Door de huidige energieprijzen en het streven naar vermindering van de CO2-uitstoot denken steeds meer mensen na over de aanschaf van een warmtepomp. Bij ons heeft deze technologie nog steeds een jong imago, maar dat het hard kan gaan, bewijst een land als Zweden. Daar zit ondertussen ongeveer 60 procent van alle huishoudens aan de warmtepomp, terwijl de gemiddelde temperatuur daar 15 graden Celsius lager ligt dan in Nederland. Tijd dus om eens uit te leggen hoe een warmtepomp nou eigenlijk werkt.

De meest voorkomende vorm van verwarming in Nederland is nog steeds de cv-ketel gestookt op gas, maar de alternatieve warmtebronnen winnen terrein. Verreweg het populairste alternatief is de warmtepomp. Zo’n warmtepomp verbrandt geen brandstof om de woning te verwarmen of sanitair warm water te produceren (dus water voor de douche, de wastafel en de in de keuken), hij verbruikt alleen een aandeel elektriciteit. Deze oplossing pompt, of liever gezegd onttrekt, warmte uit de natuurlijke omgeving om die af te geven op een andere plaats: de cv-installatie of de boiler. Bijzonder aan een warmtepomp is dat hij veel meer warmte genereert dan dat hij opneemt en die winst voel je in je portemonnee.

Omgekeerde werking van de koelkast

Het principe van warmte onttrekken is afkomstig uit de koeltechniek en de werking kun je het best vergelijken met het omgekeerde schema van een koelkast. De koelkast onttrekt warmte aan zijn inhoud, zodat de temperatuur daar daalt, terwijl dat toestel aan de achterkant warmte afgeeft. En de basiselementen vind je ook terug in de warmtepomp.

Binnenin de koelkast zit een verdamper, dat is de witte plaat achteraan die af en toe bevriest. In deze plaat zit koelmiddel (koudemiddel). Dat is trouwens niet heel veel, slechts 20 tot 65 gram, afhankelijk van het model koelkast. In de meeste huishoudkoelkasten wordt een koudemiddel gebruikt dat bij dezelfde condities (atmosferische druk) een verdampingspunt (kookpunt) van -27 graden Celsius heeft. Bereikt het een temperatuur van -27 graden, dan zal het verdampen en overgaan in gasvorm. Juist die eigenschap speelt een cruciale rol in het hele proces. Vloeistof die verdampt, onttrekt altijd warmte-energie. Verdamping zorgt dus voor afkoeling. Probeer maar eens enkele druppels aceton op je huid: ze verdampen bij 20 graden Celsius onmiddellijk en dat voelt ijskoud aan.

Maar hoe werkt dat dan precies? Het koudemiddel begint als vloeistof wanneer het door het expansieventiel (ook wel expansieklep genoemd) in het circuit naar de verdamper gaat. Terwijl het koelmiddel door de verdamper stroomt, absorbeert het de warmte van de binnenkant van de koelkast. In de verdamper zal het koudemiddel in een gas veranderen (omdat de temperatuur door de opgenomen warmte boven de -27 graden Celsius uitkomt). De compressor zuigt het koelgas op en tegelijk de opgenomen warmte van de voedselproducten. Bovendien drukt de compressor het gas nog eens flink samen. Wanneer je gas samendrukt, stijgt de temperatuur. Het koudemiddel heeft de hitte en de hoge druk geabsorbeerd en stroomt nu naar de condensor. Dat is het zwarte rooster achteraan de koelkast. Tijdens dit proces straalt het zijn warmte uit (vandaar dat je ook altijd wat ruimte moet overlaten tussen de achterkant van de koelkast en de muur – anders kan de warmte niet goed weg) en koelt het opnieuw af tot het weer vloeistof wordt. Vandaar gaat het opnieuw naar het expansieventiel. Zo is de cirkel rond.

Warmte onttrekken aan de natuur

Ook een warmtepomp bestaat uit een gesloten circuit waarin zich enkele natuurkundige processen afspelen. Dat is al een belangrijk verschil met de gasbrander waar het water van het verwarmingssysteem door de brander stroomt. Door het circuit van de warmtepomp stroomt geen water, maar een koudemiddel zoals bij de koelkast. Aan de bronkant zal het koelmiddel de temperatuur vanuit de omgeving onttrekken en uiteindelijk zal de warmtewisselaar van de warmtepomp de energie afstaan aan het verwarmingssysteem. Er zijn verschillende bronnen. Soms kiest men een warmtepomp die de warmte haalt uit de bodem. Deze pompen halen het hoogste rendement, maar de aanschaf- en installatieprijs zijn het hoogst. Er zijn ook warmtepompen die de warmte halen uit grondwater, of water van een meer. De minst dure oplossing is een warmtepomp die gewoon energie haalt uit de buitenlucht. Die werkt met een buiten-unit waarin de ventilator de buitenlucht aanzuigt. Op de foto zie je de belangrijkste onderdelen van de warmtepomp.

Zelfs als het buiten ijskoud is

Net zoals bij een koelkast gaat de omgevingswarmte langs de verdamper die gevuld is met koudemiddel. De belangrijkste eigenschap van dit koudemiddel is dat het verdampt bij een temperatuur van ongeveer -20 graden Celsius en bij een druk van slechts 2 bar. In de praktijk betekent dit dus dat zolang het nog geen twintig graden vriest, de warmtepomp gewoon zijn werk kan doen. De koelvloeistof neemt de omgevingswarmte meteen op en zal snel verdampen. Het koelmiddel wordt als damp aangezogen door een compressor. Die fungeert als pomp en tegelijk perst de compressor de vloeistofdamp samen tot 25 bar. Net als bij een fietspomp die warm wordt door samen te drukken, stijgt de temperatuur in de compressor tot 60 graden. Bij deze temperatuur komt het gas in de condensor. Hier geeft het koudemiddel zijn warmte af aan het verwarmingssysteem, waardoor de bewoners kunnen genieten van een lekker verwarmd huis of een warm bad. Tijdens de warmteafgifte condenseert het koudemiddel zoals warme damp op een spiegel.

In de laatste fase heeft het koudemiddel al zijn warmte afgegeven en is het opnieuw afgekoeld. Het koudemiddel wordt het dan opnieuw vloeibaar en kan het uitzetten, want gas neemt minder plaats in dan een vloeistof. Het expansieventiel verlaagt de druk op de vloeistof weer naar 1,5 bar. Hierdoor daalt de temperatuur van het koudemiddel. De drukverlaging zorgt voor afkoeling. Je kunt die afkoeling door drukverlaging ook voelen als je een spuitbus leegspuit. Vanaf het expansieventiel stroomt het koudemiddel naar de verdamper en begint de hele cyclus begint opnieuw.

Minder energieverbruik minder milieubelastend

De werking van een warmtepomp is dus gebaseerd op een vicieuze cirkel van verdamping, compressie, uitzetting en condensatie. Bij dit hele proces is de compressor de enige component die arbeid verricht. De verhouding tussen de afgegeven warmte in de condensor en de energie die wordt verbruikt door de motor van de compressor noemen we de coëfficiënt of performance oftewel de COP. Tegenover alle energie die een warmtepomp levert, komen er vier delen energie uit een bron (lucht of water) en komt één deel van elektriciteit. Of anders gezegd: voor de productie van 5 kWh energie of warmte heeft de warmtepomp 1 kWh elektriciteit nodig. De COP is in dit voorbeeld dus 5. Warmtepompen die hun warmte uit de buitenlucht halen, hebben bij vorst een aanmerkelijk lagere COP. Ook de verschillende compressortypen beïnvloeden de COP.

Naast besparing op de stookkosten levert een warmtepomp minder CO2-uitstoot op. Een ander voordeel is dat de woning een interessanter energielabel krijgt. Sinds 2015 moet iedere woning een energielabel hebben. Door een warmtepomp te installeren, stijgt het energielabel van de woning met één tot twee stappen. Vaak zorgen warmtepompen ook voor natuurlijke koeling, wat met deze hete zomers een leuk extraatje is. Dat kan op verschillende manieren, waarop we in een ander kennisartikel terugkomen.

Lage temperatuurverwarming

Een warmtepomp wordt altijd gecombineerd met een systeem van lage temperatuurverwarming. Dan denken we in de eerste plaats aan vloerverwarming, maar luchtverwarming, speciale radiatoren en convectoren kunnen ook. Het bedrijf ClimateBooster komt met dubbele plaatradiatoren waar de warmteafgifte vergroot wordt door er lucht doorheen te blazen. In deze radiatoren zitten zogenaamde boosterventilatoren. Wanneer de aanvoerbuis van de radiator 30 graden Celsius meet, beginnen de radiatoren te draaien en creëren ze een gecontroleerde luchtstroom. Nadeel is dat deze kleine ventilatoren een zoemgeluid maken.

Daarnaast bestaan er convectoren waarin ook ventilatoren in de behuizing zijn verwerkt. De Belgische convectorfabrikant Jaga is koploper in de ontwikkeling van convectoren met ingebouwde ventilatoren en ook de Nederlandse convectorproducent Betherma volgt dit voorbeeld. Producent Climarad mikt dan weer op ventilatorconvectoren bedoeld voor woningen met een centraal ventilatiesysteem en ingebouwde warmteterugwinning. Dit systeem zorgt zowel voor verwarmen en koelen via de lucht, maar de ramen moeten dan wel dicht blijven.

Ook nog een buffervat en boiler

Naast goede isolatie en de juiste radiatoren of vloerverwarming voor lage temperatuurverwarming, moet je bij een all-electric warmtepomp ook nog rekening houden met een plek voor een buffervat. Heel vaak kom je een buffervat naast de warmtepomp tegen. De voornaamste reden om een buffervat te plaatsen is om snel warm water te kunnen leveren aan de verwarming. Dankzij het buffervat moet de compressor niet voortdurend in- en uitschakelen. Dit verhoogt de levensduur van de compressor. In een buffervat zit dus cv-water en geen water voor douche of bad. Voor sanitair warm water heb je een derde eenheid nodig: de boiler. In een huishouden tot drie personen volstaat een boiler van 200 liter en vaak zit dat geïntegreerd in de warmtepomp. Vanaf vier personen of meer heb je een boiler van 300 liter nodig. Dit vraagt extra ruimte naast de warmtepomp, ter grootte van een staande vrieskist. Een hybride warmtepomp heeft geen boilervat nodig omdat de cv-ketel voor warm tapwater zorgt.

Geschikt voor jou?

Een warmtepomp is vooral financieel interessant bij grotere woningen, omdat je dan veel kunt besparen op energie. Dat betekent niet dat kleine woningen geen warmtepomp kunnen gebruiken: de winst zal gewoon lager zijn. Op dit moment moet de warmtepomp het vooral van de energiekosten hebben die veel lager liggen dan bij een gasgestookte cv-ketel; wel liggen de aanschafkosten hoger. Al verwachten we dat die in de toekomst wel zullen dalen.

Philips Hue SpatialAware is een nieuwe functie die lichtscènes afstemt op de indeling van je kamer. In plaats van kleuren 'los' over je lampen te verdelen, gebruikt Hue een ruimtelijke kaart waarbij rekening wordt gehouden met de onderlinge verhouding van je lampen. Het resultaat? De scènes voelen een stuk natuurlijker aan. Hoe zit dat precies, en hoe stel je het in?

Veel Hue-scènes bestaan vooral uit een palet: kleur + helderheid. De app houdt daarbij tot nu toe beperkt rekening met waar je lampen staan en op welke hoogte ze hangen. Het gevolg is dat een staande lamp in de hoek soms dezelfde kleur of felheid krijgt als spots boven de eettafel, terwijl je bij een scène als "zonsondergang" juist een logisch verloop verwacht dat door de ruimte loopt. In de praktijk voelt zo'n scène dan meer als losse lampen die toevallig hetzelfde thema draaien, in plaats van één lichtbeeld dat klopt vanuit een richting of 'bron'.

Je kunt het vergelijken met surround sound. Als je kanalen zonder plattegrond willekeurig aan speakers koppelt, hoor je wel geluid, maar de richting klopt niet. SpatialAware doet voor licht hetzelfde als een goede speakeropstelling voor audio: de plek in de ruimte wordt het uitgangspunt.

Wat SpatialAware anders doet

SpatialAware draait de aansturing om. Je scant je kamer met de camera van je telefoon of tablet, waarbij de Hue-app augmented reality gebruikt om vast te leggen waar je lampen zich bevinden: links of rechts, hoog of laag, plafond of vloer. Op basis daarvan slaat de Hue-app een ruimtelijk model van de kamer op, dat automatisch wordt bijgewerkt als je later lampen toevoegt. Kies je daarna een ondersteunde scène, dan verdeelt Hue kleur en helderheid bewust op basis van die posities. Daardoor krijgen plafondlampen en lampen op ooghoogte niet meer zomaar dezelfde tinten, maar spelen ze een eigen rol in het totale lichtbeeld.

Wanneer zie je het meeste effect

Heb je maar een paar Hue-lampen in je kamer, dan is het effect heel beperkt. Maar heb je in je kamer meerdere lampen op verschillende posities en hoogtes staan en/of hangen, dan is SpatialAware wel een mooie toepassing. Denk aan een woonkamer met plafondspots, een staande lamp naast de bank, een ledstrip achter het tv-meubel en sfeerverlichting in een kast. Dan valt er echt iets 'ruimtelijks' te verdelen en zie je sneller dat de scène als één geheel aanvoelt.

Bij scènes die op de natuur geïnspireerd zijn, zie je het verschil vaak als eerste, omdat dit soort scènes draait om een geleidelijke overgang. Denk aan het idee van een horizon: aan de ene kant warm en dieper van kleur, alsof de zon net ondergaat, en richting plafond juist lichter en koeler, zoals een heldere lucht. Zonder ruimtelijke logica kan zo'n verdeling op willekeur lijken, waardoor de sfeer niet helemaal klopt. Met SpatialAware kan Hue dat verloop koppelen aan de posities van je lampen, zodat de kleuren zich logischer verdelen en de scène als één geheel voelt.

©Philips Hue

Zo stel je Hue SpatialAware in

Open in de Hue-app de kamer waarin je SpatialAware wilt gebruiken en start de scan. De app begeleidt je terwijl je de ruimte filmt, zodat de posities van je lampen worden vastgelegd. Daarna sla je het ruimtelijke model op. Voeg je later lampen toe of verplaats je ze, dan scan je die kamer opnieuw zodat de kaart weer klopt.

Voor welke scènes kun je SpatialAware gebruiken?

Op dit moment werkt SpatialAware met ongeveer de helft van alle 'geremasterde' scènes uit de Scene Gallery. De nadruk ligt op natuur-scènes (bijvoorbeeld Savanna Sunset, Lake Placid en Mountain Breeze). Het belangrijkste om te onthouden: niet elke scène krijgt meteen SpatialAware. In de app hoort per scène zichtbaar te zijn of de functie wordt ondersteund.

©Philips Hue

Dit heb je nodig

SpatialAware werkt alleen samen met de Hue Bridge Pro. Daarnaast heb je een smartphone of tablet nodig waarop de Hue-app geïnstalleerd is (downloaden voor iOS | downloaden voor Android), zodat er een scan gemaakt kan worden. Zonder die scan is er geen ruimtelijke kaart en kan SpatialAware niets verdelen.

Wat zie je in de praktijk?

De winst zit vooral in samenhang: scènes ogen netter en meer 'zoals bedoeld', omdat hoogte en positie van je lampen meetellen. Kleur en licht worden daardoor logischer verdeeld. Plafondlicht en sfeerverlichting zitten elkaar minder in de weg, omdat ze niet meer automatisch dezelfde tinten en felheid toebedeeld krijgen.

Hue SpatialAware: praktijkvoorbeeld

Op de foto (klik erop om hem groot te openen) zie je boven de Lake Mist-scène zonder SpatialAware en daaronder dezelfde scène mét SpatialAware. Als je kijkt naar de thumbnail van het scènevoorbeeld links onderin, dan zie je dat het voorbeeld in de onderste afbeelding beter klopt met wat je in de kamer ziet: de kleuren zijn verdeeld alsof je naar een horizon kijkt. Onderaan zitten warmere, oranje tinten, die geleidelijk opschuiven naar blauwere tonen richting 'lucht'.

Dat zie je vooral terug in de verdeling over de lampen. In de bovenste versie lijkt het alsof vooral één ledstrip de scène draagt, waardoor de rest van de verlichting minder meedoet. In de onderste versie vormen de lichtpunten meer één geheel: het licht boven en achter de deur links is nu bijvoorbeeld één duidelijke kleur in plaats van dat het bestaat uit meerdere losse tinten. Dat oogt rustiger en gelijkmatiger. Tegelijk voelt die onderste versie ook wat koeler, waardoor Lake Mist misschien niet de meest uitgesproken scène is om het verschil te demonstreren, maar je ziet wel goed wat SpatialAware doet: het maakt van losse kleuren een verdeling die beter past bij het idee achter de scène.

©Philips Hue

Privacy en veiligheid

Voor SpatialAware scan je je kamer met de camera. Die 3D-scan wordt vervolgens opgeslagen in de Hue-app. Of de kaart volledig lokaal blijft of ook opgeslagen wordt in de cloud hebben wij niet kunnen achterhalen. Ga er dus niet automatisch vanuit dat alles op je telefoon blijft. Als voorzorgsmaatregel kun je de Hue-app alleen cameratoegang geven op het moment dat je de scan doet en daarna kijken in iOS of Android of je die permissie weer wilt beperken. Kan er gevoelige informatie in beeld komen (bijvoorbeeld post, documenten of een whiteboard) tijdens het scannen? Berg dat dan even weg tot na je scan.  

JBL brengt met de BandBox-serie zijn eerste audioproducten uit die specifiek gericht zijn op het maken van muziek. De BandBox Solo en Trio zijn bluetooth-speakers die tegelijkertijd functioneren als versterker voor instrumenten. De opvallendste toevoeging is het gebruik van kunstmatige intelligentie om audiosporen in realtime te scheiden, wat het meespelen met bestaande nummers makkelijker moet maken.

De kern van de nieuwe serie is de zogeheten 'Stem AI'-technologie. Hiermee kunnen gebruikers specifieke onderdelen van een liedje, zoals de zang, drums of gitaar drums in realtime op het apparaat zelf kunt isoleren of verwijderen uit elk nummer. Voor muzikanten biedt dit praktische voordelen: je kunt een gitaarpartij isoleren om precies te horen hoe deze gespeeld wordt, of de partij juist wegdraaien om zelf mee te spelen over de originele begeleiding.

Voor één muzikant

De instapversie is de BandBox Solo, een compacte speaker met een vermogen van 18 watt RMS. Het apparaat beschikt over één ingang die geschikt is voor een gitaar of microfoon. Gebruikers kunnen via de JBL One-app diverse digitale versterkers en effecten zoals reverb, chorus en phaser instellen, waardoor externe effectpedalen in veel gevallen overbodig zijn. Daarnaast functioneert de Solo als audio-interface: via de usb-c-aansluiting koppel je hem aan een laptop om direct opnames te maken in muziekproductiesoftware (DAW).

Voor meerdere muzikanten tegelijk

Voor wie meer aansluitmogelijkheden of volume nodig heeft, is er de BandBox Trio. Dit model levert 135 watt vermogen en is uitgerust met een ingebouwde vierkanaalsmixer. Hierdoor is het mogelijk om met meerdere mensen tegelijk te spelen, bijvoorbeeld een zanger en twee instrumentalisten. De Trio onderscheidt zich verder door een verwisselbare accu die tot tien uur speeltijd biedt en een LCD-scherm voor directe feedback. Ook heeft dit model meer fysieke knoppen, zodat je het geluid tijdens het spelen kunt aanpassen zonder direct de app erbij te hoeven pakken.

Prijs en beschikbaarheid

De JBL BandBox Solo en Trio zijn vanaf februari verkrijgbaar. De BandBox Solo heeft een adviesprijs van 249,99 euro. De grotere BandBox Trio kost 599,99 euro. Een belangrijk detail voor vroege kopers is dat de 'looper'-functie, waarmee je laagjes muziek over elkaar opneemt, bij lancering nog niet beschikbaar is; deze wordt volgens JBL pas in oktober via een update toegevoegd.