Warmtepomp

Beschrijving

Een warmtepomp is een apparaat dat warmte verplaatst door middel van arbeid. De meest voorkomende toepassing vinden we in koelkasten, waar de warmtepomp wordt gebruikt om de ruimte in de kast te koelen.

Alle soorten warmtepompen nemen bij lage temperatuur warmte op die bij hoge temperatuur weer wordt afgegeven. Dit gaat niet vanzelf, er komt arbeid (onder vorm van elektrische energie) aan te pas.

De meest voorkomende soorten warmtepompen werken door een vloeistof bij lage temperatuur te laten verdampen en de damp bij hoge temperatuur te laten condenseren. In het eerste geval dient het kookpunt te worden verlaagd, in het tweede geval verhoogd. Het kookpunt kan worden verhoogd door de druk te verhogen met een compressor (pomp), aan de andere kant kan het kookpunt weer worden verlaagd door de druk te laten zakken in een turbine of (meestal) smoorventiel.

Het geheel van verdampen, comprimeren, condenseren en expanderen vormt een gesloten kringloop voor het rondstromende koudemiddel maar niet voor de warmte en de arbeid: aan het systeem wordt netto arbeid toegevoerd (in de compressor), en er wordt warmte verplaatst van de verdamper naar de condensor. Daarnaast ontstaat er extra warmte, geluid en infraroodstraling. Deze ongewenste bijproducten heten verlies en gaan ten koste van het rendement.

Bij de warmtepomp heb je verschillende systemen. De keuze van het systeem hangt af van de situatie. Er is ook een groot verschil in rendement tussen de verschillende warmtepompen.

• lucht/lucht warmtepomp: komt niet in aanmerking voor de wasserijsector, omdat warme lucht geproduceerd wordt
• lucht/water warmtepomp: de energie wordt uit de lucht gehaald, produceert water tot 40 °C
• water/water warmtepomp: haalt de warmte uit grond(water). Afhankelijk van de geologische opbouw wordt geopteerd voor een horizontaal of verticaal systeem.

Toepasbaarheid

Deze techniek wordt momenteel nog niet toegepast in de wasserijsector. Het geproduceerde water heeft een temperatuur van maximum 40 °C, wat te laag is voor rechtstreeks gebruik.

Producenten van warmtepompen zijn wel bezig om de systemen te perfectioneren, zodat er in de toekomst wel warmtepompen op de markt zullen komen die water kunnen leveren aan een temperatuur van 70 tot 80 °C.

Milieuaspecten

Het voordeel van de techniek is dat er bespaard wordt op het aandeel primaire energie.

Financiële aspecten

Afhankelijk van het gekozen systeem zijn de investeringen vrij hoog. Voor de productie van matig warm water (40 °C) zijn warmtewisselaars zoals beschreven in Terugwinnen van warmte voor de productie van warm water economisch interessanter.