De warmtepomp wordt het verkozen systeem voor duurzaam comfort, waarbij het residentiële, gemeentelijke en commerciële faciliteiten wereldwijd helpt bij het verwarmen en koelen van omgevingen en tevens de energiekosten, het energieverbruik en de koolstofvoetafdruk verlaagt, wat uiteindelijk helpt bij het reduceren van de wereldwijde impact van broeikasgassen.
Wat is een warmtepomp?
Een warmtepomp is een systeem dat warmte levert aan uw huis of gebouw, vergelijkbaar met een oven of ketel, maar zonder brandstof te verbranden. Warmtepompen werken volgens hetzelfde proces van warmteoverdracht en grotendeels dezelfde apparatuur als die gebruikt wordt in airconditioners. Airconditioners gebruiken een gesloten koelmiddelsysteem om warmte uit een binnenruimte te verwijderen en buiten een gebouw vrij te geven. Warmtepompen draaien de koelmiddelstroom simpelweg om, waarbij warmte uit de buitenlucht wordt verwijderd en binnen een gebouw wordt vrijgegeven.
Zelfs onder lagere omgevingsomstandigheden kunnen warmtepompen warmte nog steeds opvangen en leveren aan een binnenruimte. De meeste warmtepompen zijn ook omkeerbaar, zodat ze kunnen afkoelen of verwarmen op basis van de seizoensgebonden behoefte. Dit kan deel uitmaken van een zeer efficiënte verwarmings- en koeloplossing die tot drie keer meer energie overdraagt dan het verbruikt.
De milieuvoordelen zijn duidelijk en consumenten beginnen dit te merken. Naarmate de wereld zich toelegt op een meer duurzame mentaliteit, wat is er dan nodig om meer algemeen gebruik te maken van deze technologie die zich wereldwijd al heeft uitbetaald?
Temperatuur en comfort beheren, efficiënt en effectief
De toepassing van warmtepompen, al tientallen jaren belangrijk in Europa en Azië, groeit snel binnen alle primaire verwarmingsmarkten, inclusief Noord-Amerika. De technologie is traditioneel toegepast in mildere klimaten, waar de temperatuur niet lang onder het vriespunt daalt.
Het beheren van zowel temperatuur als comfort is een uitdaging voor elk verwarmings- en koelsysteem. Maar het is een uitdaging die warmtepompen aan kunnen in klimaten over de hele wereld, naarmate de warmtepomptechnologie zich ontwikkelt. Denk aan Florida, waar de temperaturen in de zomer hoog en vochtig zijn, maar koeler in de winter.
Volgens de Amerikaanse Energy Information Administration is de vraag naar residentiële elektriciteit per hoofd van de bevolking van Florida een van de hoogste in het land, deels als gevolg van het hoge gebruik van airconditioning in de zomer en het feit dat ongeveer 90% van de huishoudens van Florida elektriciteit gebruikt voor verwarming. Meer huiseigenaren in Florida wenden zich tot warmtepompsystemen, vanwege hun vermogen om tot 40% besparing op de energierekeningen te leveren zonder in te geven aan comfort. In feite heeft bijna 40% van de nieuwe installatie van het systeem in Florida betrekking op warmtepompen. En toonaangevende aannemers vinden het prettig dat warmtepompen zowel gemakkelijk te kopen als gemakkelijk te installeren zijn.
Naast ruimteverwarming worden warmtepompen ook gebruikt voor het verwarmen van water in commerciële en residentiële gebouwen. De producten en oplossingen van Emerson hebben geholpen bij het introduceren van een nieuw hoofdstuk over energiebesparingen voor het Veermata Jijabai Technological Institute (VJTI) in Mumbai, India. Als onderdeel van een pilotproject installeerde VJTI warmtepompen in studentenhostels om elke dag 5.000 liter warm water te genereren, met een energiebesparing van tot 72% in vergelijking met traditionele waterverwarmingssystemen.
Innoveren om te voldoen aan verwarmings- en koelingsbehoeften wereldwijd
Hoewel de warmtepomptechnologie niet nieuw is, zijn er in de afgelopen 20 jaar ontwikkelingen geweest die het gebruik ervan in koudere klimaten mogelijk hebben gemaakt en die de algehele energie-efficiëntie hebben verhoogd. En meer consumenten en bedrijven overwegen milieubewuste manieren om huizen en andere gebouwen te verwarmen en te koelen - met warmtepompen die de kop opsteken als een sterk pad vooruit gezien de nieuwste technologische ontwikkelingen.
De primaire vooruitgang is te vinden in de compressor. Compressoren, het hart van warmtepompen en airconditioners, sturen de koelmiddelcyclus aan en verbruiken de grootste hoeveelheid energie binnen het warmtepompsysteem. Emerson is toonaangevend in compressietechnologie en beschikt over geavanceerde verwarmings- en koeltechnologieën met compressoren die zijn ontworpen om warmtepompen te helpen om de hoogste prestaties te leveren voor wooncomfort.
Voorafgaand aan deze compressie-innovaties beperkten compressoren met één snelheid warmtepomptoepassingen tot regio's waar de verwarmings- en koelbehoeften dicht bij elkaar lagen – meer gematigde klimaten zonder grote temperatuurschommelingen. Maar nu, door het gebruik van gemoduleerde technologie, zoals compressoren met twee fasen en met variabele snelheid, werken warmtepompen efficiënter en kunnen ze in een breder scala aan geografieën worden geïnstalleerd.
Door capaciteit te behouden bij lage omgevingstemperaturen, leveren systemen met Emerson's Copeland-compressoren met variabele snelheid of twee fasen hetere toevoerlucht, wat een belangrijk comfortvoordeel voor warmtepompen is. Bovendien wordt de regeling van de zomervochtigheid aanzienlijk verbeterd met compressoren met variabele snelheid of met twee fasen, waarbij huiseigenaren profiteren van een bijna directe 20% tot 25% verlaging van de luchtvochtigheid. Copeland-compressoren bieden ook diagnostische en beschermingsmogelijkheden om het onderhoudsgemak en de betrouwbaarheid van het systeem te verbeteren. Meer dan 200 miljoen Copeland scroll-compressoren, waarvan vele worden gebruikt in warmtepompen, zijn wereldwijd geïnstalleerd - meer dan enig ander merk scroll-compressoren.
Tegemoet komen aan de vraag naar duurzame oplossingen
Naarmate de wereld zich richt op het reduceren van de uitstoot van broeikasgassen, zijn warmtepompen direct beschikbare oplossingen om te helpen voldoen aan de vraag naar meer duurzame ruimte- en waterverwarming. De technologie kreeg zelfs een shoutout van Bill Gates in zijn boek Hoe een klimaatramp te voorkomen uit 2021, die van mening is dat we sneller en slimmer moeten zijn wat betreft het gebruik van warmtepompen en andere huidige technologieën om een betekenisvolle bijdrage te leveren aan ontkoling.
Het goede nieuws is dat we al begonnen zijn met het toepassen van warmtepomptechnologie. In 2020 werden bijna 180 miljoen warmtepompen gebruikt voor verwarming, naarmate het wereldwijde aandeel de afgelopen vijf jaar bijna 10% toenam. Dat aantal zal naar verwachting alleen maar toenemen naarmate overheden over de hele wereld zich inzetten om doelstellingen voor reductie van broeikasgassen te bereiken.
De omschakeling van verwarmingsapparaten op fossiele brandstoffen, zoals ovens en ketels, naar een efficiënte elektrische warmtepomp kan een stap zijn naar een systeem zonder koolstof.
Nieuwe wetgeving, stimuleringsmaatregelen en belastingkortingen, van updates van nutsnetten in het Kader Build Back Better van de Verenigde Staten tot de subsidies aan huiseigenaren voor warmtepompen in het Verenigd Koninkrijk en een belofte in Duitsland waar elk nieuw verwarmingssysteem voor woningen in 2025 op 65% hernieuwbare energie moet draaien, zal de technologische selectie in de richting van koolstofarme oplossingen zoals warmtepompen boven boilers en ovens op fossiele brandstoffen sterk beïnvloeden.
Betere comfort, energie- en kostenbesparingen en een wens van milieuverantwoordelijkheid zetten meer consumenten en bedrijven aan om ook warmtepompen te installeren. Deze individuele beslissingen kunnen een grote impact hebben. Neem bijvoorbeeld bedrijfsgebouwen. Verwarming en koeling is goed voor 30% van de CO2-uitstoot in commerciële omgevingen; dat percentage stijgt naar 38% voor woningen. Waterverwarming is een andere grote bron van uitstoot, goed voor 15% van de CO2-uitstoot in de residentiële sector, volgens de Annual Energy Outlook 2018 van EIA.
Overschakelen op een warmtepomp kan een energie-efficiënt alternatief zijn voor fossiele-brandstofovens en boilers die gebruik maken van aardgas en verwarmingsolie, die rechtstreeks CO2 afgeven. Warmtepompen zijn ook efficiënter dan elektrische weerstandswarmte. De omschakeling van verwarmingsapparaten op fossiele brandstoffen, zoals ovens en ketels, naar een efficiënte elektrische warmtepomp kan een stap zijn naar een systeem zonder koolstof.
Een tweede, meer impactvolle stap komt naarmate landen 100% hernieuwbare elektriciteitsopwekkingsnetten ontwikkelen om warmtepompen en andere residentiële elektrische apparaten van stroom te voorzien. De overgang van warmte uit fossiele brandstoffen naar elektrische warmtepompen vermindert ook de indirecte koolstofuitstoot als de opgewekte energie afkomstig is van een schonere bron zoals wind, zonne-energie, water of nucleair.
Nog vele jaren aanhoudende groei
Over de hele wereld en in de Verenigde Staten neemt de vraag naar warmtepompen toe naarmate meer innovatieve warmtepomptechnologieën worden ontwikkeld om meer energie-efficiëntie te bieden en extra verwarmingscapaciteit te leveren aan koudere noordelijke klimaten. Deze innovaties, in combinatie met de interesse van de consument en initiatieven van de overheid voor ontkoling, wijst op een aanhoudende groei van de warmtepompmarkt voor nog vele jaren.
