Beslismodel

Het overtuigen van een klant begint bij het volledig in de vingers hebben van de techniek, zo is zijn overtuiging. Pas dan is een goede inschatting mogelijk wanneer wel en wanneer geen warmtepomp moet worden opgenomen in een project; welk type moet worden gekozen en waar op moet worden gelet bij de installatie. Van Alphen neemt zijn klanten daarom mee langs een beslismodel. ‘Niet dat wij daar een formuliertje voor hebben, maar als een installateur zo ver is dat hij denkt dat een warmtepomp interessant kan zijn, stellen wij eerst een aantal essentiële vragen om te kijken of een elektrische warmtepomp (EWP) interessant is dan wel een gasabsorptiewarmtepomp (GAWP). En wanneer kies je voor een lucht-waterwarmtepomp en wanneer voor een water-waterwarmtepomp? En in dat laatste geval: kies je dan voor verticale bodemwarmtewisselaar (VBWW) of voor een open (grondwater)bron?’

Van Alphen denkt dat de volgende zeven vragen centraal staan:

1.  Is het bestaande bouw (renovatie) of nieuwbouw?
2.  Is het een woning of is het een utiliteitsgebouw?
3.  Wat is de aanvoer/retourtemperatuur van het afgiftesysteem
4.  Wil de klant verwarmen, koelen of beide?
5.  Is er behoefte aan warmtapwaterproductie?
6.  Is er wel of geen gasleiding beschikbaar?
7.  Zijn er capaciteits- of transmissieberekeningen beschikbaar?

Bij een nieuwe woning is koeling op zijn hoogst een wens, terwijl in een kantooromgeving koeling een noodzaak is. Een warmtepomp zal dus in het algemeen eerder worden toegepast in een utiliteitsgebouw dan in een woning.

In de bestaande bouw is de eerste vervolgvraag: wat is de gevraagde temperatuur? Is er sprake van een ltv-afgiftesysteem, dan is het realistisch verder na te denken over een warmtepomp. Bij hogere temperaturen (90/70 °C) is een warmtepomp wel mogelijk, maar een zeer onwaarschijnlijke optie. Je kunt dan wel overwegen om de gevraagde temperaturen te verlagen door glas-, vloer- en spouwmuurisolatie aan te brengen. Daarbij is het type warmtepomp tevens van belang. Een GAWP bijvoorbeeld kan nog goed renderen bij hogere retourtemperaturen tot 55 °C; een EWP absoluut niet. Om ‘s winters het gebouw warm te krijgen moet dan naast een EWP een gas cv-ketel voor de volledige capaciteit worden bijgeplaatst; een dure en irreële optie.

Als ervoor wordt gekozen koeling mee te nemen (gewenst óf vereist), zijn er opties voor passieve/vrije koeling of voor actieve koeling. Voor een woning wordt eerder gekozen voor passieve/vrije koeling op een VBWW. Voordeel is dat dit systeem goedkoper is. Het nadeel dat de bron in de loop van de zomer geleidelijk opwarmt en de koelcapaciteit langzaam afneemt. Dat hoeft voor een woning overigens geen doorslaggevend bezwaar te zijn.

Reversibel koelen

In een werkomgeving is het meestal noodzakelijk of  is het een bestekseis dat een maximale werktemperatuur van 25 °C wordt gegarandeerd. Daarvoor is actieve koeling nodig. Dat is mogelijk door een omdraaiing van het proces in de warmtepomp (reversibel koelen) waarbij de warmte als het ware uit het afgiftesysteem (meestal vloerverwarming) wordt getrokken. Afhankelijk van de temperaturen, kan dat met een rendement dat twee keer zo groot is, als wanneer het gebouw met een airco zou worden gekoeld. Deze optie komt in beeld bij kleinere gebouwen die een relatief klein koelvermogen vragen. Een andere keuze is koelen op de grondwaterbron. Het rendement is dan tot tien keer zo groot als met airco. De aanleg van een grondwaterbron, in tegenstelling tot de keuze voor reversibel koelen met een lucht-waterwarmtepomp, is daarentegen wel veel duurder. Deze optie komt daarom in beeld bij grotere gebouwen, die wel koeling gebruiken. Bij de keuze voor een bron tellen financiële overwegingen (haal ik de investering in een grondbron er op een gewenste termijn uit?) maar ook praktische overwegingen. Het kan bijvoorbeeld zijn dat de bodem niet geschikt is voor een grondwaterbron. Ook kan de eigenaar van het gebouw geen zin hebben zijn prachtige parkeerplaats of kantoortuin op te offeren om bronnen te boren.

Samenvattend

Een vuistregel bij het berekenen van het breakeven point is dat met een lucht-waterwarmtepomp in 60 procent van het stookseizoen een besparing tot 30 procent kan worden gehaald op je energiekosten. Met een water-waterwarmtepomp is in 100 procent van het seizoen een besparing van 30 tot 40 procent mogelijk.

Verder is bij hogere aanvoer/retour temperaturen de elektrische lucht-waterwarmtepomp steeds minder vaak een optie en wordt een gasabsorptiewarmtepomp aantrekkelijker. De gasabsorptiewarmtepomp kan namelijk werken met hogere retourtemperaturen tot 55 °C. Valt de keuze toch op een elektrische lucht-waterwarmtepomp, dan is het zaak de warmtepomp op tijd stil te zetten (bij 4 °C maar in ieder geval als bevriezing van de verdamper dreigt) en de piekvraag te halen uit een cv-gasketel (hybride systeem). In dat geval wordt de warmtepomp ontworpen op het benodigde koelvermogen, bijvoorbeeld 100 kW. Wanneer het gevraagde warmtevermogen 150 kW is, wordt de resterende 50 kW afgedekt met een gasketel die dan ook wordt ingezet voor de warmtapwaterproductie. Als er alleen zomers te kort capaciteit is voor de warmtapwaterproductie, dan is het bijplaatsen van een zonneboiler in plaats van een gasketel een goede optie. Hoe lager de afgiftetemperaturen, hoe meer het loont te kiezen voor EWP, omdat het rendement dan ook bij een lagere buitentemperatuur overeind blijft. Ook zal in die gevallen eerder voor een VBWW gekozen kunnen worden in plaats van voor een grondwaterbron. Als koeling een wens is, maar geen noodzaak en het gevraagde koelvermogen is niet heel groot, dan kan je met een EWP met VBWW uit de voeten. Is koeling een absolute eis en zijn de gevraagde vermogens groot, dan is een EWP of GAWP met grondwaterbron een veel reëlere optie.

Tekst: Paul Smorenburg
Fotografie: Herbert Wiggerman