Hoe werkt een warmtepomp precies?
Een warmtepomp is een duurzaam systeem dat warmte onttrekt aan een natuurlijke bron om je woning te verwarmen en vaak ook te voorzien van warm tapwater. Maar hoe werkt zo'n systeem nu precies? Het principe is vergelijkbaar met dat van een koelkast, maar dan omgekeerd.
Het basisprincipe: warmte verplaatsen
In plaats van warmte te genereren door brandstof te verbranden (zoals een cv-ketel), verplaatst een warmtepomp warmte van een plek met een lagere temperatuur (de bron) naar een plek met een hogere temperatuur (je woning). Dit gebeurt in een gesloten circuit met een speciaal koudemiddel.
De vier stappen van een warmtepomp
- Verdamping: De warmtepomp onttrekt warmte aan de buitenlucht, de bodem of het grondwater. Deze relatief lage temperatuur warmte wordt opgenomen door het vloeibare koudemiddel. Het koudemiddel heeft een zeer laag kookpunt en verdampt hierdoor, zelfs bij lage temperaturen.
- Compressie: De ontstane gasvormige damp van het koudemiddel wordt vervolgens door een compressor samengeperst. Door deze compressie stijgt de druk en daarmee ook de temperatuur van het koudemiddel aanzienlijk.
- Condensatie: Het hete gasvormige koudemiddel stroomt nu naar een condensor. Hier geeft het zijn warmte af aan het verwarmingssysteem van je woning (bijvoorbeeld vloerverwarming of lage temperatuur radiatoren). Doordat het koudemiddel afkoelt, condenseert het weer tot een vloeistof.
- Expansie: Voordat de cyclus opnieuw begint, wordt de druk van het vloeibare koudemiddel verlaagd door een expansieventiel. Hierdoor daalt de temperatuur en kan het koudemiddel weer warmte opnemen uit de bron in de verdampingsfase.
Warmtebronnen
Afhankelijk van het type warmtepomp haalt de warmtepomp zijn energie uit:
- Buitenlucht: Een lucht-water of lucht-lucht warmtepomp onttrekt warmte aan de omgevingslucht.
- Bodem: Een bodem-warmtepomp (geothermische warmtepomp) gebruikt de constante temperatuur van de aarde via een gesloten buizensysteem in de grond.
- Grondwater: Een grondwater-warmtepomp (water-water warmtepomp) haalt warmte uit het grondwater.
Door dit ingenieuze proces kan een warmtepomp met een kleine hoeveelheid elektriciteit een aanzienlijk grotere hoeveelheid warmte produceren, waardoor het een zeer efficiënte en milieuvriendelijke manier van verwarmen is.