Milieucafé 31 mei 2018

Warmpjes bij de pomp

Heldere uitleg bij nieuwe energiebron

Tilburg wil in 2045 vrij zijn van aardgas en het Rijk laat de laatste tijd ook ineens zijn spierballen zien. Nederland moet van het gas af – maar hoe? We lezen meestal over zonnepanelen of windmolens maar er zijn meer technieken voor het verwarmen van huizen. Het Milieucafé pikt er vandaag een uit: de warmtepomp. Een Tilburgse deskundige, Lucia Kleinegris, weet er alles van en geeft uitleg.

Lucia blijkt al 25 jaar werkzaam te zijn in de energietechniek. De laatste 18 jaar heeft ze zich gespecialiseerd in duurzame energie. Daarbij adviseert ze bedrijven, projectontwikkelaars, woningcorporaties en gemeenten. Ze werkt dus in beginsel niet voor particulieren. Het vak leerde ze "door op school je best doen, hard te werken, en veel te vragen".

Warmte is welvaart en iedereen heeft het nodig. Thuis wordt het gebruikt voor verwarming, voor tapwater en voor het douchen. In de gemiddelde Nederlandse woning gaat 72 procent van de energie op aan verwarming, de rest is voor tapwater. Aan het koken gaat maar een hele kleine fractie op. Maar, weet Kleinegris, de percentages zijn het verschuiven. Woningen worden steeds zuiniger gebouwd en daardoor neemt het aandeel verwarming af. "Bij nieuwe woningen is de verdeling nu ongeveer fifty-fifty. Het percentage voor tapwater neemt overigens ook toe omdat de nieuwe generatie graag langer onder de douche staat."

De norm is dat in de woonkamer de temperatuur 20 tot 22 graden moet zijn om het behaaglijk te maken. Dit wordt bereikt door verwarmingswater op te stoken tot wel 90 graden – in oude installaties. Dat is niet meer van deze tijd. Tapwater vraagt nog wel om hogere temperaturen; ook zonder Quooker moet het bijna 60 graden zijn om legionellabesmetting te voorkomen. Maar eigenlijk heb je voor een douche maar 40 graden nodig.

Komen we op de warmtepomp. De werking blijkt, zo zien we op deze dia, neer te komen op die van een soort airco of koelkast maar dan omgekeerd. Een warmtepomp unit staat in de buitenlucht. "De pomp neemt warmte op uit zijn omgeving," legt Lucia uit. "Daarvoor hoef het niet warm te zijn an sich." In een verdamper (gevuld met een koelmiddel) wordt de warmte onttrokken. Een compressor verderop verhoogt de druk en brengt de temperatuur verder omhoog. Vervolgens wordt aan de andere kant van de kringloop de warmte weer afgegeven in een condensor. Deze warmte is bruikbaar om een woning te verwarmen. Het koelmiddel loopt via een expansieventiel weer terug naar de verdamper en de cirkel is rond. De warmtepomp maakt gebruik van een cyclisch proces en van het principe dat verdamping warmte verbruikt, en condensatie warmte oplevert. "Eigenlijk werkt het op dezelfde manier als een koelkast," zegt Lucia. "De koelte daarin wordt opgewekt omdat er aan de achterkant, bij dat zwarte rooster, warmte vrijkomt."

Het doel van een warmtepomp is, nogal wiedes, om warmte te verkrijgen. Dit gebeurt door die warmte te onttrekken aan de omgeving. "Met een installatie maak je de wereld dus een heel klein beetje kouder." Warmtepompen kunnen gebruik maken van de buitenlucht, of van water, of van grondwater.

Omdat er geen cv-ketel meer nodig is gaat het aardgasverbruik feitelijk terug naar nul. Dat klinkt als gratis energie maar zo eenvoudig ligt het niet. Voor de werking van de installatie is wel elektrische energie nodig. 1 kilowatt voor de pomp, levert aan de andere kant 4 kilowatt verwarmingsvermogen op. De pomp haalt dus 3 kilowatt uit zijn omgeving. Nieuwe exemplaren halen een verbeterd rendement van wel 6 kilowatt warmte. Maar die 1 kilowatt stroom blijft nodig. "Als je erin slaagt om die ook lokaal op te wekken zou je dus energieneutraal zijn."

Vloerverwarming of wandverwarming bieden wel voordelen voor een installatie. De watertemperatuur kan dan veel lager zijn, circa 30 graden voldoet. Hoe kleiner de temperatuursprong is, hoe efficiënter het verbruik. De temperatuur van de bron, moet dus liefst niet teveel afwijken van de warmtebron in huis.

Dit maakt tapwater en ouderwetse radiatoren tot de lastigste energievragers. Mede om deze reden is de hybride ketel ontworpen: een combinatie van een warmtepomp met een klassieke cv-ketel. De warmtepomp doet dan het grootste deel van het werk, de ketel springt bij met gas als het buiten koud wordt. Lucia is er niet enthousiast over en sommige milieuorganisaties zijn ronduit tegen de hybride pomp. "Wat je kunt zeggen is dat deze mensen te maken krijgen met een desinvestering als het aardgas daadwerkelijk verdwijnt. In het algemeen zet dit toestel een rem op de energietransitie."

Kosten
Een interessant aspect aan de warmtepomp is dat hij in beginsel twee kanten op kan werken. Niet alleen verwarmen in de winter, hij kan ook koelen in de zomer. "Als je gebruik maakt van koeling aan grondwater, is zo'n installatie dubbel te gebruiken. Grondwater is normaal gesproken 10 graden Celsius. Oneerbiedig gezegd tap je de energie af met behulp van een soort tuinslangen in de grond. Dit maakt het mogelijk om in de zomer andersom te werken en de koeling van de bodem, te gebruiken in je vloerverwarming. Het maakt een airco overbodig en het dubbelgebruik zorgt ook voor een zeker evenwicht in de bodem." Kleinegris merkt er wel bij op dat deze toepassing minder geschikt is voor individuele woningen; per blok of per wijk is het echter een interessante optie.

Komen we op de kosten. In bestaande woningen kunnen de kosten sterk variëren, van 25.000 tot wel 35.000 euro. Nieuwbouwwoningen zijn eenvoudiger uit te rusten. Er zijn twee varianten warmtepompen. Een die werkt op buitenlucht en een op grondwater. De eerste is goedkoper want die hoeft niet de grond in. De prijs van een buitenluchtpomp ligt 4.000 tot 6.000 euro hoger dan die van een gasketel. Tegenover deze investering staat een besparing van 200 a 300 euro per jaar. Een pomp die gebruik maakt van water in de bodem is duurder: 8.000 tot 10.00 euro boven de gasprijs. De besparing is ook groter: per jaar 400 a 500 euro.

Een aandachtspunt is het geluid want de verdamper met zijn ventilator is buiten wel goed te horen. 's Zomers kan dat vervelend zijn. In de winter moet het toestel echter ook harder werken omdat het rendement afneemt in de koudere buitenlucht.

De zaal luistert geïnteresseerd en een vrouwelijke bezoeker vraagt zich af of al die gasleidingen in Tilburg niet geschikt kunnen gemaakt voor waterstofgas. Waarom horen we zo weinig over die optie, die nog veel schoner schijnt te zijn? Lucia Kleinegris weet dat er hard wordt gewerkt aan deze nieuwe techniek. Maar er zitten nog nadelen aan en hij staat nog in de kinderschoenen. Het maken van waterstof kost veel energie, daar zou je zon en wind voor moeten gebruiken. En de opslag moet ook decentraal gebeuren want waterstof is explosief. In elk geval is het nu geen alternatief voor aardgas.

Daarmee sluiten we het item af. Als het aan de zaal ligt mag er wel vaker aandacht worden besteed aan een technisch onderwerp.

 


Volgend artikel: Afvaldumping in de natuur


Foto's: Wendy Presser

Verslag: Hans van den Berk