Geschiedenis van de warmtepomp

Geschiedenis van de warmtepomp
(Bijdrage door Nickey Van den Bulck)
Warmte naar een andere plaats brengen, is een systeem dat al eeuwenlang gebruikt wordt. Vroeger gebeurde dit door middel van opslag van warmte in een waterkruik of andere media die gedurende de nacht buiten konden afkoelen, en overdag warmte opnamen uit de ruimte. Het is pas sinds de uitvinding van de warmtepomp, in de 20ste eeuw, dat men warmte kan verplaatsen van een lage naar een hogere temperatuur (tegen het natuurlijke in). Sindsdien kan men dit dus ook gaan toepassen voor de verwarming van woningen.

De geschiedenis van de warmtepomp vertoont pieken en dalen, de eerste warmtepomp werd in het begin van de 20ste eeuw als demonstratieproject in gebruik genomen om de uitvoerbaarheid van het door Carl Linde bedachte principe uit te testen. In die tijd had de warmtepomp echter nog geen succes doordat de energieprijzen laag waren en de investering dus groter zou zijn dan wat je eraan zou kunnen verdienen. Het was pas tijdens de energiecrisis in de jaren ‘70 dat de warmtepomp gezien werd als een mogelijke grote energiespaarder. Uit onderzoek kwam toen een gasgestookte variant voort, die een groot potentieel had door de opkomende aardgasindustrie, meerbepaald de absorptiewarmtepomp. 


Vijftien jaar lang werd er veel aandacht besteed aan de warmtepomp tot de energieprijzen in 1985 sterk daalden en de verdere ontwikkeling stopgezet werd. Toen vond men dit systeem niet meer rendabel genoeg tot de politici 5 jaar later tot het inzicht kwamen dat het niet zozeer de uitputting van de energievoorraden was dat het probleem vormde, maar wel de vervuiling van het milieu en de bijkomende gevolgen. 

Een van de problemen bij een warmtepomp van vroeger, waren de gebruikte koudemiddelen. Deze bleken giftig te zijn en zo een bijdrage te leveren aan de afbraak van de ozonlaag en/of aan het broeikaseffect. Ondertussen zijn er dan ook al verscheidene nieuwe koudemiddelen ontwikkeld. Zo is men onder andere overgeschakeld van HCFK’s naar zusterverbindingen ervan zoals CFK’s en HFK’s. Deze zijn milieuvriendlijker, vooral de HFK’s die geen chlooratomen bevatten en de ozonlaag daardoor niet beschadigen. Deze stoffen hebben echter wel nog een uitwerking op het broeikaseffect, waardoor er nog verder gezocht is naar alternatieven. Voor de keuze van deze alternatieven vormde vooral de reactie van de koudemiddelen met het gebruikte smeermiddel een probleem. Oplossingen hiervoor liggen onder andere in CO2 en alkanen zoals  propaan en isobutaan. 

Momenteel is de warmtepomp dusdanig aan het commercialiseren dat de kostprijs van de installaties zal dalen. Dit kan, in combinatie met de stijgende energieprijzen, de warmtepomp alleen maar voordeliger maken. Ook het feit dat er steeds hogere COP waarden bereikt worden door nieuwe technieken, maakt dat de warmtepomp misschien aan het begin van zijn grote doorbraak staat. De overheid streeft er allicht naar om in 2020 met warmtepompen een besparing te realiseren die overeenkomt met een kwart van de totale doelstellingen voor duurzame energie.

Vijftien jaar lang werd er veel aandacht besteed aan de warmtepomp tot de energieprijzen in 1985 sterk daalden en de verdere ontwikkeling stopgezet werd. Toen vond men dit systeem niet meer rendabel genoeg tot de politici 5 jaar later tot het inzicht kwamen dat het niet zozeer de uitputting van de energievoorraden was dat het probleem vormde, maar wel de vervuiling van het milieu en de bijkomende gevolgen. 

Een van de problemen bij een warmtepomp van vroeger, waren de gebruikte koudemiddelen. Deze bleken giftig te zijn en zo een bijdrage te leveren aan de afbraak van de ozonlaag en/of aan het broeikaseffect. Ondertussen zijn er dan ook al verscheidene nieuwe koudemiddelen ontwikkeld. Zo is men onder andere overgeschakeld van HCFK’s naar zusterverbindingen ervan zoals CFK’s en HFK’s. Deze zijn milieuvriendlijker, vooral de HFK’s die geen chlooratomen bevatten en de ozonlaag daardoor niet beschadigen. Deze stoffen hebben echter wel nog een uitwerking op het broeikaseffect, waardoor er nog verder gezocht is naar alternatieven. Voor de keuze van deze alternatieven vormde vooral de reactie van de koudemiddelen met het gebruikte smeermiddel een probleem. Oplossingen hiervoor liggen onder andere in CO2 en alkanen zoals  propaan en isobutaan. 

Momenteel is de warmtepomp dusdanig aan het commercialiseren dat de kostprijs van de installaties zal dalen. Dit kan, in combinatie met de stijgende energieprijzen, de warmtepomp alleen maar voordeliger maken. Ook het feit dat er steeds hogere COP waarden bereikt worden door nieuwe technieken, maakt dat de warmtepomp misschien aan het begin van zijn grote doorbraak staat. De overheid streeft er allicht naar om in 2020 met warmtepompen een besparing te realiseren die overeenkomt met een kwart van de totale doelstellingen voor duurzame energie.

Met dank aan Nickey Van den Bulck – Bachelor in de Elektromechanica Klimatisatie

You can leave a response, or trackback from your own site.

One Response to “Geschiedenis van de warmtepomp”

  1. Al rond 1950 heeft had de natuurkundige William Thomson (Lord Kelvin) waarschijnlijk in samenwerking met James Prescott Joule zijn ideeën over het principe van de
    warmtepomp op papier gezet. Pas 1928 werd uiteindelijk als eerste een woning voorzien van een warmtepomp om deze verwarmen.
    De verenigde staten waren in de jaren dertig koploper met de toepassing van warmtepompen in woonhuizen. Pas daarna kwamen Japan en de Scandinavische landen.
    Ook vandaag de dag zien we in Europa eigenlijk met name in de Scandinavische landen op grote schaal de warmtepomp toegepast worden.

    In 1938 werd in de grootste stad van Zwitserland Zürich, de eerste warmtepomp in gebruik genomen. Met een vermogen van 175 kW verwarmde deze het stadhuis.
    Al een paar jaar later hadden ze in Zürich de smaak te pakken en bouwde ze een warmtepomp met een vermogen van maarliefst 7 MW, om daarmee de hele
    technische universiteit te verwarmen.
    Rond 1985 werd in de verenigde staten al 30% van de nieuwbouwwoningen voorzien van een warmtepomp.

    Door de oliecrisis begin jaren zeventig kwam er ineens een stuk meer interesse voor warmtepompen in Europa. Helaas was deze interesse spontaan verdwenen toen
    halverwege de jaren tachtig de energieprijzen een behoorlijke daling toonde en de subsidies voor alternatieve energie weer als sneeuw voor de zon verdwenen waren.

    Vlak voor de eeuwwisseling begonnen de energieprijzen weer te stijgen en won het begrip “duurzame energie” aan populariteit. Pas de afgelopen jaren heeft de politiek het
    inzicht gekregen dat energie voorraden eindig zijn en het blijven vervuilen van het milieu geen gezonde optie is.
    Momenteel zien we gelukkig steeds meer energiebedrijven die nieuwbouwwijken voorzien van een collectieve warmte/koude opslag waar de warmtepomp in iedere woning
    op aangesloten wordt. Uiteindelijk zal door toenemende vraag de kostprijs van de installaties omlaag gaan. Samen met een stijging van de energieprijzen, zal de terugverdientijd
    van een warmtepomp dus steeds korter worden. Voor de warmtepomp is de toekomst dus rooskleurig in Nederland, ook al wordt nu nog slechts 8% van de
    nieuwbouwwoningen ervan voorzien.

    Zweden spant vandaag de dag de kroon met 90% van de nieuwbouw dat is voorzien van warmtepompsystemen. Ondanks de lage bevolkingsdichtheid van Zweden,
    hebben ze bijna de helft van alle warmtepompen in Europa in gebruik. Het is dan ook niet verassend dat vandaag dag grote fabrikanten van warmtepompen zoals
    IVT en Thermia (Danfoss) in Zweden te vinden zijn.

Leave a Reply