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.

Bij ID.nl zijn we gek op producten waar je niet de hoofdprijs voor betaalt. Daarom gaan we een paar keer per week op zoek naar zulke deals. Met de feestdagen voor de deur kijken we dit keer naar 5.1-surroundsets voor de woonkamer. Want wat is er nou leuker om je favoriete film of serie te kijken met supergoed geluid? Of bij het gamen? Voor minder dan 300 euro welteverstaan.

Een 5.1 speakerset is een geluidssysteem dat is opgebouwd uit zes verschillende luidsprekers. Het cijfer 5 staat voor de satellietluidsprekers: een middenkanaal voor spraak, twee speakers voorin (links en rechts) en twee speakers die je achter je plaatst. De .1 verwijst naar de subwoofer, die specifiek de lage bastonen voor zijn rekening neemt. Doordat deze luidsprekers rondom de luisterpositie worden geplaatst, komt het geluid vanuit verschillende richtingen op je af. Dit creëert een ruimtelijk effect waardoor je bij het kijken van films en series of het spelen van games wordt omringd door geluid.

Logitech Z906

Deze set is ontworpen om meerdere audiobronnen tegelijkertijd te kunnen verwerken. Je sluit tot zes apparaten aan, zoals een televisie, gameconsole of computer, via de beschikbare digitale optische, digitale coaxiale of analoge ingangen. De set beschikt over een bedieningsconsole die je stapelt bij je apparatuur en een draadloze afstandsbediening voor bediening vanaf de bank. Het systeem levert een continu vermogen van 500 watt en is THX-gecertificeerd, wat betekent dat het voldoet aan specifieke prestatie-eisen voor bioscoopgeluid. De decodering ondersteunt Dolby Digital en DTS-soundtracks. Naast de subwoofer krijg je vier satellietluidsprekers en een middenkanaal die je flexibel kunt plaatsen.

Sony HT-S40R

Bij dit systeem worden de achterste luidsprekers aangestuurd door een draadloze versterker, waardoor er geen kabels van de soundbar voorin de kamer naar achteren hoeven te lopen. De soundbar zelf beschikt over drie kanalen en werkt samen met de subwoofer en de twee achterspeakers voor de 5.1-weergave. Het totale uitgangsvermogen bedraagt 600 watt. Voor de connectiviteit maak je gebruik van HDMI ARC, een optische ingang of een analoge aansluiting. Daarnaast is er Bluetooth 5.0 aanwezig voor het streamen van audio vanaf mobiele apparaten. De soundbar kan aan de muur worden bevestigd of voor de televisie worden geplaatst.

Trust GXT 658 Tytan

Dit geluidssysteem is eigenlijk voornamelijk bedoeld voor games en in combinatie met een pc of gameconsole, waarbij de houten subwoofer het middelpunt vormt. De basweergave is gesynchroniseerd met geïntegreerde LED-verlichting die reageert op het ritme van het geluid. Het systeem schakelt automatisch naar een stand-by modus wanneer het niet in gebruik is. De set wordt geleverd met een afstandsbediening waarmee je onder andere de bas en het volume regelt. De kabels voor de achterste luidsprekers hebben een lengte van 8 meter, wat plaatsing in grotere ruimtes mogelijk maakt zonder verlengsnoeren. Het piekvermogen ligt op 180 watt.

Hisense AX5100G

Dit audiosysteem ondersteunt Dolby Atmos-technologie voor een ruimtelijke geluidsweergave. De set bestaat uit een soundbar, een losse subwoofer en twee achterluidsprekers. Met een totaal vermogen van 340 watt worden de verschillende frequenties verdeeld over de speakers. Je hebt de beschikking over diverse equalizer-modi, waaronder instellingen voor nieuws, film en games. Aansluiten op de televisie gaat via HDMI eARC, maar er zijn ook opties voor USB en een optische kabel. De achterspeakers plaats je achter de luisterpositie om het surround-effect van de 5.1-opstelling te completeren.

Sony HT-S20R

Je installeert dit systeem met een soundbar, subwoofer en twee bedrade achterspeakers. De soundbar verzorgt de linker-, rechter- en middenkanalen, terwijl de externe subwoofer de lage tonen voor zijn rekening neemt. Het systeem heeft een totaal vermogen van 400 watt en ondersteunt Dolby Digital. Via de USB-poort speel je audiobestanden direct af van een geheugenstick. Voor de verbinding met de televisie gebruik je HDMI ARC, maar als je televisie dit niet ondersteunt, zijn er optische en analoge ingangen beschikbaar. De set beschikt over diverse geluidsmodi die je met een knop op de afstandsbediening selecteert.

AOC brengt met de Gaming 25G4KUR een monitor op de markt die volledig is afgestemd op competitieve gamers. Het 24,5-inch scherm haalt een verversingssnelheid tot 420 Hz en biedt snelle reactietijden, Adaptive-Sync en ergonomische instelmogelijkheden.

Supersnel beeld voor competitieve spelers

De AOC Gaming 25G4KUR (adviesprijs 259 euro) is bedoeld voor wie elke milliseconde telt. Dankzij een overklokte verversingssnelheid van 420 Hz (400 Hz standaard) en een responstijd tot 0,3 milliseconde reageert het scherm vrijwel direct op elke actie. Dat maakt hem geschikt voor snelle shooters, esports-toernooien en spelers die vloeiende bewegingen en minimale vertraging willen.

Het 24,5-inch formaat is populair onder professionele esports-spelers, omdat het speelveld overzichtelijk blijft zonder dat de ogen veel hoeven te bewegen. De Full HD-resolutie zorgt ervoor dat hoge framerates haalbaar zijn, zelfs met een middenklasse grafische kaart.

©AGON by AOC

Heldere kleuren en vloeiende beelden

De 25G4KUR gebruikt een Fast IPS-paneel met brede kijkhoeken en een kleurdekking van 121 procent sRGB. Het scherm is compatibel met NVIDIA G-SYNC. Adaptive-Sync, zorgt ervoor dat beelden vloeiend blijven zonder haperingen of tearing. DisplayHDR 400 biedt bovendien een iets hoger contrast en betere helderheid dan standaard SDR-monitoren.

Ontworpen voor urenlang gamen

AOC rust de monitor uit met functies die lange gamesessies comfortabeler moeten maken. De flicker-free achtergrondverlichting en blauwlichtreductie verminderen vermoeide ogen, terwijl de ergonomische standaard in hoogte verstelbaar is en kantel-, draai- en rotatiefuncties heeft. Via AOC's G-Menu-software kunnen spelers profielen aanmaken, instellingen aanpassen en de Low Input Lag-modus activeren.