Hoe werkt een warmtepomp? Zo haalt hij warmte uit de lucht

Het is buiten drie graden, en toch zou een warmtepomp daar je huis mee verwarmen. Een warmtepomp werkt als een koelkast die andersom staat: hij haalt warmte uit de buitenlucht, de bodem of ventilatielucht, maakt die met stroom warmer en geeft hem binnen af aan je verwarming.

Volgens Milieu Centraal maakt hij zo van 1 kilowattuur stroom 3 tot 5 kilowattuur warmte. Dat klinkt als een truc, maar het is natuurkunde, en die is te volgen zonder technische achtergrond.

Hieronder staat hoe dat in vier stappen gaat, welke typen er zijn, wat COP en SCOP betekenen, en wat het voor je huis uitmaakt.

Wat is een warmtepomp?

Een warmtepomp is een verwarmingstoestel dat op stroom werkt en warmte verplaatst in plaats van maakt. Een cv-ketel verbrandt gas om warmte te maken. Een warmtepomp pakt warmte die er al is, buiten, en brengt die naar binnen.

Hij vervangt je cv-ketel, of hij werkt ermee samen. In dat laatste geval heet het een hybride warmtepomp. Een volledig elektrische warmtepomp verwarmt je huis en maakt ook je warme water voor douche en keuken.

Hoe werkt een warmtepomp, in vier stappen

De vergelijking met een koelkast is de beste die er is. Een koelkast haalt warmte uit de ruimte binnenin en geeft die af aan je keuken; daarom is de achterkant warm.

Een warmtepomp doet hetzelfde, alleen is buiten de koelkast en is je huis de keuken.

Het werk wordt gedaan door een koudemiddel: een vloeistof die al bij een heel lage temperatuur kookt. Die stroomt rond in een gesloten circuit, en onderweg gebeuren vier dingen.

1. Verdampen. In de verdamper komt het koudemiddel in contact met de buitenlucht of de bodem. Omdat het zo koud kookt, is zelfs lucht van een paar graden warm genoeg om het te laten verdampen. Bij dat verdampen neemt het warmte op.

2. Samenpersen. De compressor perst het gas samen. Een gas dat je samenperst, wordt heet; dat merk je ook aan een fietspomp. Dit is de stap die stroom kost.

3. Afgeven. In de condensor geeft het hete gas zijn warmte af aan het water van je verwarming. Daarbij koelt het af en wordt het weer vloeibaar.

4. Ontspannen. Het expansieventiel laat de druk weer zakken. Het koudemiddel koelt sterk af, en het rondje begint opnieuw.

Het meeste van de warmte komt dus van buiten. De stroom is nodig om die warmte op een bruikbare temperatuur te krijgen, niet om hem te maken.

Waarom een warmtepomp met koude lucht nog werkt

Lucht van nul graden voelt koud, maar er zit nog veel warmte in. Pas bij min 273 graden is alle warmte eruit. Voor het koudemiddel, dat ver onder nul kookt, is winterlucht dus een bron.

Wel wordt het lastiger naarmate het kouder is. Het verschil tussen buiten en de temperatuur die je binnen nodig hebt wordt groter, en de compressor moet harder werken.

Een warmtepomp met buitenunit ontdooit zichzelf af en toe, omdat er bij vochtig weer ijs op de verdamper komt. Hoe hij het in een echte vorstperiode doet, staat in werkt een warmtepomp bij vorst.

COP en SCOP: hoe zuinig een warmtepomp is

Hoe efficiënt een warmtepomp is, wordt uitgedrukt in de COP: de coefficient of performance. Dat is hoeveel warmte eruit komt voor elke eenheid stroom die erin gaat, gemeten op één moment.

Omdat dat moment uitmaakt, kijk je beter naar de SCOP, het gemiddelde over een heel stookseizoen. Milieu Centraal geeft het voorbeeld: een SCOP van 4,0 betekent dat 1 kWh stroom gemiddeld 4 kWh warmte oplevert, een rendement van 400%.

Verwarming	Rendement volgens Milieu Centraal
Gewone elektrische verwarming, zoals een elektrische kachel	ongeveer 100%
Moderne hr-ketel op gas	ongeveer 90%
Warmtepomp met een SCOP van 4,0	400%
Bodemwarmtepomp, voor verwarming	ongeveer 500%
Bodemwarmtepomp, voor warm water	ongeveer 230%

Twee dingen vallen op. Warm water maken is voor een warmtepomp zwaarder werk dan je huis verwarmen, omdat er een hogere temperatuur nodig is.

En de SCOP op een folder is een gemiddelde onder standaardomstandigheden; in jouw huis kan hij hoger of lager uitvallen. Een jaarverbruik in kilowattuur dat voor elk huis klopt, bestaat daarom niet.

Waarom een warmtepomp lager water maakt dan je ketel

Hier zit het verschil dat je in huis merkt. Een warmtepomp is het zuinigst als het water niet al te heet hoeft. Hoe heter, hoe harder de compressor moet werken en hoe lager de SCOP.

Volgens Milieu Centraal stuurt een warmtepomp water van maximaal 45 tot 55 graden door je radiatoren of vloer, tegen 60 tot 80 graden bij een cv-ketel.

Daar moet je huis warm van kunnen worden. Dat lukt als het huis redelijk tot goed is geïsoleerd, en als je radiatoren groot genoeg zijn of je vloerverwarming hebt.

Daarom begint een warmtepomp bij de woning en niet bij het toestel. Een hybride is minder streng: daar springt de ketel bij als het water te heet moet.

De typen warmtepompen, naar waar de warmte vandaan komt

Een warmtepomp wordt genoemd naar zijn bron en naar wat hij verwarmt. Een lucht-water-warmtepomp haalt warmte uit de lucht en geeft die af aan water. Dit zijn de typen die je in een gewoon huis tegenkomt.

Type	Haalt warmte uit	Geeft warmte aan	Waar je het tegenkomt
Lucht-water-warmtepomp	buitenlucht, via een buitenunit	het water van je radiatoren of vloer	het meest gekozen type, hybride en volledig elektrisch
Hybride warmtepomp	meestal buitenlucht	je cv-water, samen met je ketel	huizen die nog niet goed geïsoleerd zijn
Lucht-lucht-warmtepomp	buitenlucht	direct de lucht in de kamer	een airco die ook verwarmt, per ruimte
Bodemwarmtepomp	de bodem, via een boring	het water van je verwarming	vooral nieuwbouw en huizen met ruimte voor een bron
Ventilatiewarmtepomp	de lucht die je ventilatie afzuigt	je cv-water, samen met je ketel	huizen met mechanische afzuiging, vaak gebouwd tussen 1976 en 2000

Een ventilatiewarmtepomp en een bodemwarmtepomp hebben geen buitenunit. Welke opties er zijn als een buitenunit bij jou niet kan, staat in warmtepomp zonder buitenunit.

Bij een lucht-water-warmtepomp is er nog een keuze: monoblok of split. Dat gaat over waar het koudemiddel zit.

Bij een monoblok blijft het koudemiddel in één kast en loopt er water naar binnen. Bij een split lopen er koudemiddelleidingen naar binnen; zit daar een synthetisch koudemiddel in, dan mag alleen een monteur met een F-gassencertificaat eraan werken.

Het verschil staat uitgewerkt in monoblok of split.

Een lucht-lucht-warmtepomp verwarmt de kamer waar hij hangt, niet je hele huis, en maakt geen warm water. Volgens Milieu Centraal kun je er ook geen ISDE-subsidie voor aanvragen. Als hoofdverwarming is hij een andere keuze dan een warmtepomp op je cv-water.

Hoe een hybride warmtepomp het werk verdeelt

Een hybride warmtepomp hangt naast je cv-ketel en neemt het grootste deel van de verwarming over. Op de meeste dagen van het stookseizoen is het buiten niet zo koud, en dan doet de warmtepomp het alleen.

De ketel springt bij als het erg koud is of als je huis snel warm moet worden, en hij blijft je warme water maken.

Volgens Milieu Centraal ga je met een hybride zo’n 60% minder gas gebruiken voor verwarming. In een slecht geïsoleerd huis is dat een stuk minder. Hoe de verdeling tussen ketel en warmtepomp in de praktijk loopt, staat in hoe werkt een hybride warmtepomp.

Kan een warmtepomp ook koelen?

Veel warmtepompen kunnen het rondje omkeren: dan halen ze warmte uit je huis en geven die buiten af. Met vloerverwarming merk je dat in een hittegolf als een paar graden koeler. Een airco die je huis ijskoud maakt, is het niet.

Met gewone radiatoren werkt koelen maar beperkt. Volgens Milieu Centraal kunnen radiatoren dan gaan “zweten” door condens, en daarom mag het water niet veel kouder worden dan zo’n 18 graden.

Wat je nu kunt doen

Wil je weten of de werking past bij jouw huis: zet in een koude week de watertemperatuur van je cv-ketel op 50 graden. Blijft het overal warm, dan kan een warmtepomp het waarschijnlijk ook. Milieu Centraal noemt dit de Verwarmingstest.

Op onze pagina over de warmtepomp staan de keuzes tussen hybride en volledig elektrisch op een rij. En wil je weten wat een installateur voor jouw woning adviseert: vul de offertecheck in. Dat is gratis en vrijblijvend.

Veelgestelde vragen

Hoe werkt een warmtepomp in het kort?

Hij haalt warmte uit de buitenlucht, de bodem of ventilatielucht, maakt die met een compressor warmer en geeft hem af aan je verwarming. Een koudemiddel dat al bij lage temperatuur kookt, draagt de warmte rond. Het werkt als een koelkast die andersom staat.

Hoeveel stroom gebruikt een warmtepomp voor zijn warmte?

Volgens Milieu Centraal maakt een warmtepomp van 1 kWh stroom 3 tot 5 kWh warmte. Hoeveel kilowattuur dat per jaar is, hangt aan je huis, je isolatie en je stookgedrag; daar is geen getal voor dat voor elke woning klopt.

Wat is het verschil tussen COP en SCOP?

De COP is het rendement op één moment, bij een bepaalde buitentemperatuur. De SCOP is het gemiddelde over het hele stookseizoen. Een SCOP van 4,0 betekent dat 1 kWh stroom gemiddeld 4 kWh warmte geeft. Vergelijk toestellen op de SCOP.

Werkt een warmtepomp ook als het vriest?

Ja. Ook in lucht onder nul zit nog warmte, en het koudemiddel kookt bij een veel lagere temperatuur. De warmtepomp moet bij vorst wel harder werken, en een buitenunit ontdooit zichzelf af en toe.

Waarom moet mijn huis goed geïsoleerd zijn voor een warmtepomp?

Omdat een warmtepomp lager water maakt dan een cv-ketel: maximaal 45 tot 55 graden tegen 60 tot 80. Daar moet je huis warm van worden. Voor een hybride is dat minder streng, omdat de ketel bijspringt.

Wat is het verschil tussen een hybride en een volledig elektrische warmtepomp?

Een hybride werkt samen met je cv-ketel: de warmtepomp verwarmt op de meeste dagen, de ketel springt bij en maakt warm water. Een volledig elektrische vervangt de ketel helemaal en maakt ook je warme water, met een voorraadvat.