Water-water warmtepomp: de meest efficiënte warmtepomp
Een water-water warmtepomp, ook wel grondwaterwarmtepomp genoemd, haalt zijn thermische energie uit het grondwater met behulp van twee putten. De verkregen thermische energie kan vervolgens worden gebruikt voor de verwarming van een woning of sanitair water. Water-water warmtepompen zijn de meest efficiënte warmtepompen. Maar zijn ze voor elke woonsituatie geschikt? Meer informatie over de werking, voor- en nadelen en de optimale planning van water/water warmtepompen vind je in dit artikel.
Inhoudsopgave
- Hoe werken water-water warmtepompen?
- Vereisten voor de werking van een grondwaterwarmtepomp
- Voor- en nadelen van water-water warmtepompen
- Water-water warmtepompen: kosten en financiering
- Vraag jouw gratis offerte
- Wat zijn de alternatieven voor de water-water warmtepomp?
- Veelgestelde vragen over water-water warmtepompen
Wat is een water-water warmtepomp?
Terwijl luchtwarmtepompen de omgevingslucht via ventilatoren aanzuigen en grondwarmtepompen de aardwarmte via bodemsondes of oppervlaktecollectoren benutten, gebruiken water/water warmtepompen ondergrondse grondwaterreservoirs om warmte te onttrekken. De temperatuur van grondwaterreservoirs is het hele jaar door grotendeels constant, zodat de grondwaterwarmtepomp zowel in de zomer als in de winter een hoog verwarmingsvermogen levert. Het rendement ligt soms rond de 500 procent, wat overeenkomt met een jaarlijkse prestatiefactor (JAZ)van 5. Dit betekent dat het verwarmingssysteem met 1 kWh elektrische energie 5 kWh warmte kan leveren. Ter vergelijking: geothermische warmtepompen halen een COP van 4 tot 4,5, terwijl luchtwarmtepompen er een van ongeveer 3 tot 4 halen.
Hoe werken water-water warmtepompen?
Een water-water warmtepomp verwarmt door een koelmiddelcircuit en de samenwerking van verschillende mechanische componenten. Eerst absorbeert het koelmiddel de thermische energie van het grondwater en verdampt het. Het circuit voert deze damp vervolgens door een compressor, die de druk van de damp en dus de temperatuur ervan verhoogt. In de warmtewisselaar geeft het uiteindelijk zijn thermische energie af aan het verwarmingssysteem en/of de warmwatertank en condenseert.
Tenslotte wordt het koudemiddel via een expansieventiel weer geëxpandeerd en begint de koelcyclus weer van voren af aan.
Voor een water-water warmtepomp zijn twee putten nodig. Een zogenaamde zuigput onttrekt het grondwater voor de warmtewinning, terwijl een absorptieput het gebruikte, koude water weer in de grond brengt. Hoe groter het volume water dat beschikbaar is voor de water/water-warmtepomp, hoe hoger het vermogen doorgaans is.
Vereisten voor de werking van een grondwaterwarmtepomp
Voor de effectieve werking van een grondwaterwarmtepomp moet met verschillende factoren rekening worden gehouden. Enerzijds speelt - zoals reeds vermeld - de hoeveelheid grondwater een belangrijke rol, anderzijds ook de kwaliteit ervan. Te veel ijzer of mangaan bijvoorbeeld kan leiden tot slijtage van de pomp of tot verstopping van de putten, met hogere onderhoudskosten tot gevolg. Daarom is een grondwateranalyse bij de planning belangrijk.
Het waterpeil mag ook niet te laag zijn, want vanaf een noodzakelijke boordiepte van meer dan 20 meter hebben de pompen meestal geen zin meer. Bovendien moet voor de bronboring voor een water-water warmtepomp een vergunning worden verkregen en moet het terrein groot genoeg zijn.
De twee putten voor een grondwater-warmtepomp moeten minstens 15 meter uit elkaar liggen. Tenslotte is het belangrijk dat de productieput in de stroomrichting van de absorptieput ligt, zodat het afgekoelde water niet opnieuw wordt opgepompt.
Water/water warmtepompen stellen slechts matige eisen aan het gebouw zelf. Een goede isolatie, vooral in oude gebouwen, is een basisvoorwaarde voor een goede werking van het apparaat. Dit is echter van toepassing op bijna alle warmtepompen (met uitzondering van de hybride warmtepomp). Ook mag de afstand tussen de warmtebron en het verwarmingssysteem niet te groot zijn. Bovendien verwarmen paneelverwarmingssystemen in vloeren of muren het best vanwege hun lage aanvoertemperatuur. Er is echter geen grote bouwkundige inspanning of ruimte nodig.
Checklist Putsysteem
- Zuigput/tapput: De zuigput boort het grondwaterreservoir aan en boort zo de energiebron aan. Hierbij transporteert een dompelpomp het grondwater naar het koelcircuit, waar de uitwisseling van thermische energie plaatsvindt.
- Absorptieput / kwelput: De absorptieput neemt het grondwater waaraan de thermische energie is onttrokken via leidingen op en brengt het terug in de natuurlijke watercyclus. Voorschriften inzake waterbehoud vereisen meestal dat het grondwater op dezelfde diepte als waarop het werd onttrokken weer in de grond wordt gebracht.
Voor- en nadelen van water-water warmtepompen
Zoals elk technisch systeem hebben water/water warmtepompen hun voor- en nadelen. Bosch heeft de belangrijkste hieronder samengevat:
Voordelen
- enorm hoog rendement, vaak monovalente werking mogelijk zonder andere verwarmingsondersteuning (bijverwarming, verwarmingsstaaf)
- milieuvriendelijke werking, vooral bij gebruik van groene stroom
- constante warmtevoorziening door geringe schommelingen in de grondwatertemperatuur
- uiterst gering onderhoud
- bestaande grondwaterputten kunnen in het systeem worden geïntegreerd
Nadelen
- Nadelen: Hoge ontwikkelings- en verwervingskosten
- voldoende hoeveelheid en kwaliteit grondwater en hoge grondwaterstand vereist voor efficiënte werking
- beveiliging tegen ijsvorming kan noodzakelijk zijn
- hoge planningskosten en veel bureaucratie door vergunningseisen
- Afhankelijk van de regio zijn er extra vergunningsvereisten in waterbeschermingsgebieden
Water-water warmtepompen: kosten en financiering
De aanschafkosten van een water-water warmtepomp bedragen ongeveer 9.000 tot 12.000 euro, plus de installatie à 2.000 tot 3.000 euro. Het boren en de aanleg van de put kosten tussen de 4.000 en 7.000 euro, afhankelijk van de boordiepte en de geologische omstandigheden. Als je al deze factoren optelt, liggen de totale kosten tussen 15.000 en 22.000 euro. In totaal is de aanschaf van een water/water warmtepomp dus een flinke investering.
Last but not least, you do not have to bear the costs of the heat pump alone. BAFA and KfW offer subsidies and favorable loans for heating with renewable energies.
Vraag jouw gratis offerte
Is de aanschaf van een water-water-warmtepomp ondanks de hoge investeringskosten de moeite waard?
Als je al aan de noodzakelijke voorwaarden voldoet (hoeveelheid en kwaliteit van het grondwater, isolatie van het gebouw, geschikt verwarmingsverdeelsysteem), is het zeker de moeite waard om in een water/water-warmtepomp te investeren. Echter is deze situatie zelden van toepassing en zal het voor velen een dure en tijdrovende verwarmingsoplossing zijn. In deze situatie kan je beter kiezen voor een van de alternatieve en beschikbare warmtepompen.
Wat zijn de alternatieven voor de water-water warmtepomp?
-
Lucht-lucht warmtepomp
Warmtebron Uitlaatlucht Technologie Ventilatoren Bijzonderheden - zeer gunstig in de aanschaf
- geringe installatie-inspanning
- weinig ruimte nodig
- gemakkelijk achteraf in te bouwen
- actieve koeling mogelijk
- matig rendement
- warmteterugwinning
- restwarmte slechts beperkt beschikbaar
- geen of weinig subsidie
-
Lucht-water warmtepomp
Warmtebron Omgevingslucht Technologie Ventilatoren, koelcircuit Bijzonderheden - gunstig in de aanschaf
- geringe installatie-inspanning
- weinig ruimte nodig
- gemakkelijk achteraf in te bouwen
- actieve koeling mogelijk
- gemiddeld rendement
- rendementsschommelingen in de winter
- subsidies mogelijk
-
Geothermische warmtepomp
Warmtebron Geothermische energie Technologie Oppervlaktecollectoren, koelcircuit Bijzonderheden - Hoog rendement
- Gematigde ontwikkelingskosten
- Grondwerken kunnen onafhankelijk uitgevoerd worden
- passieve koeling mogelijk
- Grote ruimtebehoefte
- subsidies mogelijk
Veelgestelde vragen over water-water warmtepompen
Is een water/water warmtepomp voor elke woonsituatie geschikt?
Wat is de gemiddelde levensduur van een water/water warmtepomp?