artikel

Warmtepomp belangrijkste vervanger van de cv-ketel

klimaattechniek

De elektrische warmtepomp is de belangrijkste vervanger van de gasgestookte cv-ketel.

Warmtepomp belangrijkste vervanger van de cv-ketel

Vermindering van de emissie van broeikasgas (CO2) door gebouwinstallaties is onder meer realiseerbaar door de toepassing van verwarmingssystemen op basis van elektriciteit in plaats van op gas. De elektrische warmtepomp is daarvoor de belangrijkste optie.

 

Warmte uit omgeving of bodem

De warmtepomp vraagt weliswaar elektrische energie, maar haalt de warmte vooral uit de omgeving, zodat er ongeveer vier keer zo veel warmte wordt geproduceerd als er aan energie in de vorm van elektriciteit in wordt gestopt. In dat geval spreken we over een coefficient of performance (COP) van 4.

 

Goede isolatie

Een volledig elektrisch verwarmingssysteem voor woningen op basis van een elektrische warmtepomp vraagt om goede isolatie van de woning om de totale warmtevraag te beperken. Verder wordt liefst vloer- en muurverwarming toegepast, zodat met relatief lage watertemperaturen kan worden volstaan. Tot slot kan als het erg koud is de piekvraag worden opgevangen door kleine elektrische ketels.

 

Bodem en lucht

In bijgaande twee figuren zijn twee voorbeelden voor de inzet van elektrische warmtepompen in woningen, achtereenvolgens de bodem/water-warmtepomp en de lucht/water-warmtepomp. Bij bodem/water-warmtepompen wordt de warmte via gesloten leidingen uit de bodem gehaald. In deze leidingen wordt brine rondgepompt, een mengsel van water en antivries. Daarom wordt deze warmtepompvariant ook wel een brine/water-warmtepomp genoemd. Bodem en grondwater zijn media met redelijk constante temperaturen.

Buitenlucht en ventilatielucht

Bij een lucht/water-warmtepomp wordt energie gewonnen uit de buitenlucht of ventilatielucht. Met behulp van een compressor, een verdamper en een condensor kan de warmtepomp warmte uit de buitenlucht halen. Daarmee wordt het water in de verwarmingsleidingen opgewarmd. Eventueel kan in een boiler warmte uit zonnecollectoren worden opgeslagen.

Koelen met warmtepomp

Om te koelen wordt de verwarmingscyclus als het ware omgedraaid. Bij verwarmen wordt warmte aan de buitenlucht onttrokken. Via de warmtewisselaar wordt verwarmde lucht aan de binnenruimte afgegeven. Voor het koelen gebeurt het omgekeerde: warmte en vocht worden aan de binnenlucht onttrokken en via de warmtewisselaar aan de buitenlucht afgegeven.

 

Bestaande woningen

In bestaande woningen is vergaande isolatie en de overgang op vloer- en muurverwarming niet altijd eenvoudig. In veel gevallen kan er geen warmte uit bodem of grondwater worden gewonnen. Dan is de buitenlucht een mogelijke warmtebron. Vaak wordt dan overgegaan op een hybride systeem van een warmtepomp in combinatie met een gasketel. Dan is er uiteraard nog steeds sprake van enige emissie uit gasverbranding.

 

Utiliteit

Naast woningen kunnen warmtepompen ook worden toegepast in de utiliteitsbouw, zoals kantoren, ziekenhuizen, scholen, zwembaden, enzovoort. Vaak als WKO-systeem (warmte-koude opslag), zodat in de zomer gekoeld kan worden. Die combinatie van verwarmen en koelen maakt ze kostentechnisch nog aantrekkelijker. Bovendien is winning van warmte uit bodem en grondwater voor een groter gebouw doorgaans gemakkelijker te realiseren dan voor woningen. Maar er is nog groot potentieel voor verdere toepassing.

 

Aantallen warmtepompen

De toepassing van warmtepompen gaat met een stijgende lijn. Aan het einde van 2016 waren er bijna 370.000 geïnstalleerd, waarvan ongeveer de helft in woningen en de andere helft in de utiliteit. In 2016 werden 74.000 exemplaren geïnstalleerd. Daarvan was het overgrote deel (70.000) op basis van buitenlucht. Slechts 4.000 exemplaren betroffen de bodemgebonden variant, die weer vooral in woningen (3.638) werd toegepast.

Nieuwbouw

Toepassing gebeurt vooral in een deel van de nieuwbouw. Daarnaast zijn er projecten om in wijken met bestaande woningen hybride systemen toe te passen. De investering voor een warmtepomp zou volgens sommige berekeningen nog hoger dan voor een gasketel, waardoor de terugverdientijd voor een woningeigenaar ondanks de lagere elektriciteitskosten langer is dan de technische afschrijvingstermijn. Recent onderzoek spreekt dit echter tegen.

 

Kosten van warmtepompinstallatie

In opdracht van netbeheerder Stedin onderzocht adviesbureau DWA wat het afschaffen van de aansluitplicht voor gas betekent voor de kosten van de koper van een nieuwbouwhuis. Daarbij wordt de woning zonder gasaansluiting verwarmd met een warmtepomp. Voor zes woningtypes is de rekensom gemaakt.

 

Periode van 15 jaar

Uit de berekeningen blijkt dat voor vijf van de zes woningtypes de maandlasten van een nieuwbouwwoning zonder gasaansluiting lager zijn dan voor een woning met een gasketel en aansluiting op het gasnet. Hierbij is gerekend op basis van een periode van 15 jaar, ofwel de levensduur van een gasketel.

 

Gasaansluiting verplichting vervalt

Inmiddels heeft Henk Kamp, minister van Economische Zaken, in juni 2017 een wetswijziging naar de Tweede Kamer gestuurd om de wettelijke verplichting van een gasaansluiting voor nieuwbouwwoningen te laten vervallen. “Want een groot deel van de CO2-uitstoot, zo’n 30 procent, wordt nu nog veroorzaakt voor het verwarmen van woningen, gebouwen en kassen.”

 

In 2050 gasloos

Eerder werd al in de Energienota afgesproken dat in 2050 alle woningen van het gas af moeten zijn. Omdat de gebouwde omgeving verantwoordelijk is voor tenminste 30 procent van de Nederlandse energievraag wordt ingezet op vergaande reductie van de warmtevraag door energiebesparing en een sterke vermindering van aardgasgebruik.

 

Optimalisatie warmtepompen

Er zou nog potentie zijn in een verdere optimalisatie van de warmtepomp en de toepassing ervan. En daarmee ook voor kostenverlaging. Die wordt vooral gerealiseerd bij verdere toename van de toepassing. Toch is het onwaarschijnlijk dat zonder aanvullend beleid elektrische warmtepompen voor woningeigenaren op korte termijn aantrekkelijker worden dan gasverwarming. Andere belastingtarieven voor elektriciteit en gas kunnen daaraan bijdragen.

 

Vloerisolatie en muurisolatie

Voor volledig elektrische verwarmingssystemen zijn in vele gevallen tamelijk ingrijpende aanpassingen in de vorm van isolatie en overgang op vloer- en muurisolatie gewenst, zo niet vereist. Dat betekent dat zoveel mogelijk de natuurlijke momenten voor renovatie moeten worden benut. Dan moet er ook duidelijkheid zijn of aansluiting op een warmtenet een kansrijke optie is.

 

Decennialange transitie

Verduurzaming van de bestaande gebouwde omgeving zal zeker enkele decennia in beslag nemen, al was het maar omdat er geen capaciteit is om dat veel sneller te doen. Bovendien is er de beleidsmatige uitdaging om te komen tot een eerlijke verdeling van kosten tussen hen die al op korte termijn verduurzamen en hen die daarmee nog vele jaren – mogen of moeten – wachten.

 

Bronnen: Planbureau voor de Leefomgeving (pbl.nl), Samsung; redacties installatiejournaal.nl; gawalo.nl

 

Reageer op dit artikel
Lees voordat u gaat reageren de spelregels