Warmtepomp voor ruimteverwarming en warm tapwater

Beschrijving

Warmtepompen kunnen gebruikt worden voor ruimteverwarming en verwarming van tapwater als alternatief voor aardgasgestookte verwarmingssystemen.

Warmtepompen zijn systemen die op efficiënte wijze warmte uit de omgeving onttrekken en deze warmte afgeven op een hoger temperatuurniveau. Ze maken geen warmte maar verplaatsen warmte. Hierbij “pompen” ze de temperatuur omhoog van bijvoorbeeld 10 °C naar 40 °C. Bronnen van warmte zijn bijvoorbeeld ventilatielucht, buitenlucht, grondwater, oppervlaktewater, rioolwater of restwarmte.

_{Bron foto: Kijk! Duurzaam! bij Careyn in opdracht van Expertisecentrum Verduurzaming Zorg .}

Indeling op basis van bron en afgiftemedium

Een veelgebruikte indeling van warmtepompen is op basis van de bron (lucht of water) en het afgiftemedium (lucht of water).

• Lucht-lucht-warmtepompen
  • Worden al lange tijd gebruikt in woningen en utiliteitsgebouwen. Veelal als airco (alleen om te koelen), maar steeds vaker ook om te verwarmen. Deze systemen heten ook wel: split-units (omdat ze een binnen- en een buitenunit hebben), single-splits, multi-splits, VRF- en VRV-systemen. Met een single-split kan één ruimte geklimatiseerd worden, met een multi tot vijf ruimtes. VRF- en VRV-systemen zijn synoniemen
    en staan voor Variable Refrigerant Flow en Variable Refrigerant Volume. Met deze systemen kunnen met één buitendeel enorm veel ruimtes worden gekoeld/verwarmd. Met een VRF of VRV systeem kan je meestal (in verschillende ruimtes) koelen en verwarmen tegelijk. Ze zijn daarom populair bij organisaties waar hoge eisen gesteld worden aan (individuele regeling van) het binnenklimaat, denk aan grote kantoren, hotels en grote winkels.
  • Relatief nieuw is toepassing in productiehallen, magazijnen en werkplaatsen als alternatief voor gasgestookte heaters / luchtverwarmers.
• Lucht-water warmtepompen
  • Met buitenlucht als bron komen deze het meest voor in Nederland. Dat komt doordat deze relatief makkelijk, en dus goedkoop, zijn te installeren. Ze worden gebruikt in hybride systemen alsook als enige warmteopwekker in zeer goed geïsoleerde gebouwen.
  • Als een warmtepomp gebruikt maakt van de warmte uit de ventilatielucht, wordt de warmte meestal gebruikt om tapwater te verwarmen. De warmtepomp heet dan een Warmtepompboiler.
  • Er zijn ook systemen specifiek voor horeca. Die zijn geschikt om warmte uit vette lucht van de afzuigkap te halen, en deze af te geven niet alleen aan tapwater, maar ook ruimteverwarming, of spoelwater voor bijv. een vaatwasser.
• Water-water-warmtepompen
  • Deze worden veel gebruikt in combinatie met warmte uit de bodem. Een warmtepomp die gebruik maakt van een bodembron, haalt een hogere efficiëntie dan een warmtepomp die de lucht gebruikt als bron. Wel is de installatie aanzienlijk duurder, omdat er grondboringen moeten worden uitgevoerd. Lees verder: Warmte- en/of koudeopslag in de bodem.
  • Water-water-warmtepompen worden ook gebruikt in combinatie met zonnecollector of PVT-panelen.

LT en HT warmtepompen

Deze termen worden gebruikt voor warmtepompen met water als afgiftemedium. Omdat de bron (buitenlucht, grondwater) meestal een lage temperatuur heeft, is de afgiftetemperatuur met gemiddeld 50 °C meestal lager dan bij een ‘gewoon’ verwarmingssysteem (60 tot 80 °C). Warmtepompen worden meestal dan ook gecombineerd met Lagetemperatuur­verwarming.

Voor tapwater is een naverwarmer of een Hoge Temperatuur (HT) warmtepomp nodig. Er zijn ook HT warmtepompen voor ruimteverwarming. In het algemeen zijn HT warmtepompen minder efficiënt dan LT warmtepompen en worden deze alleen toegepast als het afgiftesysteem niet toereikend is voor LT.

Ook gasgestookte warmtepompen

Behalve de elektrisch aangedreven compressiewarmtepomp (alle voorbeelden hierboven) bestaan er gasmotor aangedreven compressiewarmtepompen en gasabsoptiewarmtepompen. In gebouwen worden deze nauwelijks nog toegepast omdat de elektrische alternatieven voldoen en meteen volledig gasloos zijn.

_{Bron foto: Kijk! Duurzaam! bij Careyn in opdracht van Expertisecentrum Verduurzaming Zorg .}

Toepasbaarheid

Afhankelijk van type warmtepomp en gebouw. In vrijwel ieder gebouw kan een warmtepomp (voor een deel) voorzien in de verwarming van ruimtes en tapwater.

Zorg voor heldere instructies over het gewenste gedrag (gebruik ventilatie en verwarming)

Een warmtepomp is een traag systeem (omdat het werkt met lage temperatuurverwarming) t.o.v. een cv-ketel. Het duurt daardoor langer voordat een ruimte weer op de juiste temperatuur is, nadat deze is afgekoeld. Om comfortabel te kunnen verwarmen met een warmtepomp is (meestal) een verandering in het gedrag van de gebruikers van het gebouw nodig.

Hieronder twee voorbeelden. Hierbij zijn ook de redenen en voorwaarden aangegeven, zodat de gebouwgebruikers begrijpen waarom ze hun gedrag moeten aanpassen en dat dit voor hen geen nadelige consequenties heeft.

• Zet de verwarming niet lager in de nacht en/of bij afwezigheid (of maar 1 of 2 graden). Door de lage temperatuurverwarming van de warmtepomp kost verder afkoelen en weer opwarmen juist extra energie en dus energiekosten. Daarnaast duurt het langer om de ruimte op de juiste temperatuur te krijgen.
• Zet – in het stookseizoen – geen ramen en deuren open voor ventilatie. Er wordt voldoende geventileerd door het ventilatiesysteem. Het ventilatiesysteem heeft warmteterugwinning, er gaat daar geen warmte onnodig verloren.

Milieu aspecten

Het verplaatsen van deze warmte kost (elektrische) energie, maar dit is veel minder dan de hoeveelheid warmte die wordt afgegeven. De verhouding tussen afgegeven warmte en de benodigde elektrisch energie wordt de coefficient of performance (COP) genoemd. Een hybride lucht-water-warmtepomp heeft bijvoorbeeld een seizoensgemiddelde COP (SCOP) van 3 tot 4. Dit betekent dat op locatie voor elke 1 kWh aan elektrische energie, 3 tot 4 kWh aan warmte wordt gegenereerd. Hiermee wordt 1 m³ aardgas, verstookt in een HR ketel, vervangen voor ongeveer 2,5 kWh elektriciteit. Met gebruik van grijze stroom is dat een CO₂-reductie van 25%, met groene stroom 100%.

_{Bron foto: Kijk! Duurzaam! bij ASVZ in opdracht van Expertisecentrum Verduurzaming Zorg .}

Financiële aspecten

De investeringskosten verschillen sterk per type warmtepomp en bron, toepassing (cv en/of warm tapwater) en of de warmtepomp de enige verwarmer is of naast een andere warmteopwekker (piekketel of stadsverwarming) werkt. Soms kan er ook een aanvullende investering nodig zijn in het afgiftesysteem. Lees voor de investeringskosten verder in de specifieke maatregelen.

De elektriciteits- en de gasprijs van de locatie beïnvloeden de terugverdientijd flink. Bij kleinverbruikers elektriciteit (< 10.000 kWh per jaar die vaak > € 0,18 per kWh betalen, 2021) verdient de investering minder snel terug dan bij grootverbruikers (€ 0,08 per kWh, 2021). En kleinverbruikers aardgas (<170.000 m^{3 aardgas per jaar, € 0,75 per m[^3}) verdienen de investering sneller terug dan grootverbruikers (€ 0,50 per m³). Bedrijven die hierdoor helemaal van het gas af kunnen verdienen de investering sneller terug, omdat ook de vastrechtkosten vervallen.

Voorbeeld voor een MKB-bedrijf met elektriciteitsprijs van € 0,13 per kWh en gasprijs van € 0,75 per m³. Met een verbruik van 10.000 m³ gas per jaar voor verwarming gaan de verwarmingskosten van € 7.500 naar € 3.250 per jaar: een besparing van € 4.250. Indien de investering van de warmtepomp en eventuele aanpassingen in het afgiftesysteem minder dan € 20.000 zijn, dan is deze in 5 jaar terugverdiend. Kan het bedrijf hiermee helemaal van het gas af, dan scheelt dat nog eens rond de € 500 tot € 800 euro aan vaste kosten per jaar en is de investeringsruimte (uitgaande van een TVT van 5 jaar) € 2.500 tot € 4.000 hoger.

Warmtepompen komen in aanmerking voor EIA óf SDE++ óf ISDE. Je kiest zelf welke regeling voor jouw organisatie het meest interessant is.

• Warmtepompen staan op de Energielijst (2023, code 211103 en 211104) en komen daarom, onder voorwaarden, in aanmerking voor Energie Investerings Aftrek (EIA). Dit betekent dat je een extra bedrag ter grootte van 45,5% (2023) van het investeringsbedrag ten laste mag brengen van de winst. Alleen de warmtepompen met het hoogste rendement (uitgedrukt in COP, coëfficiënt of performance) komen in aanmerking. Zie voor meer informatie www.rvo.nl/eia.
• SDE++ subsidieert de onrendabele top. Het subsidiebedrag wordt jaarlijks aangepast. De subsidie heeft een looptijd van meerdere jaren. De subsidie wordt toegekend op basis van vermeden CO₂-uitstoot. Bedrijven en non-profit instellingen komen in aanmerking. Voor het subsidiebedrag wordt jaarlijks gekeken naar actuele energieprijzen. Dit betekent dat bij hoge energieprijzen de uit te keren subsidie lager wordt. Voor sommige technieken komt dit erop neer dat (vrijwel) geen subsidie wordt uitgekeerd. Zie voor meer informatie www.RVO.nl.
• Warmtepompen komen in aanmerking voor Investeringssubsidie Duurzame Energie (ISDE). Je kunt subsidie krijgen voor een deel van de investeringskosten. De hoogte van het subsidiebedrag is afhankelijk van het soort apparaat en de energieprestatie. Voor warmtepompen ligt deze tussen de € 500 en € 2.500. Zie voor meer informatie www.rvo.nl/isde. ISDE geldt alleen voor warmtepompen met een verwarmingsvermogen lager dan 70 kW. Als dit wordt ingevuld met een cascadeopstelling op basis van kleinere warmtepompen is subsidie wel mogelijk. Je komt niet in aanmerking voor ISDE als je voor dit apparaat ook EIA gebruikt.

Bronnen: Stichting Stimular, Erkende Maatregelenlijst 2019