Hoe werkt een warmtepomp?
Wat is het?
Met een warmtepomp maakt u gebruik van het gratis warmtepotentieel uit de directe omgeving: de grond, het grondwater, de buitenlucht, de lucht uit het centraal kanaal, het waswater van de luchtwasser, de mest …
Warmtepompen zijn geschikt om warmte of koude van de ene naar de andere plaats te brengen, waarbij de warmtepomp laagwaardige warmte omzet in hoogwaardige warmte voor gebruik in vloerverwarming of waterverwarming. Hierdoor kan energie worden bespaard. De warmtepomp zelf verbruikt, afhankelijk van de efficiëntie, een bepaalde hoeveelheid elektriciteit.
Een belangrijk verschil met bijvoorbeeld een warmtewisselaar is dat een warmtepomp temperatuurverschillen overbrugt. Een gangbare warmtepomp kan water opwarmen tot ongeveer 40-45°C met een goed rendement. Dit maakt de warmtepomp geschikt om te combineren met vloerverwarming in bijvoorbeeld de kraamstallen van een varkensbedrijf.
Tip! De ventilatie in de intensieve veehouderij – bedoeld voor luchtverversing in de stal – voert een groot deel van de door de dieren en de verwarmingsketel geproduceerde warmte af. Indien deze warmte via een warmtewisselaar en een warmtepomp kan worden gerecupereerd, betekent dit een serieuze besparing op de brandstofkosten.
De hoofdonderdelen van een compressiewarmtepomp zijn de verdamper, de compressor, de condensor en het expansieventiel:
- De koelvloeistof in de warmtepomp heeft een kookpunt dat bij lage druk lager is dan de temperatuur van de warmtebron. Via een warmtewisselaar wordt de warmte aan de warmtebron onttrokken en overgebracht op de koelvloeistof, die hierdoor verdampt.
- Door het verhogen van de druk met behulp van de compressor stijgt de temperatuur en het kookpunt van de koelvloeistof.
- De verdampte koelvloeistof op hoge druk en hoge temperatuur geeft in de condensor warmte af aan het warmteafgiftesysteem.
Uiteindelijk belandt de gecondenseerde koelvloeistof opnieuw in de verdamper zodat de cyclus zich herhaalt.
De mechanische aandrijving van de compressor is het enige onderdeel van de warmtepomp dat externe input van energie vereist, door elektriciteit of via een gasmotor. Dit wordt ruimschoots gecompenseerd door de nuttige warmte die wordt geproduceerd.
De efficiëntie van de warmtepomp wordt bepaald door de verhouding van de bruikbare warmte tot de energie-input. Dit wordt uitgedrukt door de COP (Coëfficiënt of Performance). Daar waar een elektrisch verwarmingstoestel 1 kWh elektriciteit omzet in maximum 1 kWh verwarming, wordt bij een warmtepomp met een COP van 4 die ene kWh aangewend om 4 kWh warmte te produceren. Hoe hoger de COP, hoe beter de energieprestatie van een warmtepomp.
