Luchtwarmtepompen (ASHP) zijn gesuggereerd als een potentieel alternatief voor gasboilers voor ruimte- en waterverwarming. Hoewel het momenteel voornamelijk wordt gebruikt voor het verwarmen van woningen zonder gasaansluiting, hebben de UK Committee on Climate Change (CCC) en het concept Future Homes Standard zelfs voorgesteld om gasboilers in nieuwbouwwoningen vanaf 2025 te verbieden door een aardgasaansluiting niet toe te staan.

Soorten warmtepompen en basisprincipe

Warmtepompen zijn ontworpen om warmte van een externe warmtebron op te nemen en te gebruiken voor ruimte- en waterverwarming in huis. De externe warmte kan worden gehaald uit de:

• Lucht (van buitenlucht)
• Grond (meestal van een pijp begraven in een horizontale greppel of een verticaal boorgat) 
• Water (via een stromende rivier of open water)

Over het algemeen verwarmen warmtepompen water voor gebruik in ruimte- en waterverwarming in huis en in dit artikel verwijst een vermelding van een lucht/water-warmtepomp naar een lucht/water-warmtepomp. Niet behandeld in dit artikel zijn lucht-naar-lucht warmtepompen die direct warme lucht naar elke kamer brengen, in plaats van kamerradiatoren te gebruiken. Deze staan ​​de laatste jaren steeds meer in de belangstelling, al is dan voor de warmwaterbereiding een aparte oplossing nodig.

Een warmtepomp kan worden gebruikt om veel meer energie uit de warmtebron (de lucht, de grond of een waterlichaam) te halen dan hij verbruikt. Warmtepompen worden gemeten volgens hun prestatiecoëfficiënt of COP (soms CP of CoP) en produceren doorgaans een COP van 2,5-3,5. Dat betekent dat een warmtepomp die 1 kWh elektrische energie gebruikt, bijvoorbeeld 3,0 kWh warmte kan leveren, waardoor hij onder de juiste omstandigheden kan concurreren met fossiele brandstofbronnen die in eerste instantie per kWh goedkoper lijken.

De gemiddelde energiewinst over het jaar wordt vaak omschreven als de Seasonal Performance Factor (SPF). Voor een goed geïnstalleerde ASHP zou een typische SPF voor ruimteverwarming 3,0 zijn met een prestatie voor waterverwarming van 2,3. Dit komt omdat het verwarmen van water een hogere temperatuur vereist, meer dan 55°C winst, en de ASHP minder efficiënt is bij het leveren van deze hogere temperaturen. Ter vergelijking: ruimteverwarming kan worden gebruikt met lagere temperatuurwinsten, meestal 35°C. 

Tegen de prijzen van maart 2019 bedroeg huishoudelijke elektriciteit ongeveer £ 0,18/kWh en gas ongeveer £ 0,04/kWh, wat betekent dat een warmtepomp een SPF van meer dan 4,5 zou moeten leveren om een ​​kostenvoordeel op de bedrijfskosten te leveren. Als de prijzen van fossiele brandstoffen in de toekomst sneller stijgen dan elektriciteit (gedreven door hogere gasprijzen of een koolstofbelasting?) zou dit een kostenvoordeel opleveren bij een lagere COP. Er moet ook rekening worden gehouden met eenmalige installatiekosten; het is veel gemakkelijker om een ​​nieuwe installatie in een nieuw huis te doen dan een bestaande cv-ketel op gas te vervangen door een warmtepomp.

Waarom lucht warmtepompen (ASHP)?

Lucht-water-warmtepompen zijn over het algemeen goedkoper en gemakkelijker te installeren in huis dan grond- of water-water-warmtepompen, hoewel hun "seizoensgebonden" COP lager zal zijn. Dit komt omdat in de winter het gebruik van de grond of stromend water als warmtebron toegang geeft tot een warmere en meer constante temperatuur dan de lucht. Alle drie typen warmtepompen kunnen het beste worden geïnstalleerd in nieuwe woningen die goed geïsoleerd zijn, waar de vraag naar ruimtewarmte laag is. Grondwarmtepompen kunnen duurder zijn om te installeren en vereisen het boren van een diep boorgat (meestal ongeveer 20-50 m diep, maar kan dieper zijn). Leidingen kunnen ook in ondiepe greppels worden gelegd, maar daarvoor is een veel groter stuk land nodig dat niet beschikbaar is voor de gemiddelde woning. Waterwarmtepompen worden geassocieerd met grote watermassa's zoals een meer of rivier en ook deze zijn vaak niet toegankelijk voor de gemiddelde woning.

Een typisch lucht-warmtepompsysteem

De ASHP zelf lijkt veel op een op zichzelf staande airconditioning unit (zie vereenvoudigde afbeelding) en bevindt zich aan de buitenkant van uw huis. Net als een gasboiler levert hij warmte voor de levering van warm water en ruimteverwarming. Niet weergegeven in de afbeelding zijn de regelsystemen die worden gebruikt om de warmtestromen naar de ruimte- en waterverwarming te regelen. Het bedrijfsgeluid van de ASHP is relatief laag, maar het is verstandig om deze niet bij een open slaapkamerraam te plaatsen.

Om systeemcycli te verminderen en de efficiëntie te verbeteren, raden sommige fabrikanten en installateurs soms aan om een ​​buffertank van 60-100 liter te gebruiken om het verwarmde water in het verwarmingssysteem te verhogen. Dit betekent dat er een waterstroom beschikbaar is, zelfs als de ASHP niet in werking is. De ASHP kan nog een paar minuten langer blijven draaien, zelfs als er geen behoefte is aan warmte van ruimteverwarming of waterverwarming, waardoor systeemcycli worden verminderd. Buffertanks worden eerder aanbevolen in grotere huizen met veel afzonderlijk geregelde verwarmingszones.

Verschillen met een gasboiler

Warmtepompen werken het meest efficiënt bij het leveren van een waterstroom van ongeveer 35 °C, in plaats van de 60 °C die typisch wordt geleverd door een gasboiler. Omdat de watertemperatuur lager is, moeten radiatoren groter zijn dan radiatoren die worden gebruikt voor gasboilers. Het leidingwerk moet ook groter zijn, omdat de stroomsnelheden hoger zijn om de lagere watertemperatuur te compenseren. Vloerverwarming, die sowieso een veel lagere temperatuur nodig heeft, is een goede optie als deze als onderdeel van de betonnen vloerplaat kan worden geïnstalleerd. Deze verschillen maken het over het algemeen kosteneffectiever om een ​​warmtepomp in een nieuw huis te installeren, in plaats van een bestaand centraal verwarmingssysteem op gas te moeten vervangen. de warmtevraag zal lager zijn en een lucht/water warmtepomp aantrekkelijker maken.

Bij een warmtepomp is het het beste om het systeem langer aan te laten staan, omdat de momentane warmteafgifte lager is dan bij een gasboiler. De woning heeft meer tijd nodig om van koude temperatuur op de gewenste temperatuur te komen dan een gasboiler. Mits hier rekening mee gehouden kan de woning net zo warm zijn als met een gasboiler. Op een koude dag kan de ASHP-verwarming continu aan staan, in plaats van de intermitterende uitbarstingen die door een gasboiler worden geleverd. De ervaring heeft geleerd dat het continu aan laten staan ​​van warmtepompen de laagste bedrijfskosten oplevert, aangezien warmtepompen het beste werken wanneer ze lagere temperaturen leveren. Bij een gasboiler kan een radiator op 60°C staan, terwijl deze bij een ASHP 20°C koeler kan zijn.

Lucht/water warmtepompen worden buiten het huis geïnstalleerd, dus er zijn enkele overwegingen met betrekking tot waar de pomp kan worden gemonteerd (niet dichter bij de erfgrens dan één meter) en om visuele inmenging te voorkomen (met name in monumentale gebouwen).

Bij ijzig weer zal het systeem af en toe in een ontdooiroutine moeten gaan om ijsvorming op de warmtewisselaar te voorkomen.

Luchtwarmtepompoutput vergeleken met gasboiler

ASHP's voor huishoudelijk gebruik zijn doorgaans beschikbaar in het vermogensbereik van 4-15 kW, vergeleken met 12-30 kW voor gasboilers.

Warmtepompen zijn het meest geschikt voor installatie in beter geïsoleerde huizen van hoge kwaliteit die een lagere warmteafgifte vragen. Dat gezegd hebbende, mensen zijn ook het meest geschikt voor goed geïsoleerde woningen van hoge kwaliteit! Het is slim om uw huis zo energiezuinig mogelijk te maken voordat u beslist over het type en de grootte van een ruimteverwarmingssysteem.