Er worden steeds meer warmtepompen verkocht

Een warmtepomp is goed voor het milieu en je bespaart op je energierekening. In vele woningen is daarom de cv-ketel al vervangen voor een warmtepomp. We moeten immers van het gas af richting de toekomst. Een warmtepomp gebruikt voor een deel stroom maar heel veel energie pompt deze 'gratis' uit de omgeving.  Het stroom gedeelte maak je bijvoorbeeld weer goed door gebruik te maken van PV-panelen. 

In de woningbouw zijn in de eerste helft van 2023 in totaal ruim 85 duizend warmtepompen verkocht, een groei van 80% t.o.v. dezelfde periode vorig jaar. Vereniging Warmtepompen handhaaft de prognose voor heel 2023 met 60% groei naar 170 duizend warmtepompen in de woningbouw.  Het aandeel voor nieuwbouw wordt geschat op ruim 50 duizend – per definitie all-electric – warmtepompen in 2023. In de nieuwbouw neemt het aandeel water/water-warmtepompen met bodemenergie of PVT als bron toe met 20% ten opzichte van vorig jaar. Het aandeel lucht/water warmtepompen in de nieuwbouw neemt daarmee af.

De prognose voor de bestaande woningbouw is 120 duizend warmtepompen in heel 2023, ruim een verdubbeling. De verhouding all-electric/hybride in de bestaande woningbouw blijft vooralsnog 50/50 evenals vorig jaar.

Hoewel materialentekorten en daarmee de levertijden verder teruglopen en een deel van de groei dus bestaat uit nalevering van openstaande bestellingen, is er tevens significante autonome groei. 

Wat is een warmtepomp eigenlijk?

De warmtepomp is  GEEN nieuwe uitvinding; In Amerika werden eind jaren 40 al proeven gedaan om woningen met een warmtepomp te verwarmen en koelen (bron: International Ground Source Heat Pump Association) en in Scandinavië gebruiken veel gezinnen al ruim 40 jaar naar volle tevredenheid een warmtepomp.  Door die jarenlange Scandinavische ervaring is er inmiddels ruime keuze uit een zeer gevarieerd assortiment warmtepompen. Natuurlijk kan de rest van Europa niet achterblijven, vrijwel maandelijks zien we dan ook een merk op de markt erbij komen. Vaak zijn dit cv-ketel fabrikanten die de markt zien veranderen en zich slim aanpassen aan de vraag. 

Net zoals water vanzelf van hoog naar laag stroomt, zo stroomt warmte spontaan van hoge naar lage temperatuur. Om het omgekeerde te bereiken heb je een pomp nodig. Voor water is dat een waterpomp, voor warmte een warmtepomp.
Met een warmtepomp kun je aan de ene kant warmte (energie) van een lage temperatuur uit de omgeving opnemen om deze vervolgens, wonderbaarlijk, met een hogere temeratuur aan de andere kant van het toestel af te geven, waarmee je dan de woning of tapwater kan verwarmen. Daarnaast kunnen de meeste warmtepompen tegenwoordig de woning ook koelen. Dat koelen gebeurt meestal door koud water van rond de 18° C door de vloer te pompen, het wordt in de woning niet zo koud als met een airco maar toch ervaart u een aangenaam binnenklimaat in de zomer. 

De hoeveelheid energie de de warmtepomp verbruikt is laag. Zo kun je met 1 kWh energie verbruik uit het stopcontact (uit het net / wandcontactdoos)  soms wel 5 kWh hebben afgeven aan de woning. Dit beperkt natuurlijk ook meteen de CO2 uitstoot enorm.

Warmtepompen werken, eenvoudig gezegd, net als een koelkast. 

Een warmtepomp werkt volgens hetzelfde principe als een koelkast: hij verplaatst warmte van een koele plaats naar een warmere plaats. Een warmtepomp onttrekt warmte (energie) aan een duurzame bron, zoals bodem, buitenlucht of oppervlakte water en verplaatst die naar het verwarmingssysteem binnen. Onder de juiste omstandigheden is het fysische proces dat hiervoor wordt gebruikt veel  efficiënter dan verwarmen met aardgas of een elektrisch weerstand-element. Het mooie aan het systeem is dat energie onttrokken aan een bron met lage temperatuur omgezet kan worden naar een hogere temperatuur aan de afgiftezijde. 

Een warmtepomp is wel het  efficiëntst als hij warmte kan leveren met een klein temperatuurverschil tussen bron- en afgiftesysteem. Hoe dichter die bij elkaar zijn hoe hoger het rendement (COP / SCOP / SPF). Het piekvermogen is relatief laag, dus temperatuurveranderingen in de woning gaan geleidelijk, het is enigszins een traag systeem.  

Animatie van een warmtepomp:

De werking, het principe van de warmtepomp, is steeds gelijk.

• Als er warmtevraag is aan de afgiftezijde (A) wordt na enige tijd (regeling) de compressor gestart (1). 
• De compressor perst het koudemiddel-gas samen, hierdoor loopt de druk op en neemt de temperatuur van het koude middel toe. (2)  
• Het dan warme koudemiddel komt in de condensor (platenwisselaar) (3). Aan de ene kant van elke plaat zit dit koudemiddel en aan de andere kant van elke plaat stroomt het water van het afgiftesysteem, bijvoorbeeld de vloerverwarming. 
• Warmte wil altijd naar koude toe, en hoe groter het temperatuursverschil hoe makkelijker dit gaat. Het koudemiddel geeft in de condensor (3) haar warmte af aan de koudere vloerverwarming. Hierdoor koelt het koudemiddel zelf af en komt onder haar 'kookpunt'  waardoor het koudemiddel condenseert (en extra warmte kan afstaan).  
• Als vloeistof verlaat het koudemiddel nu de condensor.
• Via het droogfilter (om vuil en eventueel een druppel water, welke er niet inhoren, eruit te filteren) komt de vloeistof aan bij het expansieventiel (4).
• Het expansieventiel zorgt voor drukverlaging, de druk wordt zo laag dat hierdoor de temperatuur van het koudemiddel flink mee zakt. 
• De temperatuur van het koudemiddel wordt zo laag dat het kouder is dan de bron die aan de andere kant door de verdamper (platenwisselaar) (5) stroomt.  De warmte van de warmere bron wil naar de koude van het koudemiddel. 
• Tijdens dit proces begint de vloeistof (koudemiddel) langzaam te koken en gaat via damp langzaam weer naar gas. Tijdens het koken neemt het koude middel flink energie op uit de bron. 
• Na de wisselaar (5) zit vaak de lagedruk- gas-leiding een stukje vast aan de hogedruk- vloeistof-leiding. De warmere hogedrukleiding geeft daar nog wat warmte over aan de koudere lagedrukleiding. 
• Uiteindelijk komt het gas weer aan bij de compressor (6) die opnieuw de druk (en zo ook de temperatuur) weer optilt naar een hoger niveau.  Het kringetje is rond en kan zich blijven herhalen.
•  

Aantal warmtepompen in Nederland

In 2022 worden er bijna 100.000 warmtepompsystemen aangesloten (airco systemen worden hier niet meegeteld). Dat is een groei van 37% ten opzichte van 2021. Dit komt vooral omdat er meer (hybride) warmtepompinstallaties zijn gerealiseerd in de bestaande bouw aldus cijfers in het Warmtepomp Trendrapport 2023 wat opgesteld is n.a.v. een onderzoek van DNE Research en gepubliceerd is op 16 november 2022. 
 

Ook de bestaande bouw laat een groei zien. Genoemde cijfers laten zien dat ongeveer een derde (30.000) van de geïnstalleerde warmtepompen van dit jaar voor rekening komt van bestaande woonhuizen. De helft hiervan is all-electric, de helft hybride. Op dit moment worden er jaarlijks 431.000 cv-ketels vervangen. De warmtepomp heeft dan een aandeel van een kleine 7,5 procent in die vervangingsmarkt, een aandeel dat groeit. De warmtepompmarkt laat, na een kleine dip in 2021, weer betere groeicijfers zien. De stijging van de gasprijs in 2022 en de verhoogde ISDE-subsidie hebben de vraag fors doen toenemen.

Het aantal geïnstalleerde systemen overtreft de verwachtingen die de Vereniging Warmtepompen dit voorjaar uitsprak na het eerste kwartaal. Tegelijkertijd had de groei veel groter kunnen zijn: veel fabrikanten kampen na de lockdownperiode rondom Covid-19 structureel met een tekort aan onderdelen zoals chips. Hierdoor kan bijna alles met elektronica aan voord maar mondjesmaat worden geleverd. Daardoor ook is het aantal beschikbare warmtepompen voor de vrije markt aanzienlijk lager dan de vraag. De productie van warmtepompen gaat volgend jaar over de gehele breedte fors omhoog, niet alleen in Nederland maar ook in Duitsland en Scandinavië. 

Er staan 1,3 miljoen warmtepompen (incl. airco toestellen) in Nederland.

In totaal stonden er eind 2021 1,3 miljoen warmtepompen in Nederland, aldus het CBS.  Dit aantal was goed voor 6 procent van het eindverbruik van hernieuwbare energie. Van alle 1,3 miljoen warmtepompen in Nederland staat 70 procent bij woningen. In de afgelopen twee jaar is het aantal warmtepompen bij woningen steeds met ongeveer 50 procent toegenomen. Bij de utiliteitsgebouwen, zoals kantoren, scholen, winkels en ziekenhuizen, is de groei (12 procent) juist wat afgevlakt. De meeste warmtepompen die bij woningen staan benutten buitenluchtwarmte en geven deze af aan een luchtverwarmingssysteem. Deze buitenlucht-lucht warmtepompen zijn ook bekend als omkeerbare airco’s en meegeteld in dit totaal. Deze apparaten worden meestal aangeschaft om te koelen, maar kunnen een ruimte ook verwarmen. In 2021 waren er 636 duizend van dit type warmtepompen bij woningen, 67 procent meer dan een jaar eerder. Airco’s die enkel bedoeld zijn voor koelen (zoals mobiele airco’s) vallen hier niet onder. In 2021 stonden er 206 duizend warmtepompen bij woningen die buitenluchtwarmte afgeven aan een verwarmingssysteem op basis van water. Dit is 29 procent meer dan in 2020. De overige 98 duizend warmtepompen bij woningen benutten energie uit de bodem, dit is 25 procent meer dan een jaar eerder. Deze twee typen warmtepompen worden meestal aangeschaft om een ruimte te verwarmen. Bij de utiliteit (vooral kantoorgebouwen) zijn voornamelijk buitenlucht-lucht warmtepompen te vinden. Deze namen in 2021 met 12 procent toe. De aantallen buitenlucht-water- en bodemenergie warmtepompen zijn bij utiliteitsgebouwen in 2021 ongeveer gelijk gebleven aan 2020.

Bovenstaand een animatie (speelt steeds opnieuw af) van een compressor met een 'bypass' ingang. Hier kan wat 'heetgas warmte' direct en indirect via warmtewisselaar 4 terug worden gevoerd naar de bypass ingang van de compressor, het motorisch gestuurd klepje linksboven wisselaar 4 bepaald de hoeveelheid . Er zijn dus meerdere wegen te bewandelen maar de basis van het proces is steeds gelijk.  Details kunnen het rendement en werking beïnvloeden.