Verwarming met lucht/lucht-warmtepomp

kansen en valkuilen

Een lucht/lucht-warmtepomp voor verwarming van woningen is niet echt ingeburgerd. Misschien is dat wel onterecht, want in technisch opzicht lijkt airco heating een prima oplossing. Split-systemen zijn goedkoop, de temperatuur is gemakkelijk per ruimte regelbaar, en vloerverwarming, radiatoren of convectoren zijn overbodig. Wat zijn de kansen en valkuilen?

Iedereen kent de split-airco. In kantoren, winkels en dokterspraktijken zijn er honderdduizenden van geïnstalleerd. En ook in woningen rukt de airco op, niet in de laatste plaats door de steeds warmere zomers. Deze winter reden in woonwijken opvallend veel busjes van koeltechnische bedrijven rond, voor de installatie van een koelunit in een slaap-, werk- of woonkamer.

Verwarmingsfunctie van split-systemen

Eigenlijk is 'koel-unit' daarbij geen goede benaming, want vrijwel alle moderne split-airco's kunnen ook verwarmen. Daarbij draait de ingebouwde vierwegklep de stroomrichting van het koudemiddel om, en wordt de verdamper een condensor - en vice versa. In die verwarmingsmodus hebben we het over een echte lucht/lucht-warmtepomp, meestal met een vermogen van 2 tot 3 kW. Toch wordt de verwarmingsfunctie van split-systemen maar zelden genoemd. Dat is op zich opmerkelijk, want de warmtepomp in zo'n split-systeem presteert net zo goed als een lucht/water-warmtepomp. Sterker, waarschijnlijk presteert hij gemiddeld zelfs nog iets beter omdat het 'tussenmedium' water ontbreekt. Een lucht/lucht-systeem werkt volgens het principe van directe expansie, en daarmee zijn de hoogste COP's haalbaar. Behalve in kleinere studentenkamers en studio's is een lucht/lucht-warmtepomp (oftewel airco heating) echter geen alledaagse praktijk. 

Geïsoleerde woning

Een lucht/lucht-warmtepomp is het eenvoudigst toe te passen in een goed geïsoleerde woning. De warmtevraag is hier immers al heel beperkt. Voor een doorsnee rijtjeshuis of hoekwoning met goede isolatie geldt een warmteverlies van zo'n 4 tot 6 kW. Dat betekent dat een verwarmingssysteem bij een buitentemperatuur van -10 °C en windsnelheid van 5 m/s in staat moet zijn om dat vermogen te leveren. Dat is niet veel, en met slechts twee split-units is het al te realiseren. Een split-systeem geldt echter als een lokale warmtebron, de binnenunit kan slechts één ruimte verwarmen. Om het hele huis comfortabel te krijgen, is op zijn minst een tweede binnenunit op de bovenverdieping nodig.

Nieuwbouw met balansventilatie

In nieuwbouwhuizen met gebalanceerde ventilatie ontstaat met slechts twee binnenunits een egale temperatuur. De WTW-unit zuigt ventilatielucht af in de keuken, douche en bij de boiler, verwarmt met deze afgezogen lucht verse buitenlucht voor, en verdeelt hem over de woonkamer en slaapkamers. Het gevolg is dat in het hele huis vrijwel dezelfde temperatuur heerst. De badkamer kan het best worden voorzien van elektrische vloerverwarming of een elektrische handdoekradiator. Bij renovatie van bestaande woningen is het ontwerp wat lastiger. De warmteverliezen zijn hier vaak groter. Gebalanceerde ventilatie die de warmte verspreidt, is in deze situatie vaak afwezig. Voor een comfortabel huis moet niet alleen de woonkamer een airco-unit krijgen, maar ook alle slaapkamers. Daarbij volstaan overigens wel de kleinste units.

Goedkope oplossing

Misschien wel het meest opvallende aan lucht/lucht-verwarming is de lage prijs. Split-airco's zijn spotgoedkoop. Een unit van een A-merk kost minder dan € 500,00, inclusief BTW. Het verwarmingsvermogen komt dan uit op 3 kW bij de meetcondities 7 tot 35 °C. Reken bij -10 °C op een vermogen van maximaal 2 kW, maar dat is meer dan voldoende voor slaapkamers. De goedkoopste units zijn systemen gevuld met koudemiddel R410A. Een split-systeem met koudemiddel R32, dat een lagere GWP-waarde heeft (en bij lekkage dus minder bijdraagt aan het broeikaseffect) was tot voor kort duurder, maar sinds deze winter is de prijs hiervan scherp aan het dalen. 

Een voordeel van een multi split-systeem is dat verschillende typen binnenunits kunnen worden aangesloten.

Multisplit met meerdere binnendelen

Een tweede, derde of vierde unit op de bovenverdieping en zolder hoeft bij zulke bedragen geen bottleneck te zijn. Een multi split-systeem van Daikin met een buiten- en vijf binnenunits en 7 kW verwarmingsvermogen kost in aanschaf minder dan € 5.000,00, inclusief BTW. Voor die prijs is het systeem ook nog gevuld met het R32. Voordeel van een multi split-systeem is dat verschillende typen binnenunits kunnen worden gecombineerd. De bekende a-merken van lucht/lucht-warmtepompen bieden een ruime keuze aan binnenunits. In de woonkamer is een vloermodel als alternatief voor een cv-radiator wellicht vaak het fraaist, of juist een plafondcassette. Zo'n plafondunit geeft, als hij netjes is weggewerkt, wat meer klasse aan de masterbedroom. In een hobbykamer volstaat vaak een eenvoudige wandunit.

Individuele verwarming per ruimte

Het grote voordeel van een split-systeem is dat individuele verwarming mogelijk is. Elke ruimte is apart te verwarmen (en te koelen), als alle verblijfsruimten althans een binnenunit krijgen. Ongebruikte slaapkamers worden niet of slechts mondjesmaat verwarmd. Veel duurdere binnenunits zijn bovendien voorzien van bewegingsdetectie. Bij langdurige afwezigheid springt de binnenunit in laagstand. Door die gerichte verwarming wordt het energiegebruik verlaagd. Doordat wordt uitgegaan van opwarming van lucht is bovendien sprake van een snel reagerend systeem. Even snel de werkkamer opwarmen is dus geen enkel probleem. De unit zal kortstondig op hoog vermogen zijn warmte afgeven, om bij het bereiken van de gewenste temperatuur terug te regelen naar laagstand. Het 'doorschieten' van de temperatuur zoals bij vloerverwarming en radiatoren is vrijwel onmogelijk. Ook dat is energiebesparend.

Aantrekkelijk alternatief

Doordat de binnenunit van een aircosysteem de afgifte verzorgt, is een ander afgiftesysteem zoals vloerverwarming of radiatoren/ventilatorconvectoren overbodig. Dat werkt kostenbesparend. Een woning met vier of vijf binnenunits op een buitenunit (multisplit dus) is vaak veel goedkoper dan alleen al de lucht/water-warmtepomp. En daarbij komt ook nog dat het afgiftesysteem komt te vervallen. Onder de streep is het qua investering in veel gevallen een aantrekkelijk alternatief voor de lucht/water- of bodemwarmtepomp.

Nadelen van aircoheating

Het concept aircoheating kent echter ook enkele nadelen of aandachtspunten. Ten eerste is de ventilator van de binnenunit hoorbaar. Hoe luidruchtig de binnenunit is, verschilt van merk tot merk. Sommige units zijn behoorlijk stil, maar dat zijn niet de goedkoopste. Daarnaast ontbreekt bij een airco-unit stralingswarmte. Straling geldt als een behaaglijke vorm van warmte en compenseert koude vlakken zoals ramen. Door te kiezen voor drielaags beglazing is er nauwelijks koudeval en wordt de behoefte aan stralingswarmte minder.

Kans op tochtklachten

Tocht is een ander aandachtspunt. Bij ventilatie met roosters in ramen is er geen radiator die de koude luchtstroom opvangt, en dan kunnen tochtklachten voorkomen. Daarnaast kan de binnenunit zelf voor tocht zorgen, ondanks de warme luchtstroom. Een paar meter verderop is de temperatuur al flink gedaald en door de relatief grote hoeveelheid lucht kan op zo'n plek tocht worden gevoeld. De binnenunit in een looproute ophangen en niet boven de zithoek kan soelaas bieden. Daikin levert zijn binnenunit Nexura met een vlakke voorkant die stralingswarmte afgeeft om zo koudeval te compenseren, terwijl de unit zelf minder lucht verplaatst. Het geeft ook aan dat fabrikanten van airconditioning de verwarmingsfunctie steeds serieuzer nemen.

De plaatsing van buitenunits vormt een extra uitdaging bij lucht/lucht-systemen.

Ontdooi cyclus van buitenunit

Opstelling van buitenunits

Naast deze nadelen en aandachtspunten brengt een lucht/lucht-systeem nog een extra uitdaging met zich mee: de plaatsing van buitenunits. Weliswaar is de buitenunit van een split-airco tamelijk compact, maar twee of drie van deze units op een rij aan de buitenmuur is bij een strak vormgegeven villa geen fraai gezicht. Het alternatief is een multisplitsysteem waarbij meerdere (meestal maximaal vijf tot negen) binnenunits op één buitenunit zijn aangesloten. Daarbij blijft het voordeel van individuele bediening per ruimte behouden, maar met de ene unit koelen en met de andere verwarmen is bij multisplit onmogelijk. Die mogelijkheid is voorbehouden aan een VRF-systeem, of aan een systeem met allemaal losse splitjes. Uiteindelijk zal er toch maatschappelijke acceptatie moeten komen van het feit dat er buitenunits aan of bij woningen komen, wil de energietransitie naar (gedeeltelijk) all-electric slagen. In vakantielanden rondom de Middellandse zee zijn meerdere buitenunits bij vakantiewoningen en appartementen al gemeengoed. Het aantal mensen dat erover klaagt dat lelijke en lawaaierige buitenunits hun zonvakantie verpest, zijn echter erg schaars.