Warmtepomp-hydraulisch-schema

Op deze pagina treft u enkele typische warmtepompinstallatieschema's. Neem echter altijd contact op met de leverancier van uw warmtepomp. De software van de warmtepomp bepaalt vaak hoe een schema, met betrekking tot volgorde, in elkaar moet steken. 

Op deze pagina:

• Hydraulisch schema bodemenergie warmtepomp
• Hydraulisch schema hybride installatie lucht/water monoblock en cv-ketel
• Hydraulisch schema all-electric lucht/water monoblock warmtepomp
• Mogelijke problemen bij een watergevulde monoblockinstallatie, kapotgevroren condensor.

Schema brine/water-warmtepomp:

Print uit en knip / plak het aan elkaar.

Als u op de stippellijnen knipt, kunt u, wat niet nodig is laten vervallen.

Voorbeeldschema van een bodem-energie-warmtepomp.

A.      De warmtepomp met een gesloten bron. Vaak zit in dit type toestel een elektrisch element voor bijverwarming ingebouwd. Passieve koeling, nodig om in de zomer te koelen en de warmte uit je woning naar de bodem te brengen (regenereren) zit in de kleinere vermogens vaak al ingebouwd. In grote installaties komt er meestal een losse koelmodule (platenwisselaar met regelklep). In ‘projecten’ kiest men meestal een combi-warmtepomp waar tapwater direct is ingebouwd in het toestel, bijvoorbeeld een voorraadvat van 200 liter.

B.      Hybride gedeelte, voor een hybride installatie met ketel. In de winter kan de ketel dan helpen voor verwarming. Mogelijk levert de ketel, als dit een combiketel is, warm tapwater. Als het ‘all electric’ is, is blok B. overbodig.

C.     Als gewerkt wordt met een losse boiler, is dit de manier van aansluiten. De warmtepomp meet de temperatuur van het boilerwater. Als er vraag is, wordt de driewegklep naar de boiler gestuurd om deze te verwarmen. Daarna loopt de klep terug en kan de warmtepomp de woning weer verwarmen (of koelen).

D.     Bij luxe-installatie is soms een zwembad voorzien, op deze manier kan ook voor deze warmte worden voorzien. Vaak komt het ‘vraag signaal’ uit het zwembad. De driewegklep loopt om naar de wisselaar en de warmtepomp (en ketel) gaan het zwembad voorzien van warmte. Als er geen zwembad of whirlpool is, kan dit blok vervallen.

E.      Bij na-regeling, thermostatische kranen, zoneregeling, etc. kan het zijn dat de totale altijd-open-installatie te klein is geworden. Er is dan te weinig systeeminhoud in de installatie. Een buffer is dan nodig. Als er geen naregeling is en voldoende systeeminhoud, kan het ook zonder buffer. Blok E vervalt dan. Een buffer is meestal wel aan te raden. (zie de info op de pagina buffer).

F.      Nieuwbouwwoningen bestaan tegenwoordig vaak uit alleen maar vloerverwarming meer. Maar met radiatoren of convectoren kan natuurlijk ook worden gewerkt. Met radiatoren is koeling nagenoeg niet mogelijk; deze worden in de zomer dichtgestuurd.

Aan de bronkant maakt men meestal 4 afsluiters, zoals boven in het schema, en 2 vulkranen. Op deze manier kan de bron en/of de warmtepompinstallatie apart worden gespoeld. Door de bovenste 2, naar de warmtepomp toe, dicht te zetten, kan met een aansluiting op de vul/aftappunten de bron worden gespoeld. En omgekeerd. 

Het is altijd verstandig om 'vuilfilters' op te nemen in een warmtepompinstallatie. Op deze manier komt het vuil niet in de warmtewisselaars van het toestel. Een filter kun je eenvoudig jaarlijks reinigen. Sommige fabrikanten stellen het toepassen van vuilfilters ook verplicht.  Daarnaast is het natuurlijk belangrijk goede ontluchtpunten in de installatie op te nemen.  In een verwarmingsinstallatie hoort altijd een expansievat (voor het krimpen en uitzetten van het water), een overstortbeveiliging (doorgaans in een normale woninginstallatie 3 bar) en een manometer om te zien of de installatie gevuld is en tot welke druk. 

Schema hybride-installatie Luchtwater-warmtepomp met cv-ketel

Bovenstaand een typisch Nederlands hybride schema; dit is de meest toegepaste en ook de beste manier om het te doen. Een ketel kan, in de winter als het nodig is, via de openverdeler warmte toevoegen aan het water dat door de luchtwater-warmtepomp wordt rondgepompt. Het douchewater wordt hierbij overgelaten aan de combi-cv-ketel. Die kan immers met behoorlijk wat vermogen voldoende water meteen verwarmen naar een hogere temperatuur. In dit voorbeeldschema kan de warmtepomp ook koelen in de zomer via vloerverwarming of speciale convectoren. Radiatoren lenen zich niet voor koelen; je zou hier condens op kunnen krijgen, waardoor de radiatoren worden aangetast. Als je niet wil koelen, maar alleen wil verwarmen, kan het natuurlijk ook een installatie zijn met alleen radiatoren in je huis. Het buffervat is nodig als er onvoldoende systeeminhoud altijd beschikbaar is in de installatie.  Daarnaast zijn er in dit hydraulisch schema de benodigde veiligheden te zien, zoals expansie en overstort. De meeste warmtepompleveranciers stellen een vuilfilter verplicht in een monoblock-situatie. Verder moeten er voldoende ontluchtingsmogelijkheden zijn. In deze tekening zijn ook serviceafsluiters te zien. Bij onderhoud of reparatie zijn die bijzonder handig om niet heel de installatie te hoeven aftappen. 

All-electric lucht/waterwarmtepomp hydraulisch schema monoblock

Uiteindelijk is het vaak de bedoeling om een hybride installatie om te bouwen naar all-electric Als je daarnaast ook niet meer op aardgas gaat koken, kun je een gasloze situatie creëren. In nieuwbouwwijken komt overigens vaak al geen gas meer de woning in Omdat het vermogen van de warmtepomp vaak beperkt blijft tot het warmteverlies van de woning in de winter, kun je niet meer doorstromend het douchewater verwarmen (anders wordt het veel te kostbaar).  Om die reden zorgt men dat warm water op voorraad komt te staan. Met een klein vermogen kan dan rustig tevoren voldoende douchewater worden bereid. Nadeel is wel dat dit natuurlijk opstelruimte kost. Het is altijd verstandig om in een all-electric installatie een elektrisch element op te nemen. Soms is dit nodig om de boiler te desinfecteren, maar het is ook handig voor nood en een opstart van een nieuwe installatie in de winterperiode. Zoals u elders op warmtepomp-tips.nl kunt vinden, vriest een dergelijke buitenunit in de winter aan. Om de buitenunit te ontdoen van ijs (ontdooicyclus) is het handig (en soms nodig) om een elektrisch element te hebben. Ook als er onverhoopt een keer een storing in de buitenunit is, is het handig dat je toch nog enigszins warmte kan creëren met het elektrische element.  Het schema hierboven toont een typische all-electric-opstelling met een luchtwaterwarmtepomp (monoblock). 

Kapotgevroren condensor in een monoblock. 

Als installateur hebben wij eens meegemaakt dat de condensor (platenwisselaar) van een monoblock-installatie in de winter defect raakte bij een woning na een stroomuitval. Doordat er water in de buitenleidingen zat, kon dit bij temperaturen onder het vriespunt bevriezen. In dit geval leidde dat tot een scheurtje in de condensor (platenwisselaar). Vervolgens kwam er water in het koudemiddelcircuit terecht, wat uiteindelijk ook de compressor beschadigde. Het geheel resulteerde in aanzienlijke schade.

Verschillende fabrikanten kiezen voor verschillende oplossingen hiervoor. 

Oplossing 1: antivrieskit / leegloopsysteem / drainbacksysteem.

Bij deze oplossing gaat een 'vorstbeveiliging' open als de watertemperatuur bij het monoblock onder (bijvoorbeeld) 3 °C komt. Het systeem loopt dan leeg. Leidingen en wisselaar(s) die geen water bevatten, kunnen dan niet kapotvriezen. Er is geen water dat uit kan zetten door bevriezing.  Hieronder ziet u een schema zoals fabrikant (X) dat voorstelt. 

Nadeel: het systeem is vaak storingsgevoelig. Als de beveiliging is aangesproken, dient te worden onderzocht waarom deze is aangesproken en het systeem moet weer gevuld worden. Het kan natuurlijk wel flinke schade voorkomen. 

Oplossing 2: glycolvulling van de buitenunit.

Deze fabrikant (Y) werkt met een scheidingswisselaar binnen. Tussen buiten en binnen wordt het cv-water voorzien van een antivriestoevoeging (glycol) die voorkomt dat het systeemwater kan bevriezen buiten. In Nederland beschermd tot - 20°C. 
Ook dit voorkomt narigheid.
Nadeel: vermindert de warmteoverdracht (iets minder efficiënt) en vergt jaarlijkse controle van het systeemwater. 
Onder een voorbeeld van deze oplossing: 

Oplossing 3: vorstbeveiliging via regeling

Veel moderne warmtepompen hebben een ingebouwde vorstbeveiliging: zodra de temperatuur te laag wordt, gaat de pomp automatisch draaien of verwarmen.

Voordelen:

Automatisch en geïntegreerd, geen extra hardware nodig.

Nadelen:

Werkt alleen als er stroom is!  Niet altijd voldoende bij extreme kou.  
Het grote gevaar hier ontstaat dus bij stroomuitval terwijl het buiten vriest dat het kraakt. 
Je kunt hier middels een accu zorgen dat er noodstroom is, of als langdurige uitval wordt verwacht, de installatie (deels) aftappen. 

Vuilfilter warmtepomp

Een andere mogelijke oorzaak van een kapotgevroren condensor bij een monoblock is een verstopt vuilfilter. Sommige filters zijn relatief klein en kunnen al bij een beperkte hoeveelheid vuil dichtslibben. Zodra dat gebeurt, stopt de watercirculatie. De warmtepomp blijft echter warmte onttrekken aan het stilstaande water in de verdamper, waardoor de temperatuur onder het vriespunt zakt en het water bevriest.

Daarom is het belangrijk om het vuilfilter regelmatig te controleren. Dit filter heeft als functie om vuil uit de installatie tegen te houden voordat het de platenwisselaar (verdamper) bereikt. Vuil tussen de platen is namelijk moeilijk te verwijderen en kan leiden tot verstoppingen of een verminderde warmteoverdracht.

Een filter is dus essentieel, maar kies bij voorkeur voor een groter, fijnmazig type met voldoende opvangcapaciteit. In installaties waarin staal wordt toegepast, is een magneet(vuil)filter vaak een nog betere oplossing.

In plaats van oplossing 2 (hierboven) glycol met scheidingswisselaar, kun je natuurlijk ook ervoor kiezen om de hele binneninstallatie met glycol te vullen.  Bij grote woningen wordt dit meestal niet gedaan. Bij kleinere woningen of appartementen, maar ook bij kleine vakantieverblijven, is dat een goede optie. Glycol toevoegen kost extra, maar lost mogelijk duurdere problemen bij storingen op.