De kringloop van een warmtepomp uitgelegd

Download ons verwarmingsmagazine

Een warmtepomp is een duurzaam en zuinig systeem om je woning mee te verwarmen, te koelen en/of om warm water voor je keuken, bad of douche te produceren. Het werkingsprincipe van een warmtepomp is vergelijkbaar met, maar tegengesteld aan, dat van een koelkast. In dit artikel leggen we je uit hoe de kringloop van een warmtepomp precies verloopt.

De werking van een warmtepomp in een notendop

Een warmtepomp maakt gebruik van warmte uit de omgeving. Afhankelijk van het type warmtepomp onttrekt het systeem warmte aan de lucht, de bodem of het grondwater. Door compressie kan het systeem de temperatuur voldoende verhogen, zodat het mogelijk wordt om er je woning en/of sanitair water mee te verwarmen. 

Cruciaal voor de werking van een warmtepomp is de speciale vloeistof die gebruikt wordt in de leidingen van het systeem. Die vloeistof bereikt zijn kookpunt bij lage temperaturen en verdampt dus makkelijk. Deze unieke eigenschap maakt het mogelijk om warmte op te slaan, te transporteren en vervolgens weer af te geven.

De drie cycli van een warmtepomp

De werking van een warmtepomp vormt een cyclus, die je kunt opdelen in drie kleinere cycli. In ons voorbeeld gaan we uit van een lucht-waterwarmtepomp, doch de werking van andere types warmtepompen verloopt analoog.

Cyclus 1: warmte uit de omgeving onttrekken

In de nabijheid van de woning is een buitenunit geïnstalleerd, die de omgevingslucht langs een warmtewisselaar – een element bestaande uit leidingen en lamellen leidt. Daarin bevindt zich een vorstvrije vloeistof, waarvan de temperatuur altijd lager is dan de omgevingstemperatuur. Doordat er een temperatuurverschil is kan de vloeistof de warmte uit de lucht onttrekken. Dit werkt zelfs in de winter bij temperaturen onder het vriespunt – denk maar even aan een diepvriezer. De opgenomen warmte/energie wordt vervolgens overgebracht naar de tweede cyclus.

Cyclus 2: de temperatuur verhogen door compressie

De opgewarmde vloeistof gaat verder opwarmen en verdampen/of overgaan naar een gas daar het kookpunt wordt overschreden. Deze damp is evenwel nog niet heet genoeg om je woning of sanitair water mee te verwarmen. De extra temperatuursverhoging bekomen we door het gas samen te drukken met de compressor. De compressor is trouwens het enige onderdeel van een warmtepomp dat elektriciteit verbruikt.

Na het samenpersen is de damp heet genoeg om te gebruiken voor de verwarming van je woning. Het gas geef de warmte af aan het verwarmingssysteem. 

Cyclus 3: warmteafgifte in je woning

De gewonnen warmte wordt vervolgens gebruikt om de woning te verwarmen en/of sanitair warm water te produceren. Voor de warmteafgifte in je woning zijn er verschillende mogelijkheden. Je kunt bijvoorbeeld kiezen voor radiatoren, maar ook vloerverwarming of wandverwarming behoren tot de opties.

Door de warmteafgifte daalt de temperatuur en condenseert/wordt het gas opnieuw een vloeistof. Wel staat deze vloeistof nog altijd onder hoge druk en is ze nog te heet om opnieuw warmte uit de omgeving op te nemen. Daarom wordt de druk eerst verlaagd tot deze van de eerste cyclus in het expansieventiel. Daardoor koelt de vloeistof snel af, zodat ze opnieuw gebruikt kan worden om warmte op te nemen. De kringloop kan nu terug van voor af aan beginnen.