Hoe werkt een warmtepompboiler precies?

Nu Nederlandse huishoudens langzaam maar zeker overstappen van de cv-ketel naar een duurzaam alternatief, komt de warmtepompboiler steeds vaker in beeld als realistische mogelijkheid. Vaak krijgen wij de vraag hoe zo’n warmtepompboiler nu precies in zijn werk gaat. 

In dit overzicht leggen we de werking van een warmtepompboiler in simpele termen uit. Ook kijken we kort naar de belangrijkste verschillen tussen de werking van een standaard huishoudelijke warmtepomp en een warmtepompboiler. 

Een adviseur van Duurzaamheidscentrum Noord denkt graag mee over de beste methoden om een woning te verduurzamen. Wij helpen geïnteresseerden graag op persoonlijke wijze en denken altijd oplossingsgericht.

Wat is een warmtepompboiler? 

Een warmtepompboiler is een elektrische warmtepomp die specifiek is ontworpen om sanitair water te verwarmen (voor douche en kraan). Door warmte te onttrekken uit de omgevingslucht, kan de warmtepompboiler op relatief energiezuinige wijze sanitair water verwarmen voor gebruik in huis. 

Over het algemeen worden warmtepompboilers gezien als een milieuvriendelijk alternatief voor de traditionele cv-ketel. Ook kan het een goede vervanger zijn voor de minder energiezuinige elektrische boiler, of bijvoorbeeld functioneren als bijverwarming voor de cv-ketel of zonneboiler. 

Het belangrijkste voordeel van de warmtepompboiler voor woningeigenaren is de hoge mate van energie-efficiëntie (en de kostenbesparing die hieruit voortvloeit). Ook het compacte formaat van de boiler, de lange levensduur, maar ook het feit dat het apparaat geluidsarm is worden vaak in de overweging meegenomen. 

Werking warmtepompboiler in 5 stappen 

Heel simpel gezegd werkt een warmtepompboiler hetzelfde als een koelkast, maar dan precies andersom. Een koelkast onttrekt warmte uit de binnenruimte en transporteert deze naar buiten, terwijl een warmtepompboiler warmte uit de omgevingslucht haalt en deze naar binnen transporteert om water te verwarmen. 

Breken we het proces in stukjes, dan kunnen we de werking van een warmtepompboiler als volgt beschrijven: 

1. Omgevingswarmte: De direct omringende lucht wordt aangetrokken en de warmte wordt in de warmtepompboiler onttrokken. 

2. Verdamping: De gevangen warmte wordt in contact gebracht met een koelvloeistof, welke door de warmte zal verdampen. 

3. Compressie: De inmiddels gasvormige damp wordt samengeperst in een compressor. De druk en de temperatuur van de damp lopen hierdoor snel op. 

4. Condensatie: De hete samengeperste damp wordt naar een condensor geleid. Hier wordt de warmte afgegeven aan het aanwezige water in het boilervat van de warmtepompboiler. Dit is het warme water dat bedoeld is voor huishoudelijk gebruik (douche of kraan). 

5. Afkoeling: Door het afgeven van de warmte aan het water koelt het samengeperste gas af en wordt het weer een vloeistof. Deze stroomt vervolgens weer terug naar de verdamper, waar het gehele proces opnieuw kan beginnen. 

Belangrijkste onderdelen warmtepompboiler 

Nu het wat duidelijker is hoe een warmtepompboiler in elkaar zit, is het goed om wat toelichting te geven op de onderdelen waar het apparaat uit bestaat. Dit geeft een wat vollediger beeld van de manier waarop de warmtepompboiler werkt. 

De belangrijkste onderdelen en hun functie voor de gemiddelde warmtepompboiler kunnen als volgt worden samengevat: 

• Warmtewisselaar: Hier vindt de warmteoverdracht plaats tussen het koelmiddel en het water in de boiler. 
• Verdamper: In de verdamper wordt het koelmiddel vloeibaar. Hierbij wordt warmte uit de omgeving opgenomen. 
• Compressor: De compressor perst het koelmiddel in gasvorm samen, waardoor de druk en temperatuur toenemen. 
• Condensor: In de condensor wordt het hete, samengeperste koelmiddel weer vloeibaar. Hierbij wordt de warmte afgegeven aan het water in de boiler. 
• Expansieventiel: Het expansieventiel zorgt ervoor dat het koelmiddel weer uitzet en afkoelt voordat het opnieuw in de verdamper terechtkomt. 
• Boilervat: In de boiler wordt het water opgeslagen (en verwarmd via de condensor). 
• Thermostaat: De thermostaat regelt de temperatuur van het water in de boiler. Deze is via een externe display handmatig aan te passen. 
• Anode: Een magnesium staaf die een beschermende functie heeft in de boiler. Dit onderdeel helpt corrosie te voorkomen. Deze moet ruwweg elke 5 tot 10 jaar worden vervangen, afhankelijk van de hardheid van het water. 
• Overdrukventiel: Het overdrukventiel zorgt ervoor dat de druk niet al te hoog oploopt in het boilervat. Het is een onderdeel die puur voor de veiligheid (ter voorkoming van explosies) wordt gebruikt. 
• Bekabeling: De warmtepompboiler werkt op stroom en heeft zodoende een elektriciteitsaansluiting nodig om te kunnen functioneren. 
• Behuizing: De behuizing beschermt de onderdelen van de warmtepompboiler en zorgt voor maximale isolatie van de voorraad aan warm water. 

Verschil warmtepompboiler en warmtepomp 

Er is regelmatig verwarring over de werking van een warmtepompboiler, ten opzichte van de werking van een standaard elektrische warmtepomp. Beide apparaten zijn bedoeld voor soortgelijke functies in een huishoudelijke setting. Echter zijn er wel een aantal fundamentele verschillen. 

• Functie: De warmtepompboiler is exclusief bedoeld voor het opwarmen van sanitair water. De warmtepomp kan daarentegen zowel voorzien in het verwarmen van de woning, maar ook het opwarmen van sanitair water. De warmtepompboiler kan dus nadrukkelijk niet gebruikt worden om een woning te verwarmen. Het verwarmt enkel het warme water voor het douchen of afwassen. 
• Efficiëntie: Het energiegebruik van de warmtepompboiler ligt significant lager dan dat van een standaard elektrische warmtepomp. De hoge energie-efficiënte van de warmtepompboiler is dan ook de belangrijkste reden dat huishoudens kiezen voor deze oplossing. Het scheelt een hoop geld in gebruik, terwijl het ook nog eens beter voor het milieu is. 

• Buitenunit: Een warmtepompboiler heeft geen aparte buitenunit nodig om te kunnen functioneren, terwijl een warmtepomp dit altijd wel nodig heeft. De buitenunit van een standaard warmtepomp kan bovendien als luidruchtig worden ervaren (ook door de buren). 
• Ruimtebehoefte: Het boilervat van een gemiddelde warmtepompboiler is een stuk kleiner dan dat van een warmtepomp. Hierdoor kan een warmtepompboiler gemakkelijker worden geplaatst in compacte ruimtes. 
• Geluid: Warmtepompboilers zijn beduidend stiller in gebruik dan warmtepompen. De gemiddelde warmtepompboiler produceert 40 tot 55 dB, terwijl de gemiddelde buitenunit van een warmtepomp al snel 50 tot 65 dB aan geluid kan produceren. Bij lage temperaturen zal deze geluidsproductie toenemen. 
• Isolatie: Warmtepompboilers zijn door hun werking minder afhankelijk van goede isolatie in de binnenruimte, in vergelijking met de gemiddelde warmtepomp. 

Woning verduurzamen met Duurzaamheidscentrum Noord 

Voor de gemiddelde woningeigenaar die de energievoorziening wil verduurzamen, is de aanschaf van een warmtepompboiler een interessante mogelijkheid. Het is een oplossing die op milieuvriendelijke wijze kan worden gecombineerd met eigen zonnepanelen en elektrische vloerverwarming. 

Duurzaamheidscentrum Noord adviseert Nederlandse huishoudens over de mogelijkheden die zij hebben voor het betaalbaar verduurzamen van hun woning. Interesse? Vraag ons vrijblijvend naar de mogelijkheden door contact op te nemen met één van onze ervaren adviseurs: