technieken » warmtepomp Na de energiecrisis in 1973 zijn er warmtepomp toepassingen ontwikkeld voor industriele processen. In 1984 verdween de interesse aangezien energie weer goedkoper werd. Momenteel is mede onder invloed van het broeikaseffect de Europese Unie bezig haar beleid van duurzame energie aan te scherpen. De doelstelling is de uitstoot van broeikasgassen te reduceren. Ditmaal is uit milieu overwegingen de warmtepomp opnieuw in de belangstelling komen te staan. In bijna elk huishouden staat een warmtepomp: de koelkast. In de koelast is de temperatuur laag doordat een warmtepomp de warme lucht uit de koelkast onttrekt en deze vervolgens afgeeft aan het element aan de achterkant van de koelkast. De warmtepomp heeft hiervoor wel gewoon energie nodig. Vandaar dat de koelkast is aangesloten op het lichtnet. Een warmtepomp zorgt dus voor warmtetransport. Stel dat we de koelkast in een goed passende raamkozijn plaatsen. De deur van de koelkast zetten we naar buiten open. De warmtepomp onttrekt een hoeveelheid warmte uit de buitenlucht en zal deze vervolgens afgeven aan het element aan de achterkant van de koelkast. De koelkast is veranderd in een warmtekast. De warmtekast geeft meer warmte af dan wat deze buiten heeft opgenomen. Dit komt doordat tijdens het pompen warmte is bijgekomen. De extra warmte is afkomstig van de aandrijf- energie die de elektrische pomp van de warmtekast uit het lichtnet heeft gehaald. De hoeveelheid nuttige warmte die het element in huis afgeeft is groter dan de aandrijfenergie [omgevingswarmte + warmte ontstaan uit aandrijfenergie]. Het rendement van onze warmtekast ligt ver boven de 100% Een vloeistof [medium] met een kookpunt lager dan de omgevingstemperatuur dient als transportmiddel van de warmte. Onder invloed van de buitenlucht verdampt deze vloeistof. Er wordt door de vloeistof dus warmte aan de buitenlucht onttrokken. De buitenlucht daalt in temperatuur en de vloeistof verdampt. De verdampte vloeistof wordt vervolgens samengedrukt door een compressor. Hierdoor stijgt de temperatuur van de damp. Bij het oppompen van een fietsband is dit verschijnsel ook goed waarneembaar: de onderkant van de pomp - waar de druk het hoogst is - wordt behoorlijk heet. Als laatste stap wordt de warmte aan de damp onttrokken door een warmtewisselaar. Het water stijgt in temperatuur, de damp daalt in temperatuur, zelfs zover dat de damp weer condenseert tot vloeistof. Dat laatste gebeurt in het condensorvat. De vloeistof stroomt weer naar de verdamper waar het proces weer van voor af aan begint. Het medium dat beurtelings verdampt en condenseert wordt koudemiddel genoemd. Bekende koudemiddelen zijn de CFK’s, de chloorfluorkoolwaterstoffen, die inmiddels zijn verboden omdat ze de ozonlaag vernietigen. Gelukkig zijn er verwante verbindingen die veel vriendelijker zijn voor de ozonlaag en ook warmte kunnen transporteren. Uit milieuoogpunt gaat de aandacht vooral uit naar chloorvrije middelen. Gangbare koudemiddelen zijn tegenwoordig ammonia, lichte koolwaterstoffen zoals propaan en butaan en zelfs water. Een praktische toepassing van een warmtepomp is de warmtepompboiler Een warmtepompboiler gemonteerd op een mechanisch ventilatiesysteem ontrekt warmte uit de ventilatielucht. Een indruk: Om een warmtepompboiler van 100 liter te verwarmen van 15ºC naar 65ºC met een ventilatiedebiet 175 m3 per uur van 15ºC is zo'n 1100 m3 ventilatielucht nodig. De opwarmtijd neemt dus ruim 6 uur in beslag. Om toch over sneller warmwater te beschikken worden de boilers meestal met een elektrisch verwarmingselement of een gasbrander uitgevoerd. Desondanks levert een warmtepompboiler een fikse energiebesparing op en is de CO2 uitstoot beduidend lager. Schema Inventum BV