Airconditioning als verwarming

Hoe komt het dat een airco bij het verwarmen minder energie verbruikt dan hij aan warmte afgeeft?

Hoe komt het dat een airco bij het verwarmen zo energiezuinig is en wat heeft de COP- factor daar mee te maken?

Het klinkt zo vanzelfsprekend, als je een ventilatorkachel van 2000 Watt aanzet, zal je uit het elektriciteitsnet 2000 Watt onttrekken. Die 2000 Watt energie komt vervolgens als 2000 Watt warmte uit het kacheltje weer vrij. De ventilatorkachel "maakt zelf" de warmte.

Evenveel elektrische energie die je in de kachel stopt komt er ook weer uit maar dan als warmte. 2000 Watt er in en 2000 Watt er uit is een rendement van 100% (niets gaat verloren).

Airco verplaatst warmte

Een airco die als verwarming werkt, maakt zelf geen warmte. Dit klinkt wellicht vreemd. Een airco "verplaatst" alleen maar warmte.

In de zomer, als de airco een kamer moet koelen onttrekt deze de warmte uit je kamer. Die warmte wordt opgenomen door het koelmiddel. Het koelmiddel wordt door een pomp verplaatst naar de buitenunit en geeft dan vervolgens de warmte af aan de buitenlucht. De airco heeft daarmee geen koelte gemaakt maar warmte naar buiten verplaatst. Op de keper beschouwd verwarmt de airco in de zomer de buitenlucht met de warmte uit je kamer.

Ook andersom?

Als een airco de warmte van binnen naar buiten kan verplaatsen, kan deze, door de pomprichting om te draaien, de warmte van buiten naar binnen kunnen verplaatsen? Ja dat kan, zie daar de geboorte van een airco die als verwarming kan werken.

In de winter, ook al is het buiten bijvoorbeeld 5° Celsius, dan nog kan je die lucht nog verder afkoelen (je vriezer kan het ook, tot wel -18° Celsius). Je onttrekt de warmte uit de buitenlucht en via het koelmiddel verplaatst de pomp van de airco de warmte van de buitenunit naar de binnenunit en geeft die warmte daar dan af aan je kamer.

Rendement boven de 100%?

Nu komt de truc: de elektriciteit die je nodig hebt om de koelvloeistof van de buiten- naar de binnenunit te pompen is de energie die de airco verbruikt. Dat kan bijvoorbeeld 500 Watt elektriciteit zijn. Maar de warmte die verplaatst wordt kan bijvoorbeeld 2000 Watt zijn. De airco verbruikt dus 500 Watt en geeft 2000 Watt warmte af aan je kamer. Een rendement dus van 400%.

De COP factor

De COP factor is de verhouding tussen de elektrische energie die de airco verbruikt in verhouding tot de warmte die verplaatst wordt. Wanneer een airco bijvoorbeeld 500 Watt verbruikt maar in staat is om 2000 Watt aan warmte te verplaatsten dan is de COP-factor 2000 / 500 = 4. Tegenwoordig is een COP-factor van 4 heel normaal. Hoe hoger de COP-factor is, hoe zuiniger de airco is. Op het moment van schrijven zijn airco's te koop met een COP-factor van 5,6. Heb je de keus tussen twee modellen en de COP factors zijn 4,3 en 4,8 dan heeft het model met een COP factor van 4,8 een duidelijk voorkeur ook al is dat model stukken duurder. De energie-winst die je tijdens de levensduur van de airco zal behalen zal de extra kosten ruimschoots compenseren.

COP waarde is niet constant

De opgegeven COP-waarde is alleen maar van toepassing bij een bepaald verschil tussen de buiten- en binnentemperatuur. De COP-factor neemt namelijk af als het verschil tussen de binnen en buitentemperatuur stijgt. Heeft een airco een COP-factor van 5 bij een buitentemperatuur van 10° Celsius dan daalt de COP-waarde naar bijvoorbeeld 3,5 als het buiten 0° Celsius is. Ondanks deze lagere prestatie blijft het nog steeds interessant om een airco in te zetten als verwarming.

Elektriciteit is toch veel meer milieu belastend dan gas als het gaat om verwarmen?

Dat klopt. De reden is dat de elektriciteitscentrale een rendement heeft van zo'n 50%. Ongeveer de helft van de brandstof van een elektriciteitscentrale verdwijnt als warmte en de andere helft wordt beschikbaar gesteld als elektriciteit.

Als je een elektrisch verwarmingskachel van 2000 Watt gebruikt moet deze elektriciteit eerst worden opgewekt. De elektriciteitscentrale, met haar rendement van 50% heeft daar dus twee keer zo veel energie voor nodig. Om jouw kacheltje van 2000 Watt te laten werken wordt zo'n 4000 Watt aan energie gebruikt in de vorm van aardgas, kolen of olie. Vandaar dat de overheid haar burgers stimuleert om een cv-ketel te gebruiken. Bij het verbranden van aardgas in een cv-ketel komt vrijwel alle energie beschikbaar als warmte voor het huis, een rendement van haast 100%.

Door de komst van energiezuinige airco's die als verwarming kunnen werken is het aantrekkelijker, zelfs milieutechnisch, om een airco als verwarming te gebruiken. Als je een airco gebruikt met een COP factor van 5 dan verbruikt hij 500 Watt maar geeft 2500 Watt aan warmte af. Om die 500 Watt aan elektriciteit te maken had het elektriciteitsbedrijf 1000 Watt nodig (50% rendement).

De energiebalans is dus behoorlijk gunstig in het voordeel van de airco. Ga maar na, je gebruikt een bepaalde hoeveelheid gas waar je met je cv-ketel 1000 Watt warmte kan maken voor je huis. Als je dezelfde hoeveelheid gas in een elektriciteitscentrale stopt kan die er maar 500 Watt elektriciteit van maken (rendement van 50%). Maar met die 500 Watt elektriciteit kan een airco met een COP-factor van 5 daar 2500 Watt warmte mee "maken".

Vergelijk 1000 Watt van je cv-ketel met 2500 Watt warmte van je airco die met dezelfde hoeveelheid gas is gemaakt. Niemand zal ontkennen dat hier een enorme energiewinst behaald is en dus ook zeker goed is voor het milieu!

Waarom wordt dit niet veel vaker toegepast?

Zonder dat je het merkt gebeurt dit ook, maar dan vooral bij bedrijven. Ook particulieren komen in aanraking met het verwarmen met behulp van een airco. Het is nog niet gebruikelijk om je huis vol airco's te hangen.

Een hobby of studeerkamer is bij uitstek geschikt om te voorzien van een airco. Een dergelijke kamer wordt vaak tijdelijk gebruikt en kan met behulp van een airco snel worden verwarmd. De rest van de tijd kan je de kamer onverwarmd laten.

Producenten van cv-ketels bieden al hybride (samengestelde) installaties aan waarbij een cv-ketel wordt gecombineerd met een airco (wat ze daar warmtewisselaar lucht/water noemen) die op basis van de buitentemperatuur bepaalt wat het meest gunstigste is.

Op dit moment is stoken boven het vriespunt aantrekkelijker met een airco en onder het vriespunt met een cv-ketel (op gas). Dit omslagpunt is sterk afhankelijk van de prijs van gas, de prijs van elektriciteit, de buitentemperatuur en de COP-factor van de airco.

De voor- en nadelen van een airco als verwarming

• De buiten-unit van een airco is enigszins ontsierend aan je huis.
• De binnen-unit is niet een siervol onderdeel van je huiskamer.
• De airco werkt bij temperaturen onder het vriespunt minder efficiënt en is het energie voordeel wat minder en juist dan gebruiken we de verwarming veel.
• De airco maakt een beetje geluid terwijl een cv-installatie vrijwel onhoorbaar zijn werk doet.
• De kosten van een airco in elke kamer is een stuk hoger dan een cv-ketel met radiatoren.
• Met een airco is een kamer veel sneller op temperatuur.
• Vooral in het voor- en naseizoen is de airco vele malen goedkoper dan een gasgestookte cv-ketel.
• In de zomer kan je de airco ook voor verkoeling gebruiken