Kan een hybride warmtepomp ook koelen?

Koelen met een hybride warmtepomp is in theorie mogelijk. Onder ideale omstandigheden zou een hybride warmtepomp via een vloerverwarming, radiator of convector je huis een paar graden kunnen koelen. De kans is echter  groot dat het met gebruik van conventionele techniek óók leidt tot vocht, schimmel en roest. Vergeleken met een airco is de koelcapaciteit niet voldoende om je huis effectief te koelen. In dit artikel gaan we uitgebreid in op de verschillende mogelijkheden, de voorwaarden voor comfortabele toepassing en de voor- en nadelen.

‍

Hoe komt het dat koelen vaak niet mogelijk is?

• Met radiatoren kun je eigenlijk niet koelen, ook niet als je actieve ventilatoren gebruikt.
• Met vloerverwarming kun je in bestaande woningen vaak niet voldoende koeling leveren. Daarnaast zorgt hoge luchtvochtigheid voor problemen, zoals schimmelvorming.
• Koelen met fancoils en dampdicht geïsoleerd leidingwerk is erg kostbaar qua aanschaf en installatiewerk. Bovendien is het vaak niet mogelijk om te installeren.

‍

Wanneer wordt  koelen wel mogelijk?

Bij Quatt onderzoeken we sinds de oprichting hoe we een koeloptie kunnen ontwikkelen voor Quatt Hybrid zonder de nadelen, die we in dit artikel verder toelichten. Het goede nieuws: we hebben een oplossing gevonden (en inmiddels gepatenteerd!), waarmee Quatt Hybrid kan koelen zoals een airconditioning. Alle bestaande Quatt Hybrids kunnen straks worden uitgebreid met een koeloptie, zonder dat er extra leidingwerk nodig is in of op je huis.

In het tweede kwartaal van 2024 vertellen we hier meer over.

‍

Waarom koelen met een warmtepomp in bestaande woningen lastig is

In  bestaande woningen zijn er omstandigheden die koelen moeilijk maken. Zo hebben bestaande woningen:

• Minder goede isolatie
• Veel lagere luchtdichtheid (in vergelijking met nieuwbouw)
• Een afgiftesysteem dat niet of minder geschikt is om te koelen

‍

Isolatie van bestaande woningen

Bestaande woningen zijn doorgaans een stuk minder goed geïsoleerd dan nieuwe woningen. Goede isolatie houdt ‘s winters de woning beter warm en ‘s zomers de warmte beter buiten. 

Doordat bestaande woningen in de zomer makkelijker opwarmen is de koelvraag voor deze huizen relatief hoog, terwijl het afgiftesysteem  vaak niet ontworpen is om te koelen. Door de aanwezigheid van radiatoren, vloerverwarming en ongeïsoleerde leidingen moet er worden gekoeld met relatief hoge watertemperaturen om condensvorming te voorkomen. Vloerverwarming is vaak alleen op de benedenverdieping aanwezig. Bovendien is vloerverwarming geen garantie om een woning goed te kunnen koelen. Dan hebben we het nog niet eens over praktische problemen, zoals een pompschakelaar die niet aan gaat tijdens het koelen.

‍

Luchtdichtheid in bestaande woningen

Stel dat het afgiftesysteem in staat is om de ruimte enkele graden te kunnen koelen, dan belemmert de luchtdichtheid in bestaande woningen vaak het gewenste comfort.

Bestaande woningen hebben relatief veel lekkages rondom ramen en deuren. Ook hebben bestaande woningen vaker ventilatieroosters. Hierdoor is er veel aanvoer van nieuwe, vochtige lucht. Hierdoor zal de relatieve vochtigheid in een woning stijgen. Dit kan tot vochtproblemen leiden en zorgt voor een oncomfortabel gevoel in de woning.

‍

Op welke manieren kun je een woning koelen?

Er bestaan verschillende manieren waarop je een woning zou kunnen koelen. Hieronder nemen we je in alle opties mee en leggen we per mogelijkheid uit wat de voor- of nadelen zijn.

‍

Koelen met een split-aircosysteem

Een split-aircosysteem verhelpt problemen zoals een hoge luchtvochtigheid. Een split-airco heeft voldoende vermogen en koelt met een erg lage temperatuur. Hierdoor wordt het vocht uit de lucht gehaald en via condensafvoer naar buiten geleid. Het resultaat is een koele woning en een aangename, lage luchtvochtigheid. Een minder goed geïsoleerde woning zal zorgen voor meer elektriciteitsverbruik om de airco effectief te laten koelen.

‍

Koelen met radiatoren 

Koelen met radiatoren kent veel nadelen. Een lage watertemperatuur in de radiatoren zorgt voor condensvorming, plassen water onder de radiatoren en uiteindelijk roestvorming op radiatoren en het leidingwerk.

Afhankelijk van de grootte van de radiatoren, kunnen deze in theorie tussen de 50W en 100W koelen. Ter vergelijking: een enkele kleine split-airco unit kan 2500-3000W koelen. Soms worden speciale ventilatoren geadviseerd om dit koelvermogen nog iets te verhogen. Hierbij wordt uitgegaan van een evenredig verdeelde watertemperatuur over de radiator. Dit is echter een onterechte aanname: het probleem met koud water aan radiatoren leveren is dat dit niet evenredig wordt verspreid over de radiator. 

Normaal gesproken wordt een radiator vanuit de bovenkant gevuld met warm water. Het warme water verspreidt zich over de gehele bovenkant en zal zodra het afkoelt omlaag stromen. Als een radiator wordt gevuld met koud water zakt dit meteen naar de onderkant en zal het direct via de retour uit de radiator stromen.

‍

Koelen met vloerverwarming 

Koelen met vloerverwarming, oftewel vloerkoeling, is een effectievere manier om een ruimte af te koelen dan wanneer je koelt met radiatoren. Het effect is echter niet te vergelijken met een airconditioningsysteem. Dit komt door het vermogen van de airco en luchtvochtigheid in de ruimte.

Om condensvorming te voorkomen  mag de vloer niet te koud worden. Hierdoor is het koelvermogen beperkt. Een kale vloer kan ongeveer 20W/m² aan koeling leveren. Bij een standaard woning betekent dit ongeveer 600-700W aan koelvermogen. 

‍

Vloerafwerking en zonwering

Het koelvermogen van een vloerverwarming is afhankelijk van de vloerafwerking. Een tegelvloer is de ideale situatie, dit zorgt niet voor een afname aan koelvermogen. Een laminaatvloer beperkt al 20% van het koelvermogen en een tapijtvloer zelfs 40% tot 50%. Een raam laat vaak al meer warmte aan zoninstraling de woning binnenkomen, dan dat er met vloerkoeling gekoeld kan worden. Hierdoor is zonwering vaak effectiever dan het toepassen van vloerkoeling.

‍

Luchtvochtigheid

Een ander issue met vloerkoeling is de stijgende luchtvochtigheid. In nieuwbouwwoningen is dit een minder groot probleem omdat deze woningen zeer luchtdicht worden gebouwd. In bestaande woningen is er daarentegen een constante aanvoer van warme, relatief vochtige lucht in de zomer. 

Door alleen te koelen en het vocht niet buiten te houden of af te voeren, zal de relatieve luchtvochtigheid in de woning stijgen. Hierdoor kan het zijn dat het weliswaar afkoelt in de woning, maar dat er door de hogere luchtvochtigheid alsnog een onaangenaam binnenklimaat is.

‍

Praktische bezwaren tegen vloerkoeling

Daarnaast zijn er praktische zaken die koelen met vloerverwarming ingewikkeld maken. 

• Een verdeler met een circulatiepomp wordt vaak geschakeld door een pompschakelaar. Deze zorgt ervoor dat de pomp alleen draait als de leidingen naar de verdeler warm worden. Bij vloerkoeling zal de pomp dus niet geactiveerd worden. Om te kunnen koelen moet de pompschakelaar worden verwijderd tijdens de koelperiode. 
• Bij een zoneregeling op de verdeler is het belangrijk dat alle zones open staan wanneer je wilt koelen. Normaal gesproken staan deze zones dicht als de gewenste temperatuur is bereikt.

‍

Koelen met fancoils/geventileerde convectoren

Een erg effectieve manier om een woning te koelen met gekoeld water is het toepassen van fancoils, of zogenaamde geventileerde convectoren. Actieve ventilatoren in de fancoils zorgen voor voldoende luchtstroming en -afgifte. 

Deze fancoils worden normaal gevoed met water van rond de 6 à 7 graden celsius. Met deze lage temperatuur kan er veel koelvermogen geleverd worden en wordt de lucht gedroogd. Het condenswater wordt via de condensafvoer afgevoerd. Elke unit heeft dus naast de aanvoer en retourleidingen ook een condenswaterafvoer nodig.

Daarnaast dient het gehele distributiesysteem dampdicht te worden geïsoleerd om condensvorming te voorkomen. Zonder complete isolatie is er kans op vochtproblemen en/of corrosie van het leidingwerk. 

Het isoleren van het distributiesysteem is een ingrijpende, tijdrovende klus en daardoor kostbaar. Daarnaast is de prijs van een enkele  fancoils +/- €1000 per unit. Per ruimte is minimaal één fancoil nodig. Dat maakt het koelen door middel van fancoils een kostbare optie.

‍

Koeling met een warmtepomp in nieuwbouwwoningen

In nieuwbouwwoningen zijn warmtepompen al jaren gemeengoed, zowel voor verwarming als voor koeling. Een vaak toegepaste variant is een grondgekoppelde warmtepomp met vloerverwarming en -koeling. 

‍

Nieuwe woningen zijn beter geisoleerd

Door de strenge eisen in nieuwbouw zijn deze woningen heel goed geïsoleerd en erg luchtdicht. Hierdoor is er een geringe warmte- en koelvraag, en weinig infiltratie van lucht van buitenaf. Ventilatie wordt veelal verzorgd door balansventilatie met warmteterugwinning. 

‍

Koelen met vloerverwarming in nieuwe woningen

Zo’n nieuwbouwwoning kan redelijk goed gekoeld worden via de vloerverwarming. Per m² vloer kan maximaal 15-20W gekoeld worden. Hiervoor is het beter als de  vloerafwerking uit tegels of PVC bestaat. Bij laminaat of vloerbedekking is het koelvermogen veel lager.

‍

Condensvorming

De reden dat dit koelvermogen (ongeacht de vloerafwerking) relatief laag is, komt doordat er condensvorming kan optreden wanneer er te koud water in het afgiftesysteem wordt gebruikt. Daarom wordt de watertemperatuur vaak gecontroleerd door een dauwpuntsregeling. In de praktijk betekent dit dat de watertemperatuur niet onder de 18 graden celsius mag komen.

‍

Zonwering in nieuwe woningen

Nieuwbouw woningen met warmtepompen (of airco) werden tot nu toe vrijgesteld van de TO-juli-eis, omdat warmtepompen kunnen koelen. In de praktijk blijkt dat de koelcapaciteit van veel warmtepompen en de afgiftecapaciteit via de vloerverwarming niet toereikend is. Door  het vele glasoppervlak komt in de zomer vaak meer warmte naar binnen dan de warmtepomp weg kan koelen. 

Per m² raam kan zomers gemakkelijk 500W aan warmte van zonlicht naar binnen komen. Dat betekent dat er al 25m² vloerkoeling nodig is om het zonlicht van 1 m² raam weg te koelen. Dan is er ook nog een interne warmtelast en warmte die via die muren naar binnen komt. 

Daarom worden per juli 2024 de regels aangescherpt en moet een zoninstraling berekening gemaakt worden. Dit zal waarschijnlijk leiden tot het meer toepassen van zonwering en/of zonwerend glas. 

‍

Verkoeling versus koeling van nieuwe woningen

De meeste aannemers zullen daarom ook aangeven dat er met vloerkoeling ‘verkoeld’ kan worden. Hiermee wordt bedoeld dat de binnentemperatuur enkele graden onder de buitentemperatuur kan worden gebracht. Het is niet te vergelijken met een airco-systeem, dat naar een bepaalde temperatuur kan koelen.

‍

Conclusie

In dit artikel hebben we de uitdagingen en mogelijkheden van het koelen met (hybride) warmtepompen in bestaande en nieuwe woningen onderzocht. Deze technologie ontwikkelt  zich nog volop. Op dit moment hangt de effectiviteit van het koelen met een warmtepomp sterk af van het type woning en het warmteafgiftesysteem. 

Vooral in bestaande woningen komen we praktische en technische nadelen tegen bij traditionele koelmethodes. Bijvoorbeeld omdat de isolatie en luchtdichtheid in deze woningen niet optimaal is, maar ook omdat vloerkoeling en het gebruik van radiatoren veel nadelen kent. Hoewel koelen met fancoils erg effectief is, blijkt deze optie relatief kostbaar door de ingrijpende installatie en de hoeveelheid fancoils die nodig zijn om te koelen.

De innovatie van Quatt waarmee de hybride warmtepomp kan koelen zoals een airconditioning, biedt echter hoop op vooruitgang. Alle bestaande Quatt Hybrids kunnen straks worden uitgebreid met een koeloptie, zonder dat er extra leidingwerk nodig is in of op je huis. Dit is  een positief vooruitzicht voor huiseigenaren die op zoek zijn naar duurzamere koeloplossingen. Met deze aankomende innovatie ziet de toekomst voor het koelen met hybride warmtepompen er zowel voor nieuwe als voor bestaande woningen veelbelovend uit.

‍