Warmtepomp in de stal: goedkoper verwarmen zonder gas

Een warmtepomp is een volwaardig alternatief voor het verwarmen van de stal op gas. In plaats van gas te verbranden, gebruikt een warmtepomp elektriciteit om water op te warmen, en dat is doorgaans goedkoper en efficiënter dan verwarmen op gas. Dat levert veehouders concrete voordelen op:

1. Lagere stookkosten. Door restwarmte te hergebruiken in plaats van bij te stoken met gas, daalt het energieverbruik aanzienlijk. Zeker nu energieprijzen structureel hoog blijven, is dit een directe besparing.
2. Minder CO2-uitstoot. Minder gasverbruik betekent een kleinere ecologische voetafdruk, relevant voor zowel duurzaamheidsdoelen als de license to produce.
3. Combinatie met koeling. Veel warmtepompen kunnen omkeerbaar werken en dus ook koelen, wat bescherming biedt tegen hittestress in de zomer.
4. Fiscaal voordeel. Investeringen in warmteterugwinning en warmtepompen komen in aanmerking voor regelingen zoals de EIA.

Voor varkenshouders, pluimveehouders en kalverhouders is dit relevant, omdat verwarming in deze sectoren een substantiële kostenpost is, zeker in stallen waar jonge dieren een hoge en stabiele temperatuur nodig hebben.

Bij dit type wordt warmte onttrokken aan water in plaats van aan lucht. Dat water kan grondwater zijn, maar in de veehouderij is het proceswater van de luchtwasser een bijzonder geschikte bron: dit water is al opgewarmd door de warmte uit de stal, tot doorgaans 16 à 20°C. Doordat de bron al warm en constant is, werkt een water-water warmtepomp op luchtwasserwater bijzonder efficiënt. De warmtepomp waardeert deze warmte verder op tot een temperatuur die geschikt is voor vloerverwarming, geconditioneerde luchtinlaat, of brijvoer.

Voor varkens-, pluimvee- en kalverstallen met een luchtwasser is dit vaak de meest logische keuze: de infrastructuur is er al, en de warmtebron is ruim voorhanden.

Deze pomp haalt energie uit de buitenlucht. Ze is relatief eenvoudig te plaatsen, maar het rendement daalt bij vorst, omdat de bron dan kouder wordt. De COP ligt gemiddeld rond de 3.

Een warmtepomp kan ook omkeerbaar worden uitgevoerd, waardoor het systeem naast verwarmen ook kan koelen. Dit is met name waardevol in periodes van hittestress, wanneer varkens, pluimvee of kalveren juist gebaat zijn bij verkoeling in plaats van verwarming. Zo levert één systeem het hele jaar door een passend stalklimaat.

Een warmtepomp verplaatst warmte, ze wekt deze niet op. Dat is het belangrijkste verschil met een traditionele gasketel. Het proces verloopt via vier stappen, in een gesloten kringloop met een koudemiddel:

1. Verdamper: het koudemiddel neemt warmte op uit de bron, bijvoorbeeld verwarmd water, en verdampt daardoor.
2. Compressor: het gasvormige koudemiddel wordt onder hoge druk gebracht. Hierbij wordt elektriciteit gebruikt: de compressor comprimeert het gas, waardoor de temperatuur fors stijgt.
3. Condensor: het hete gas geeft zijn warmte af aan het water dat de stal in gaat, en condenseert daarbij terug tot vloeistof.
4. Expansieventiel: de druk van het koudemiddel wordt weer verlaagd, waardoor het afkoelt en de cyclus opnieuw kan beginnen.

De elektriciteit die de warmtepomp gebruikt, dient dus om de opgenomen warmte naar een hoger temperatuurniveau te brengen, niet om water rond te pompen of om warmte vanaf nul op te wekken. Omdat het grootste deel van de energie al aanwezig is in de bron, levert een warmtepomp met relatief weinig stroom veel bruikbare warmte. Deze verhouding wordt uitgedrukt in de COP (Coefficient of Performance): met 1 kWh elektriciteit levert een warmtepomp doorgaans 3 tot 5 kWh aan warmte. Hoe warmer en stabieler de bron, hoe hoger de COP.

Dit verklaart meteen waarom een warmtepomp op luchtwasserwater zo efficiënt werkt: dat water is door de luchtwasser al opgewarmd tot 16 à 20°C, een aanzienlijk warmere en stabielere bron dan buitenlucht. Bij sommige systemen is met slechts 1 kW aan aandrijfenergie tientallen kW’s aan bruikbare warmte te winnen.