EW11 cover 600
Februari 2016

WP zkt. bron (g/o), L/W geen bezwaar

Bij een goede klik is rendement en comfort optimaal

WP 01

Steeds meer huishoudens en bedrijven kiezen voor een warmtepomp met een duurzame energiebron. Zo'n bron kan de (buiten)lucht zijn, de bodem, maar ook de zee of een tomatenkas. In de zoektocht naar de ideale bron voor de warmtepomp is een perfecte match het streven. Of het nu een gesloten of een open bodembron is, ventilatielucht of zeewater; wanneer het klikt zorgen warmtepomp en bron samen voor het optimale rendement en comfort. Itho Daalderop geeft een lesje matchmaking.

Een warmtepomp is niets meer of minder dan een apparaat dat energie uit de omgeving nuttig inzetbaar maakt. Bij gebruik voor verwarming komt die energie van een duurzame bron, zoals buitenlucht of grondwater. De hulpenergie die het apparaat nodig heeft om de gratis bronenergie bruikbaar te maken, is ook nog eens duurzaam op te wekken, zoals met pv-panelen of windmolens. Juist op die wijze valt serieuze milieuwinst te boeken. Volgens Elbert Stoffer van Itho Daalderop gaat de warmtepomp op termijn de gasgestookte cv-ketel uit de Nederlandse markt verdrijven. 'Afhankelijk van de snelheid waarmee vraag en aanbod de prijzen van warmtepompen doen dalen, zullen we binnen twintig jaar waarschijnlijk alleen nog maar warmtepompen zien. Het recht trekken van de belasting op gas en elektra, wat zeker gaat gebeuren nu ons eigen gas opraakt, draagt in belangrijke mate bij aan een versnelde omschakeling.'

Bron versus afgifte

Dat warmtepompen hun toekomst hebben verzekerd, mag duidelijk zijn. Duidelijk is ook dat ze hun warmte overwegend afgeven in de vorm van water. Dat heeft te maken met het comfort en de stabiele afgifte die we in Nederland gewend zijn. Maar voor welke bron moeten we nu kiezen, vooral kijkend naar de opgave om de bestaande woningvoorraad te verduurzamen? Aan de bronkant beperkt de keuze zich tot buitenlucht, oppervlaktewater, bodembronnen (open of gesloten) en externe warmtebronnen. Bij externe warmte gaat het om stadswarmtenetwerken of restwarmte van fabrieken en andere collectieve warmtebronnen. Die moeten dus wel lokaal beschikbaar zijn. Geen enkele particulier beschikt over oppervlaktewater, zoals meren, rivieren of de zee. Deze bronnen zijn dan ook alleen projectmatig inzetbaar. Er zijn wel voorbeelden van grootschalige nieuwbouwprojecten waarbij zeewater als energiebron geldt (zie kader), maar dit zijn vooral niches in de markt.

WP 02

Bodem meest stabiel

Stoffer: 'Lucht en bodem worden in onze optiek het meest prominent. De keuze voor een van de twee hangt per geval af van de kosten van aanschaf en instandhouding, de praktische toepasbaarheid, de gewenste stabiliteit en het rendement. De ideale warmtebron heeft een constante, zo hoog mogelijke temperatuur. Het nadeel van buitenlucht als bron is dat wanneer het buiten -10 ˚C is en je de verwarming het hardst nodig hebt, de bron heel koud is. De temperatuursprong tussen bron en afgifte wordt zo groot dat een warmtepomp niet meer rendeert. Een warmtepomp met bodembron is aan de voorkant wellicht iets duurder, hoewel de prijzen daar ook enorm dalen, maar biedt wel de grootste stabiliteit. Een bodemlus, mits die goed wordt geengineerd, daalt gedurende het winterseizoen niet veel in temperatuur. Tijdens de zomer wordt de bron weer op temperatuur gebracht. Het voordeel van de bodem als bron is ook dat je in de zomer, zonder inzet van de warmtepomp, passief kunt koelen door gebruik te maken van de in de winter afgekoelde bodemwisselaars.'

Zeewater verwarmt 750 Scheveningse woningen
In de Scheveningse wijk Duindorp krijgen 750 woningen hun warmte van zeewater. Het zeewater wordt opgepompt uit de haven en doorgesluisd naar de zeewater-wko. De wko onttrekt de warmte uit het water en geeft die af aan het (zoete) water in het distributienet. Omdat ons zeewater vrijwel nooit onder de 0 ºC daalt en vanwege het zoutgehalte altijd vloeibaar blijft, is het een goede energiebron. Zeewater is in de zomer koeler en in de winter warmer dan de buitenlucht, waardoor het zich goed leent om woningen te verwarmen en te koelen. Elke woning in deze wijk heeft een eigen warmtepomp die de energie uit het zeewater opvoert naar een hoger temperatuurniveau voor de vloerverwarming. Voor warm tapwater beschikt de warmtepomp over een voorraadvat. Er is een aparte wisselaar voor koeling in de zomer.



Keuze in bodembronnen

Dan is er dus weer de keuze: gesloten of open bodembron. Open bodembronnen – waarbij grondwater wordt opgepompt en weer geïnjecteerd – komen vooral voor bij grote systemen in bijvoorbeeld utiliteitsgebouwen. Vooral omdat de vraag naar koude daar groot is en omdat het systeem bij grote capaciteiten beter rendabel is te maken. Maar als het gaat om woningen spreekt Stoffer een duidelijke voorkeur uit voor een gesloten bodembron. En wel met een verticale bodemlus, omdat horizontale lussen nu eenmaal een veel groter oppervlak nodig hebben en door de lagere temperaturen minder renderen.

'Zoals wij er naar kijken, is dat de meest voor de hand liggende keuze als je het energetisch en kostentechnisch beschouwt. We kunnen daar dan ook prestatiegaranties voor afgeven voor 10 – 30 jaar. Natuurlijk kun je niet op elke plaats in Nederland zomaar een bodembron realiseren. Dan is een lucht-waterwarmtepomp een goed alternatief. In hybride opstelling in combinatie met een cv-ketel of als split-unit lucht-waterwarmtepomp.'

Ook bij gestapelde bouw vindt Stoffer het nuttig om vooral naar bodembronnen te kijken. Zowel bij nieuwbouw als bij totale 'vernieuwbouwing'. Vooral bij grotere projecten zijn collectieve bronnensys- temen een interessante oplossing en per woning omgerekend zelfs zeer rendabel. 'Het alternatief is een flat met op elke galerij een buitenunit van een lucht-waterwarmtepomp. Met alle geluidsoverlast van dien.

Bodemlus zonder glycol

Itho Daalderop is naar eigen zeggen de enige leverancier die bodemlussen vult met alleen schoon water. Stoffer: 'Als je warmte onttrekt uit een bodemlus, zakt de temperatuur van de bodem. Als je veel energie onttrekt en in de zomer niet voldoende warmte terugstopt in de bodem, dan kan de temperatuur van de bron onder de 0 ˚C zakken. Dan bevriest de boel en kun je de bron afschrijven. Veel leveranciers voegen om die reden glycol (antivries) toe. Daar zitten drie nadelen aan. Water met glycol heeft een hogere viscositeit, dus er is meer energie nodig om het water rond te pompen. Verder zorgt glycol ervoor dat de warmtepomp minder energie per liter kan opnemen en weer kan afgeven. Dat kan leiden tot 10 – 20 procent rendementsverlies. Tot slot is een nadeel dat wanneer de brontemperatuur daalt, de pomp een te grote temperatuursprong moet maken en het rendement dus afneemt. Wij configureren onze warmtepompen daarom zodanig dat ze het zonder glycol afkunnen. Dat doen we door de installatie zo te configureren dat de bron elk jaar cyclisch een bepaalde hoeveelheid warmte afgeeft en weer terugkrijgt door regeneratie. Daardoor houd je tot in lengte van jaren het systeem op minimaal 5 ˚C of hoger aan het eind van de winter, om na de zomer weer nominaal op 12 – 14 ˚C uit te komen. Zo garanderen we lage pompenergie, kleine temperatuurstappen en hoge rendementen.' Het bedrijf monitort momenteel zesduizend warmtepompen zonder glycol en ziet in de praktijk dat die zich prima gedragen.

Geen nieuwe bronnen in zicht

Andere bronnen zijn volgens Stoffer voorlopig nog niet in zicht. Wel zijn er variaties mogelijk op het huidige repertoire. Zo zijn er oplossingen met glycolvoerende leidingen in gevels die warmte  onttrekken aan de omgeving, is er energie van het dak te halen via thermische zoncollectoren en zijn er mogelijkheden om energie uit rioolwater te winnen door rioolbuizen van collectorleidingen te voorzien. Stoffer: 'De markt is vooral bezig met het optimaliseren van de huidige technieken. Fundamenteel andere technieken staan nog niet te trappelen om te worden gebruikt.'

Stoffer merkt dat er nog veel onzekerheid heerst bij installateurs in de relatief nieuwe warmtepompmarkt. 'Omdat wij juist zekerheden willen creëren, doen wij twee dingen. We leveren onze water-waterwarmtepompen alleen rechtstreeks, dus niet via de groothandel. Zo houden we een oogje in het zeil en weten we precies waar onze pompen naar toe gaan. Vervolgens bieden we de installateur de service om projectspecifieke berekeningen en de configuratie voor hen uit te voeren. Dat is namelijk niet zomaar iets wat je van iedere installateur mag verwachten. Er is veel kennis en ervaring voor nodig. Een kleine groep installateurs is er zelf al volop mee aan de slag. Zodra de markt echt gaat groeien, zal het aantal kennishouders zich snel gaan vermenigvuldigen. We zitten nu in een transitieperiode.'


Tekst: Astrid Zoumpoulis-Verbraeken
Fotografie: Industrie