Lucht/water warmtepomp

Zoals de naam doet vermoeden haalt een lucht-water warmtepomp zijn energie uit de omgevingslucht. Meestal wordt de energie uit de omgevingslucht met een buitengeplaatst toestel gewonnen, het kan overigens ook een binnen geplaatst toestel zijn met kanalen naar buiten. Hieronder volgt een animatie filmpje over de werking (voorbeeld monoblock).

Een beknopte beschrijving van de werking  VERWARMEN:

Lucht/water warmtepomp actief koelen

Een beknopte beschrijving van de werking  ACTIEF KOELEN:

 Het omgekeerde proces van 'verwarmen' ; ' Koelen' :

Noot: In de winter kan tijdens verwarmen de verdamper (waar lucht door heen wordt gehaald) dicht vriezen, regelmatig zal de warmtepomp dan kort even omgaan tot de positie 'actief koelen' om zodoende de verdamper te ontdooien.

lucht water warmtepomp

De lucht/water warmtepomp is in opmars !

Het maximaal vermogen van een lucht/water warmtepomp wordt meestal gegeven bij een buitentemperatuur van +7° C .  In Nederland berekenen wij echter het benodigd vermogen (Transmissie)  bij een buitentemperatuur van -10°C.  Hou dit goed in de gaten, anders zit u komende winter met een te kleine warmtepomp!  (U zal de eerste niet zijn, vandaar dat we met deze vermelding dit onderwerp starten).
Vraag altijd welk vermogen het toestel nog levert bij -10°C, en of het functioneert tot -15°C.

Het type (buiten) lucht/water warmtepomp laat zich opsplitsen in 2 categorieën:

Wat is het verschil tussen deze beide lucht/water warmtepompen ?

Een monoblock heeft zowel de verdamper als de condensor in de buiten-unit zitten, van buiten naar binnen gaan leidingen met water.

Bij een split zit de verdamper buiten en de condensor binnen, tussen buiten en binnen zitten leidingen met het ‘koude middel’.  Maar je kan ook zeggen dat de condensor buiten zit en de verdamper binnen, tijdens koelen werk het proces namelijk net andersom dan tijdens verwarmen.

Overigens spreken we hier van ‘de buiten-unit’ maar die kan in sommige uitvoeringen of plaatsing ook binnen staan. Als een buiten lucht/water warmtepomp binnen staat dan gaan er lucht kanalen van buiten naar binnen. De buitenlucht wordt dan aangezogen naar binnen, energie wordt onttrokken, en daarna wordt door een ander kanaal de lucht weer terug naar buiten afgevoerd.

Het type ventilatie lucht / water warmtepomp en lucht/lucht behandelen we op een andere pagina.

Het COP (rendement) van dit type warmtepomp is door nieuwe technieken sterk aan het verbeteren.
Daarnaast is er sinds 2015 de (BRL) certificering voor warmtepomp installaties die gebruik maken van bodem energie. Voor lucht/water geldt die plicht (nog) niet.

De lucht/water warmtepomp is dan ook bezig met een inhaalslag en is thans ook de meest geplaatste warmtepomp. Met namen het type 'monoblock' is erg in trek.  Sommige zien het houden van ‘water’ zonder toevoeging in de buiten unit als een probleem, in de winter zou het cv-water buiten kunnen bevriezen en het toestel stuk gaan.  Ook in de ‘koud klimaat’ landen past men dit systeem echter gewoon toe.  In de winter, als het vriest,  is het juist de tijd dat het toestel toch draait en het water warm maakt, het zal dus normaal gesproken niet bevriezen. Allen in landen waar de stroomtoevoer niet gegarandeerd is, is het beter voor een SPLIT te kiezen, dan kan er buiten niets bevriezen. Ook in een vakantie woning waar in de winter niemand komt kunt u beter een ‘SPLIT’ kiezen. Glycol toevoegen aan het hele systeem kan natuurlijk ook bij een monoblock, maar nodig is het normaal gesproken niet. In Nederland kunt u gewoon een monoblock kiezen met water.

Het grootste voordeel t.o.v. de bodem warmtepomp is natuurlijk dat er geen bron installatie nodig is, dat maakt de investering dan ook stukken goedkoper.

Nadeel is dat je met een lucht/water niet Passief (bijna gratis) kan koelen maar dat koelen ACTIEF gaat. Immers de bron (buitenlucht) is warm op het moment dat je wil koelen, dat in tegenstelling tot de bodem warmtepomp.

Een ander nadeel is ‘geluid’  hoewel fabrikanten er steeds meer aan doen om het geluid zo beperkt mogelijk te houden, horen gevoelige oortjes nog steeds het geluid van de compressor en ventilator buiten.

 

In Scandinavische landen wordt thans de lucht/water warmtepomp ook meer verkocht dan de bodem warmtepomp. Op veel plaatsen is daar geen aardgas aanwezig zoals bij ons en verwarmt men puur  elektrisch.  Als je dan ineens 3/4 deel energie uit de lucht kunt winnen zonder daarvoor dure bodemcollectoren te hoeven verzorgen is de keuze snel gemaakt.

Zo heeft ieder zijn/haar eigen argumenten om tot een product keuze te komen.

 

luchtwater warmtepomp werking splitOok de werking van een lucht/water warmtepomp is vergelijkbaar met de werking van een koelkast.

 

Aan de producten die in de koelkast staan wordt warmte onttrokken, zodat ze worden gekoeld. De onttrokken warmte wordt, met behulp van een koudemiddel, aan de achterkant van de koelkast afgegeven aan de omgevingslucht. Bij een warmtepomp werkt dit precies andersom: er wordt warmte aan de buitenlucht onttrokken, die via vloerverwarming en/of convectoren de woning verwarmt.

 

luchtwater warmtepomp werking split:

  1. Het warmtepompbuitendeel onttrekt warmte aan de buitenlucht en verhoogt deze temperatuur via de compressor.
  2. Het hete koelmiddel dat zich nu in gasvorm bevindt, verplaatst zich naar de binnenunit.
  3. Het koelmiddel geeft zijn warmte af aan water dat vervolgens zorgt voor de distributie via het verwarmingssysteem.
  4. Bij het afstaan van zijn warmte verandert de staat van het koelmiddel naar een vloeistofvorm. Vervolgens herhaalt het proces zich.

 

split pakket binnen en buiten unit warmtepomp lucht water

Voorbeeld lucht/water Monoblock:

 

monoblock opstelling lucht water warmtepomp voorbeeld

Voorbeeld opstelling monoblock met binnenunit voorzien van tapwater:

monoblock met binnenunit tapwater lucht-water warmtepomp


Bij een buitenlucht/water warmtepomp wordt dus energie gewonnen uit de buitenlucht.

Het  rendement van een lucht-water warmtepomp wordt net zoals bij een bodem warmtepomp uitgedrukt in COP.
Afgegeven vermogen (in kW) : toegevoegd vermogen (in kW) = COP
Hoe hoger dit getal hoe beter het rendement.

De COP van een brine/water warmtepomp wordt normaliter weergegeven bij:
een bron temperatuur van 0 °C  naar een afgifte temperatuur van 35 °C (EN 14511) en is dan bijvoorbeeld 4.5
En bij een brontemperatuur van 0 °C naar een afgifte temperatuur van 45 °C (EN14511) en is dan bijvoorbeeld  3,7.

 

De COP van een lucht/water warmtepomp wordt normaliter weergegeven bij:
een buitenlucht temperatuur van 7 °C naar 35 graden °C (EN14511)  afgigte water en is dan bijvoorbeeld 4.4
en bij 7  °C  buitenluchttemperatuur  naar 45  °C aanvoer water (EN14511) en is dan bijvoorbeeld 3.6

 

**(EN 14511 is een genormeerde vastgestelde test procedure om de COP vast te stellen)


Maar nog meer zeggend is de SCOP  Seasonal Coefficient of Performance of wel SPF

 

Kan bij een bodem/water warmtepomp de bron vrij constant zijn, bij een lucht/water warmtepomp is dat natuurlijk niet zo. Immers de buitenlucht temperatuur varieert gedurende jaar en dag.

 

Door fabrikanten en overheid is een formule bedacht om een theoretisch SPF vast te stellen.
Sterker, men heeft voor verwarming 3 formules moeten vaststellen omdat Europa ingedeeld kan worden in 3 klimaat zones;  Noord, midden en zuid.  Nederland en België behoren tot midden Europa. Men heeft een aantal realistische temperatuur punten genomen met bijbehorende COP per warmtepomp en deze uit gemiddeld naar een seizoen beeld.

Hoewel dit SPF getal al meer zegt dan het COP blijft het Theoretisch maar komt het wel dichter bij de praktijk.

Het SPF van een warmtepomp kunt u overigens terugvinden via het Fishe bij een Energie label


Praktijk jaar COP  (scop/spf)

SOP verloop bij buitentemperatuur lucht/water warmtepomp voorbeeld


tabel spf voorbeeld lucht-water warmtepomp cop per maand

Lees hieronder de toelichting van bovenstaande grafiek en tabellen.

Rendement bepaling:  ’n gemiddelde van ’n gemiddelde

Om een idee te geven van het praktische rendement:

 

De bovenste (blauwe) grafiek geeft het rendement van een bepaald type lucht/water warmtepomp weer: de COP bij een bepaalde aanvoer temperatuur en bron temperatuur (de bron is hier de buitenlucht)

 

De blauwe lijn is bij een afgifte/aanvoer temperatuur van 35 °C de rode lijn bij 40°C.
Je ziet dus meteen dat het loont om de aanvoer temperatuur zo laag mogelijk te selecteren.
In de praktijk houdt dat in dat je voldoende slang in de vloer moet leggen dus liever om de 10 cm dan om de 15 of 20 cm!

 

In de tabellen daarna zijn we uitgegaan van een aanvoer temperatuur van 35 °C om een woning te verwarmen.
In de linker tabel zie je het verloop van 3 verschillende dagen zoals die in ons land voor kunnen komen. Hierin doen we 24 keer per dag ’n rendementsbepaling.  We tellen deze bij elkaar op en delen die vervolgens door 24 om op een benaderbaar rendement van die bewuste dag uit te komen.  Zo ook met de temperatuur over die dag.

 

Als we dat doen dan wordt duidelijk dat je niet kan stellen ‘de gemiddelde temperatuur vandaag was … graden en daarbij hoort een COP van…’
Het COP verloop is immers niet vlak/lineair aan het temperatuurverloop.

 

In de rechter tabel hierboven zetten we het aantal draaiuren van de warmtepomp per maand, met de gemiddelde temperatuur van die maand en bijbehorend COP tegen elkaar af.


In Januari maakte de warmtepomp 263 uur bij een gemiddelde buitentemperatuur van 3,1 °C  en een COP van 4.  Vervolgens vermenigvuldigen wij de 263 x 4 om aan een factor (reken getal) te komen.

Gaan we alleen uit van de gemiddelde COP per maand (zonder de uren factor) dan zien we over dit jaar een behaalde theoretische COP van 4,76 (geel).  Maar gaan we de duur van de COP (tijd dat deze voorkwam) mee rekenen dan komen we in dit voorbeeld jaar (2012) uit op  een behaalde jaar COP van 4,36 (oranje) .

Hoe verder we uitmiddelen, over steeds meerdere meetpunten en meet momenten hoe dichter we de praktijk benaderen.   Uiteindelijk : meten = weten.  Als we gedurende het jaar het energieverbruik van de warmtepomp meten (kWh meter) en we zouden een goede energiemeter voor het afgifte systeem kunnen monteren (Delta T / Flow) dan komen we tot het werkelijke Jaar  COP.


Over het jaar genomen heeft een brine/water warmtepomp in Nederland meestal een hogere jaar COP dan de lucht/water machine.

De temperatuur van de bron van een brine/water warmtepomp blijft namelijk bij een koude buitentemperatuur hoger dan de buitenlucht temperatuur. In de winter zal bijvoorbeeld de bodem warmtepomp van een bron van 5  °C naar een aanvoer temperatuur van 40  °C moeten en een lucht/water warmtepomp van een bron van -7 °C (de buitenlucht) naar diezelfde 40 °C aanvoer.

 

Een ander verschil t.o.v. een brine/water warmtepomp is dus dat de brine/water warmtepomp in de zomer ‘passief koelt’ dat wil zeggen het koudere  bron water wordt via een platenwisselaar overgebracht naar uw vloerverwarming en zodoende kunt u heel goedkoop passief koelen.

Als u wilt koelen met een lucht/water warmtepomp gebeurt dit actief. Immers als u wilt koelen is de bron van deze machine hoog (de buitenluchttemperatuur) dus daar kunt u niet rechtstreeks mee koelen.

De warmtepomp zal dus dan ACTIEF gaan koelen, hiervoor moet de compressor draaien en dit kost dus behoorlijk meer energie dan passief koelen. (In feite wordt de machine omgedraaid m.b.t. werking, hij onttrekt binnen warmte en geeft deze buiten af).

Als u actief wil koelen met de lucht/water warmtepomp vraag dan of het model dat u op het oog heeft dat ook kan. Niet elke lucht/water-warmtepomp op de markt is thans omkeerbaar.

Dicht vriezen / ontdooien lucht/water warmtepomp

dicht vriezen buiten unit ontdooien lucht water warmtepomp

Een lucht/water warmtepomp in het koude seizoen:

Feit: warme lucht kan meer vocht bevatten dan koude lucht. 

U herkent dit wellicht nog wel van condens op de ramen bij enkel glas.  De warme lucht uit de woonkamer kwam tegen het koude glas van het buitenraam en koelde af, daardoor kwam er vocht vrij uit de lucht die zich op het raam vertoonde als condens. Als het buiten flink vroor was het aan de binnenkant van het raam soms ook onder de 0 °C . Dan werd het vocht uit de warmere binnen lucht ijs op de ramen. Ook wel 'de bloemen staan op de ramen'  genoemd in de volksmond.

De lucht/water warmtepomp  onttrekt energie uit de buitenlucht.  Als de buitenlucht kouder is dan 7 graden en het proces onttrekt bijvoorbeeld 8 °C aan de buitenlucht dan komt op de verdamper de temperatuur onder 0 °C , hierdoor zal het vrijgekomen vocht langzaam bevriezen op de verdamper. Na enige tijd kan de verdamper geheel onder het ijs zitten.  De ventilator krijgt dan steeds meer moeite om nog lucht over de ‘dichte verdamper’ heen te halen en zal mogelijk hierdoor iets meer geluid maken.   De warmtepomp, welke constant metingen verricht, merkt dit op en zal overgaan tot de ontdooi stand.

Passief ontdooien:

Als de buitenlucht meer dan (bijvoorbeeld) 3 graden (machine afhankelijk) boven het vriespunt is , kan er passief worden ontdooit. De compressor stopt zodat er geen energie onttrekking meer plaats vindt in de verdamper. De ventilator wordt gestart en blaast de lucht van 3 °C of hoger over de verdamper die onder de 0 graden is. Hierdoor wordt het ijs ontdooit, het smelt en het water komt aan de onderzijde uit de unit.
 

Actief ontdooien:

Als de buitenlucht onder de 3 °C  is zal het koude proces worden omgekeerd, uit de warmte die reeds is aangemaakt voor de woning zal dan wat energie worden onttrokken om de verdamper (wat dan even condensor is) te ontdooien.

Het ontdooien kan in het koude seizoen tot wel 3 x per uur plaats vinden. Meestal duurt dit proces steeds maar ’n paar minuutjes.  Vooral in het seizoen dat het ook nog 'mistig' kan zijn.

Onder in de buitenunit is op de bodem een elektrisch element / verwarmingslint gemonteerd zodat het ‘ijswater’ daar niet meteen weer invriest. Het water kan door openingen aan de onderzijde wegstromen onder de warmtepomp, waar als het vriest weer wel ijsvorming kan ontstaan. Een andere mogelijkheid is om een afvoer te monteren onder het toestel, de afvoer zal dan wel vorstvrij moeten worden gehouden (met verwarmingslint) .

Oh ja ... plaats een buiten-unit van een lucht/water warmtepomp altijd op een standaard, verhoogt van de grond. Het kan immers in ons land soms ook nog wel eens 'n keer sneeuwen en dan wil je niet dat de ventilator in de sneeuw staat 'te scheppen'.

Geluid: Op het moment dat de warmtepomp overgaat van verwarmen naar actief ontdooien en omgekeerd loopt er meestal koudemiddel-zijdig een 4 weg klep om, om het proces om te draaien. Verdamper wordt dan condensor en omgekeerd. Op dat moment variëren de drukken van het koude middel zodanig dat soms ’n geluidje kan ontstaan .  Als u alleen bij koude temperaturen geluidsklachten heeft dan komt dat meestal door dit proces. Vaak wennen mensen aan een monotoon zacht geluid als dat van een ventilator en compressor. Maar geluidjes die zich zo af en toe laten horen is lastiger. Overigens slapen de meeste mensen daar gewoon door heen, en zijn er ook lucht/water warmtepompen waar het compressor gedeelte zodanig geluiddicht is geïsoleerd dat je niets hoort. 

Daarnaast is het zo dat een gedeeltelijk of geheel dichtgevroren verdamper meer weerstand geeft, het verplaatsen van lucht zal dan ook meer geluid geven.

 

Ter aanvulling:

Een zomer- buitenzwembad verwarmen gaat met een lucht/water warmtepomp perfect! Omdat de buitentemperatuur in het zwem seizoen hoger is dan de bodemwater temperatuur is het rendement om zo’n buitenbad in de zomer te verwarmen beter dan dat je dit doet met een bodemwater/warmtepomp.

Anders denkend:

Ice Stick anders denkend lucht water warmtepomp

Gelukkig zijn er ook in de warmtepomp industrie ‘anders denkende’.  Anders denkende openen meestal de ogen van hen die achter elkaar aanrennen.

 

Anders denkend geeft een ander inzicht, het hoeft overigens niet altijd beter te zijn, vaak is het dat ook niet, soms wel. Maar het geeft ons wel meer keuze en houdt ons wakker.

 

Bovenstaand plaatje: In plaats van de standaard ventilator buiten unit wordt hier de ‘verdamper’ buiten geplaatst.  De warmtepomp compressor en condensor bevinden zich in het gebouw/woning en buiten staat de ‘verdamper’.  Het koude middel wordt door dit ‘kunstwerk’ gestuurd en onttrekt warmte aan de lucht uit de omgeving. 

 

Voordeel: Je hebt geen ventilator nodig , je hebt buiten geen geluiden!
Nadeel: Rendement wat ongunstiger daar het kunstwerk met minder lucht in aanraking kan komen dan dat je met een ventilator lucht door de verdamper stuurt. Daardoor zal de buiten temperatuur op de verdamper en de temperatuur in de verdamper sneller zakken.

 

Design lucht/water warmtepomp

design lucht water warmtepomp buiten unit

Ook design kan een keuze zijn:
De meeste lucht/water buitenunits lijken op een ‘airco apparaat’ maar dat hoeft natuurlijk niet:
Bovenstaande afbeelding links: REMKO heeft een ronde buiten-unit in metaal of hout design.
Rechts: Een ‘huis’ wat je over de ‘airco achtige buiten unit’ heen kan plaatsen voor een andere look.

GELUIDDEMPING LUCHT/WATER WARMTEPOMP

geluid demper lucht water warmtepomp geluiddempende omkasting mooi en functioneel

Afbeelding: De firma Climeleon is trendsetter op het gebied van design maar ook van functionaliteit.

De zwarte unit (ook in andere kleuren verkrijgbaar) is naast een ander design ook nog functioneel hij werkt namelijk ook nog als geluidsdemper. U buiten unit wordt stiller en hij valt minder op.

 

Luchtwater warmtepomp design viessmann

Afbeelding:  Ook Viessmann heeft een lucht/water warmtepomp 'desgin model'  naast deze ronde vorm, is het toestel ook goed geluidsgedempt.

 

Vorige pagina Water-water << | Volgende pagina: >> Ventilatielucht

 

Verplichte melding: Onze website maakt gebruik van functionele cookies. Zie eventueel ook onze bijsluiter.