Bij warmtepompen wordt onderscheid gemaakt tussen een 2-pijps- en een 4-pijpssysteem. We leggen je uit wat het verschil is tussen deze twee.
2-Pijpssysteem warmtepomp
Eén circuit, twee functies: Verwarming of koeling
Met een 2-pijpssysteem kan een warmtepomp verwarmen en koelen maar niet gelijktijdig. Het afgifte circuit met water als medium wordt óf voorzien van verwarmd water voor ruimteverwarming of tapwater, óf het afgiftesysteem wordt voorzien van gekoeld water voor ruimtekoeling.
4-Pijpssysteem warmtepomp
Onafhankelijke circuits: Verwarmen én koelen tegelijkertijd
Met een 4-pijpssysteem, is het mogelijk om separaat te verwarmen of te koelen óf gelijktijdig te koelen én te verwarmen.
In het 4-pijpssysteem zijn twee (sub)systemen te onderscheiden:
Systeem 1
De warmtepomp is voorzien van een koude zijde en een warme zijde die onafhankelijk van elkaar aangestuurd kunnen worden. Het toestel heeft hiervoor vier aansluitingen, twee voor warm water en twee voor koud water. In plaats van één platenwisselaar, zijn er twee platenwisselaars; één voor warm en één voor koud water. Hierdoor kunnen de toestellen dus verwarmen of koelen, óf gelijktijdig verwarmen én koelen. De laatst optie levert het allerbeste rendement van de warmtepomp omdat er bij gelijktijdig verwarmen én koelen sprake is van terugwinning.
Er zijn dus 3 bedrijfstoestanden:
- Verwarmen:
Het toestel functioneert als een normale lucht/water warmtepomp en maakt gebruik van de lamellenwarmtewisselaar aan de bronzijde en de platenwisselaar van circuit A aan de afgiftezijde. - Koelen:
Het toestel functioneert als een normale lucht/water chiller en maakt gebruik van de lamellenwarmtewisselaar aan de bronzijde en de platenwisselaar van circuit B aan de afgiftezijde. - Gelijktijdig koelen en verwarmen:
Het toestel gedraagt zich als een water/water warmtepomp en maakt gebruik van de platenwiselaar voor verwarmen van circuit A en de platenwisselaar voor koelen van circuit B.
Systeem 2
Systeem 1 is niet geschikt voor tapwater. Met systeem 2 kan dat wel en dat werkt als volgt:
De warmtepomp is voorzien van één zijde voor verwarmen of koelen en één voor tapwater. Ook dit toestel heeft vier aansluitingen, maar nu twee voor ruimteverwarming of -koeling en twee voor warm tapwater.
Ofwel een warme zijde en een koude zijde die onafhankelijk van elkaar aangestuurd kunnen worden.
Bij dit systeem zijn er ook twee warmtewisselaars. Eén voor warm (tap)water- en één voor koud water. Hierdoor kunnen de toestellen dus of verwarmen of koelen, of, voor het allerbeste rendement, gelijktijdig tapwater en koelen. Het allerbeste rendement wordt gerealiseerd doordat er bij gelijktijdig tapwaterbedrijf en koelen sprake is van terugwinning.
De platenwisselaar voor tapwater is geoptimaliseerd voor de hogere setwaarde bij tapwaterbedrijf.
Er zijn dus 4 bedrijfstoestanden:
- Ruimteverwarming:
Het toestel functioneert als een normale lucht/water warmtepomp en maakt gebruik van de lamellenwarmtewisselaar aan de bronzijde en de platenwisselaar van circuit A aan de afgifte zijde. - Ruimtekoeling:
Het toestel functioneert als een normale lucht/water chiller en maakt gebruik van de lamellenwarmtewisselaar aan de bronzijde en de platenwisselaar van circuit A aan de afgifte zijde. - Tapwaterbedrijf:
Het toestel functioneert als een normale lucht/water warmtepomp en maakt gebruik van de lamellenwarmtewisselaar aan de bronzijde en de platenwisselaar B aan de afgifte zijde. - Gelijktijdig koelen en tapwaterbedrijf:
Het toestel gedraagt zich als een water/water warmtepomp en maakt gebruik van de platenwiselaar van circuit A voor het tapwater en de platenwisselaar van ciruit B voor koelen.
Wanneer kies je welk systeem?
Als je alleen verwarming nodig hebt (tapwater of ruimteverwarming maakt niet uit) óf alleen koeling is een 2-pijpssysteem voldoende. Als je echter ook tegelijkertijd koeling nodig hebt, kies je voor een 4-pijpssysteem of, wat ook wel eens gebeurt, 2 x een 2-pijpssysteem.
Tegelijkertijd verwarming en koeling komt bijvoorbeeld voor bij kantoorgebouwen die een noord- en een zuidkant hebben. Als op de zuidkant de hele dag de zon schijnt, is daar behoefte aan koeling terwijl aan de noordkant mogelijk nog verwarming gewenst is. Een 4-pijpssysteem is ook wenselijk in het geval er een zeer hoge warm tapwater behoefte is naast koeling.
Terugwinning
Als we naar de wereldwijde klimaatdoelen gaan kijken is terugwinning van warmte of juiste koude natuurlijk de meest interessante optie. In plaats van COP (Coëfficiënt of performance) gebruiken we dan de afkorting TER (Total Efficiency Ratio). Dit is een combinatie van COP voor verwarming en EER (Energy Efficiency Ratio) die bij koeling meer gebruikelijk is. Bij constructies waar sprake is van terugwinning van energie kunnen de TER waardes oplopen tot 7 of 8. Dat betekent dus dat de energie die in het apparaat gestoken wordt om te functioneren (elektriciteit) 7 of 8 x het eigen rendement oplevert.