GASWARMTEPOMP DOET INTREDE IN PARTICULIERE WONINGEN

HOGE AANVOERTEMPERATUREN MAKEN GASWARMTEPOMPEN BIJZONDER GESCHIKT VOOR RENOVATIE

In het verleden werden gaswarmtepompen voornamelijk in grote projecten gebruikt. Nu zijn er, behalve grote vermogens, ook kleine vermogens op de markt, speciaal ontwikkeld voor woningen. De gaswarmtepompen combineren de voordelen van een condenserende gasketel, namelijk de hoge aanvoertemperaturen en de warmterecuperatie, met die van warmtepompen. Ze zijn geschikt voor nieuwbouw en renovatie. Met hun aanvoertemperaturen tot 65 °C zijn ze bijzonder geschikt voor de vervanging van een bestaande ketel. De bestaande afgiftesystemen kunnen dan behouden blijven.

De gaswarmtepompen combineren de voordelen van een condenserende gasketel met die van warmtepompen
De gaswarmtepompen combineren de voordelen van een condenserende gasketel met die van warmtepompen

WAAROM EEN GASWARMTEPOMP?

Een gaswarmtepomp is, zoals de naam het zegt, een warmtepomp aangedreven door aardgas. De voordelen van een warmtepomp (gebruik hernieuwbare energie, hoog rendement en de premies - zie kaderstuk) zijn er bij een gaswarmtepomp ook. Het verschil zit hem in de compressie, die niet door elektriciteit gebeurt, maar door gas.

Wie afhankelijk is van het distributienet, kiest met gas nog steeds voor de goedkoopste brandstof. Bovendien heeft gas bij de berekening van het E-peil een primaire energiefactor van 1. De primaire energiefactor voor elektriciteit daarentegen bedraagt 2,5 (dat jaagt het primaire energieverbruik de hoogte in).

Een bijkomend voordeel is dat een gaswarmtepomp, in tegenstelling tot een elektrische warmtepomp, geen of weinig verwarmingsvermogen verliest bij lage buitentemperaturen (namelijk een vermogensdaling van 10% bij een variatie van de buitentemperatuur tussen +8 °C en -8 °C, bij een traditionele warmtepomp kan de vermogensdaling meer dan 50% bedragen). De warmte die bij de gasverbranding ontstaat (de warmte van de gasbrander en de warmte uit de rookgassen), wordt immers gerecupereerd.

Er zijn verschillende soorten gaswarmtepompen. De gasmotorgedreven warmtepomp en de gasabsorptiewarmtepomp zijn de meest gangbare types en worden in dit artikel besproken; voor meer informatie over gasadsorptie- of zeolietwarmtepompen kan u hier terecht.

GASMOTORGEDREVEN WARMTEPOMP

Het werkingsprincipe van een gasmotorgedreven warmtepomp is vrijwel identiek aan de werking van een elektrische warmtepomp. Het enige verschil is dat de compressor niet door elektriciteit wordt aangedreven, maar door een motor die aardgas als brandstof gebruikt. Een gasmotorgedreven warmtepomp is beschikbaar als lucht-lucht- en lucht-waterwarmtepomp. De warmtepomp haalt aanvoertemperaturen tot zo'n 48 °C en wordt aangesloten op lagetemperatuurtoepassingen zoals radiatoren, vloerverwarming of betonkernactivering. Een gasmotorgedreven warmtepomp kan, behalve om te verwarmen, ook worden ingezet om te koelen.

Particuliere toepassingen voor gasmotorgedreven warmtepompen zijn er niet. Deze warmtepomp is namelijk enkel in grote vermogens (van 26,5 kW tot 84 kW voor het verwarmen en van 22,4 kW tot 71 kW voor koelen, beiden uitbreidbaar in cascade) beschikbaar. Ze wordt daarom vooral toegepast in de woningbouw, kantoren, de utiliteitsbouw, ziekenhuizen, rusthuizen, sportcomplexen enz. 

GASABSORPTIEWARMTEPOMP

werkingsprincipe gasabsorptiewarmtepomp
Het werkingsprincipe van een gasabsorptiewarmtepomp, met links de condensor (boven) en verdamper (onder) en rechts de generator (boven) en absorber (onder)

Werkingsprincipe

Het werkingsprincipe van een gasabsorptiewarmtepomp verschilt wel wat van een elektrische warmtepomp.

  • Het koelmiddel is meestal een ammoniak-wateroplossing die in de generator door een condenserende gasbrander wordt opgewarmd. Door die opwarming verdampt de ammoniak (ammoniak verdampt al bij -33 °C bij atmosferische druk) en scheidt die zich van het water. Het water blijft in de generator en de ammoniak die door de opwarming in druk is toegenomen en een temperatuur tot 97 °C haalt, verplaatst zich richting de condensor.
  • In de condensor geeft de ammoniakdamp zijn warmte via een warmtewisselaar af aan het watercircuit in de woning. De ammoniak die in de condensor is afgekoeld, is weer vloeibaar geworden, maar nog steeds onder hoge druk.
  • Via een expansieventiel wordt de druk van de ammoniakvloeistof verlaagd en kan de ammoniak bij beperkte temperaturen weer verdampen.
  • In de verdamper wordt de ammoniak verdampt. De verdamper haalt de energie hiervoor uit de buitenlucht, de grond of het water. De ammoniak wordt gas tegen een lage druk en haalt een temperatuur die maximaal even hoog ligt als de temperatuur van de buitenlucht.
  • Vervolgens komt de ammoniakdamp in de absorber aan. In de absorber wordt het water uit de generator verneveld over het ammoniakgas. Hierdoor vindt een exothermische reactie plaats waardoor er warmte vrijkomt en de temperatuur kan oplopen tot 70 à 75 °C. Die vrijgekomen warmte wordt voor een tweede keer gebruikt om het watercircuit op te warmen.
  • Tot slot wordt de ammoniak-wateroplossing bij lage druk via een membraanpomp weer getransporteerd naar een hogedrukomgeving in de generator waar het proces opnieuw kan beginnen.

Klassieke toepassingen

Omdat het watercircuit tijdens het proces tweemaal in contact komt met hoge temperaturen, is het met een gasabsorptiewarmtepomp mogelijk om watertemperaturen te realiseren van 65 °C (en zelfs tot 70 °C). Dat maakt een gasabsorptiewarmtepomp ideaal voor zowel lage- als hogetemperatuurverwarmingssystemen en ook voor de productie van sanitair warm water.

Lucht-luchtsystemen zijn niet mogelijk bij gasabsorptiewarmtepompen. De opgewekte warmte kan enkel op een watergedragen bron worden afgegeven. Gasabsorptiewarmtepompen zijn er als lucht-water-, bodem-water- en water-watervariant. Koelen met dit systeem kan, maar rendementsgewijs is dit niet interessant.

Dit soort warmtepomp wordt toegepast in kantoren, scholen, sportcomplexen, rusthuizen, culturele centra, bedrijfsgebouwen enz. waar er geen of slechts sporadisch koeling nodig is. Hiervoor zijn er grotere vermogens beschikbaar van 34,9 kW (en uitbreidbaar in cascade). Nu vinden we gasabsorptiewarmtepompen dus ook in woningen.

cascase
Gasabsorptiewarmtepompen kunnen ook in cascade worden toegepast. Dat gebeurt onder andere in scholen, kantoorgebouwen, ...

GASABSORPTIEWARMTEPOMP VOOR RESIDENTIELE TOEPASSINGEN

Voor nieuwbouw én renovatie

Een gasabsorptiewarmtepomp kan ingezet worden voor centrale verwarming, al dan niet gecombineerd met de productie van sanitair warm water. Voor residentiële toepassingen is het systeem enkel beschikbaar als lucht-waterwarmtepomp, met een gemiddelde kostprijs van 8.000 à 9.000 euro. De warmtepomp leent zich zowel voor nieuwbouw als voor renovatie met een verwarmingsbehoefte van 8 tot 18 kW. Het systeem haalt rendementen tot 169% (wat overeenkomt met een COP van ongeveer 4).

Bij renovatie is de gasabsorptiewarmtepomp erg interessant ter vervanging van een bestaande gasketel. Doordat het systeem aanvoertemperaturen haalt tot wel 65 °C, hoeft het bestaande afgiftesysteem (bijvoorbeeld de radiatoren die niet geschikt zijn voor lagetemperatuurverwarming) niet te worden vervangen.

gasabsorptie warmtepomp
Gasabsorptiewarmtepompen voor residentiële toepassingen zijn lucht-waterwarmtepompen in monoblockuitvoering

Opstelling

Het werkingsprincipe van een gasabsorptiewarmtepomp voor residentieel gebruik is net hetzelfde als voor grotere vermogens. De opbouw van het toestel ziet er hetzelfde uit, zij het dan kleiner gedimensioneerd. Het is een monoblocksysteem dat bestaat uit een unit die buiten wordt opgesteld.

In de unit zit een condenserende gasbrander en ook het water-ammoniakcircuit (van generator tot absorber). Het water-ammoniakcircuit is niet toegankelijk en wordt hermetisch afgesloten in de fabriek (er zijn geen bewegende onderdelen - er is geen onderhoud nodig). De unit wordt aangesloten op het cv-circuit in de woning (vloerverwarming, radiatoren of ventiloconvectoren), en eventueel ook op een warmwaterboiler.

Installatie

De unit wordt buiten geplaatst. Meestal gebeurt dat naast de gevel, maar plaatsing op een plat dak kan ook. De positionering van de unit is belangrijk. Langs ventilatorzijde moet er zeker 1,5 meter worden vrijgehouden, zodat de ventilator voldoende lucht kan aanzuigen. Langs verdamperzijde is dat 0,6 m om een goede werking te bewerkstelligen.

Op de unit wordt een rookgasafvoer voorzien (eventueel kan er een verlenging worden gemaakt om een afvoer bij ramen en deuren te vermijden) en een condensafvoer geïnstalleerd die bij voorkeur uitloopt in een kiezelbak, of indien de unit op een plat dak staat, afloopt via de regenwaterpijpen (de afloop dient uit een condensbestendig materiaal te bestaan, geen koper dus). Het hydraulische circuit binnen wordt via een vertrek- en retourleiding op de unit aangesloten. Verder worden er ook een gasleiding, een 230V-elektriciteitsvoorziening en een 0-10V-signaal voor de sturing naar de unit voorzien. Een driewegkraan op de vertrekleiding leidt het water af naar ofwel het cv-circuit, ofwel de warmtewisselaar in de warmwaterboiler. Op basis van de waterinhoud van het hydraulische circuit en het benodigde verwarmingsvermogen in het gebouw wordt een buffervat voorzien om te veel start-stops te vermijden.

Wanneer de gasabsorptiewarmtepomp wordt ingezet voor verwarming en de productie van sanitair warm water, wordt er bij de collector binnenshuis een stuurkast gezet, die enerzijds in verbinding staat met de thermostaten en de weersafhankelijke regeling, en anderzijds met de warmtepomp zelf is verbonden. Als de unit enkel wordt ingezet voor de verwarming, dan hoeft er geen stuurkast te worden voorzien en verloopt de communicatie rechtstreeks tussen de sensoren en de buitenunit.

Een voorbeeldopstelling van een gasabsorptiewarmtepomp in een residentiële toepassing 
Een voorbeeldopstelling van een gasabsorptiewarmtepomp in een residentiële toepassing 

Extra's

  • Om piekmomenten in de verwarmingsvraag op te vangen, kan er een extra condenserende gasketel worden geplaatst. Die wordt binnenshuis in de technische ruimte (bij de boiler, het buffervat enz.) geïnstalleerd.

  • Bijverwarming van de waterboiler door thermische zonnepanelen is ook een mogelijkheid.

  • Behalve op aardgas, functioneert de gasabsorptiewarmtepomp ook op propaangas. Bij het gebruik van propaan moet het gasgedeelte wel worden afgesteld op propaangas. Dat gebeurt ter plaatse door de fabrikant van de unit.

Onderhoud

Een tweejaarlijks onderhoud van het gasgedeelte van de unit wordt aangeraden (in principe is een tweejaarlijks onderhoud niet verplicht, want het gasgedeelte heeft een vermogen van lager dan 20 kW en is buiten gepositioneerd). Het ammoniak-watercircuit gedeelte, daarentegen, blijft te allen tijde afgesloten en behoeft geen onderhoud (er zijn geen bewegende onderdelen, er is geen verlies ...). Tijdens een onderhoudsbeurt krijgen de ventilator en de verdamper een visuele check. Blaadjes of andere verontreinigingen die tot een verstopping kunnen leiden, worden verwijderd, zodat de wind en de lucht vrij spel krijgen. Ook de goede werking van de rookgas- en condensafvoer dient te worden gecontroleerd. Vervolgens gebeurt er een rookgasmeting. Als deze meting niet voldoet, kan dat zijn omdat de branderkamer is vervuild, en dient die te worden gereinigd en van nieuwe dichtingen te worden voorzien na de opening. Verder wordt ook de kwaliteit van de ontstekings- en ionisatiepennen gecontroleerd en worden die, indien nodig, vervangen. Vierjaarlijks is het aangewezen om de aandrijfriem van de oliepomp die de membraanpomp aanstuurt, te vervangen.

 

 

Kleurenschema
Aantal tegels per rij
Beeldverhouding
Weergave
Hoeken afronden
0

Welkom bij Professional Media Group 

Professional Media Group maakt gebruik van cookies om uw gebruikservaring te optimaliseren en te personaliseren. Door gebruik te maken van deze website gaat u akkoord met Het privacy- en cookiebeleid.