Zonneboiler met warmtepomp: systeemopbouw, werking en voordelen

Published by Redactie on september 25, 2025 | Category warmtepomp

In de huidige energie- en klimaatcontext is het belang van duurzame energiebronnen zoals zonnestraling en warmtepompen steeds groter. Zonneboilers zijn een bewezen methode om zonlicht te omzetten in warm water, terwijl warmtepompen de warmte uit de lucht, grond of water gebruiken om ruimtes te verwarmen. Een combinatie van zonneboiler en warmtepomp biedt een efficiënte en duurzame oplossing voor zowel het bereiden van warm tapwater als de verwarming van een woning.

In dit artikel wordt een uitgebreid overzicht gegeven van de samenstelling, werking en voordelen van een zonneboiler met warmtepomp, op basis van technische en praktische gegevens uit meerdere betrouwbare bronnen. De nadruk ligt op de constructie van het systeem, de werking van de componenten, en de mogelijke configuraties in combinatie met een warmtepomp. Ook worden de financiële aspecten zoals subsidies en energiebesparing behandeld.

Zonneboiler en warmtepomp: systeemopbouw en samenwerking

Een zonneboiler bestaat uit zonnecollectoren en een opslagtank. De zonnecollectoren vangen de zonnestraling op en zetten deze om in warmte, die via een vloeistof (zoals glycol) wordt getransporteerd naar een opslagtank. In de opslagtank wordt de warmte opgeslagen en kan het water worden gebruikt voor warm tapwater. Een warmtepomp, daarentegen, haalt warmte uit de omgeving en verwerkt deze om ruimtes te verwarmen of tapwater te verwarmen.

Bij een combinatie van zonneboiler en warmtepomp wordt de zonne-energie gebruikt om een deel van de warmtebehoefte van de woning te dekken, terwijl de warmtepomp het resterende deel levert. Dit systeem maakt het mogelijk om zowel het warmtapwater als de ruimteverwarming efficiënter en duurzamer aan te drijven.

Componenten van het systeem

1. Zonnecollectoren

De zonnecollectoren zijn de kern van het zonneboilersysteem. Ze bestaan meestal uit een frame met glas en een absorber die zonlicht opvangt en omzet in warmte. De warmte wordt overgedragen aan een vloeistof (vaak glycol, een antivriesmengsel), die door het systeem wordt gepompt. De meeste systemen gebruiken zogenaamde heatpipes of platte platen als collectortype.

In de beschikbare data is sprake van zonnecollectoren met 2 x 30 heatpipes of 2 x Solmax zonnecollectoren met een totaal oppervlak van 4,18 m². Deze zijn voorzien van het Solar Keymark certificaat, wat betekent dat ze aan strikte kwaliteitsnormen voldoen.

2. Opslagvat

Het opslagvat, ook wel zonneboiler genoemd, is waar de warmte wordt opgeslagen. Het vat bevat meestal 2 warmtewisselaars: één voor de zonneboiler en één voor de warmtepomp of andere warmtebron. De meeste systemen bevatten een 400-liter of 200-liter tank, afhankelijk van de grootte van het systeem en de verwachtingen van de gebruiker.

In de contextdocumenten wordt beschreven dat het opslagvat meestal gemaakt is van roestvrij staal (RVS 316) en goed geïsoleerd is. Het vat bevat een anode en een elektrisch verwarmingselement, wat zorgt voor een extra warmtebron wanneer de zon niet schijnt of de warmtepomp niet actief is.

3. Pompgroep en regelaar

De pompgroep zorgt ervoor dat de vloeistof door het systeem wordt getransporteerd. De regelaar (of regelunit) bepaalt wanneer de pomp aangaat en uitgaat, afhankelijk van de temperatuurverschillen tussen de zonnecollectoren en het opslagvat. Wanneer de temperatuur in de collectoren hoger is dan in het vat, wordt de pomp aangezet om de warmte over te brengen.

Een regelunit wordt vaak geïntegreerd in het systeem en bevat meerdere sensoren, waaronder temperatuursensoren en een flowmeter. Deze zorgen voor een optimale circulatie en voorkomen overhitting. Een voorbeeld van zo’n regelunit is het Solmax solar control station.

4. Buffervat

Het buffervat speelt een rol in het opslaan van warmte voor de ruimteverwarming. Het buffervat is meestal los van het opslagvat voor warm tapwater en bevat één warmtewisselaar voor de zonneboiler. Het buffervat kan in serie geplaatst worden in de retour van het cv-systeem of als mengvat gebruikt worden.

In het geval van een 2-vaten systeem is het buffervat meestal 150 liter en is het gescheiden van het opslagvat voor warm tapwater. Hierdoor kan de warmtepomp direct op het buffervat werken en zijn de temperatuurverschillen kleiner, wat leidt tot een efficiënter gebruik van zonne-energie.

5. Mengklep

De mengklep is een optioneel onderdeel dat gebruikt wordt om de temperatuur van het warm water te reguleren. In het systeem is er een 3-keer klep die kan overschakelen tussen het buffervat en het opslagvat voor warm tapwater. Hierdoor kan de temperatuur van het cv-water worden ingesteld (bijvoorbeeld op 40°C) en wordt het risico op overhitting verminderd.

Werking van het systeem

Het zonneboilersysteem in combinatie met een warmtepomp werkt als volgt:

Zonnestraling opvangen: De zonnecollectoren op het dak vangen zonnestraling op en zetten deze om in warmte. De warmte wordt overgedragen aan een glycolmengsel dat door het systeem wordt gepompt.
Warmteoverdracht naar opslagvat: De glycol wordt door de pompgroep naar het opslagvat geleid, waar de warmte overgebracht wordt naar het water via een warmtewisselaar. Hierbij wordt het water opgewarmd tot een temperatuur van 55 tot 60°C.
Regelmechanisme: De regelaar controleert de temperatuur in de collectoren en het opslagvat. Wanneer de temperatuur in de collectoren hoger is dan in het opslagvat, wordt de pomp aangezet om de warmte over te brengen.
Verwarming via warmtepomp: Wanneer de zon niet schijnt of de warmtebehoefte groter is dan wat de zonneboiler kan leveren, neemt de warmtepomp het over. De warmtepomp haalt warmte uit de omgeving (lucht, grond of water) en verwerkt deze om het water in het opslagvat of het buffervat op te warmen.
Verbruik van warm water: Het warme water in het opslagvat kan direct worden gebruikt voor douchen, wassen en andere huishoudelijke activiteiten. Bij een combinatie met een buffervat en ruimteverwarming, kan het water ook worden gebruikt voor vloerverwarming of radiatoren.

Een belangrijk voordeel van een 2-vaten systeem is dat de temperatuur van het water in het opslagvat voor warm tapwater hoger is dan in het buffervat voor ruimteverwarming. Dit betekent dat de warmtepomp efficiënter kan werken bij lagere temperaturen, wat resulteert in een lagere energiebehoefte.

Voordeel van een 2-vaten systeem

Een 2-vaten systeem biedt meerdere voordelen in vergelijking met een enkelvoudig systeem. Het grootste voordeel is dat het systeem hydraulisch gescheiden is, wat betekent dat de zonneboiler alleen op het opslagvat voor warm tapwater werkt, en de warmtepomp op het buffervat voor de ruimteverwarming. Hierdoor is het mogelijk om het systeem efficiënter te laten werken, omdat de temperatuur van het water in het buffervat lager is dan in het opslagvat.

Daarnaast is er een groter aantal uren per jaar beschikbaar waarin zonne-energie kan worden benut, omdat het systeem niet afhankelijk is van een enkele temperatuur. In een enkelvoudig systeem moet het water op een hogere temperatuur worden opgewarmd, wat minder efficiënt is en meer energie kost.

Subsidies en financiering

In Nederland zijn er meerdere subsidies beschikbaar voor duurzame energieprojecten, waaronder zonneboilers en warmtepompen. Een van de bekendste subsidieprogramma’s is de Investeringssubsidie Duurzame Energie (ISDE). Deze subsidie is bedoeld om huishoudens en bedrijven te ondersteunen bij de aankoop van duurzame energieinstallaties.

In de beschikbare data is sprake van meerdere subsidiebedragen. Voor het zonneboilersysteem in combinatie met warmtepomp is bijvoorbeeld een subsidie van € 1.788 beschikbaar. De subsidie is gericht op het zonneboilersysteem en is afhankelijk van het type en de grootte van het systeem. De subsidie op de warmtepomp is afhankelijk van het type en de capaciteit van de warmtepomp.

Daarnaast is er ook een subsidie ter grootte van € 1.838 voor een zonneboilersysteem zonder warmtepomp, wat specifiek gericht is op het bereiden van warm tapwater. Deze subsidie is gericht op huishoudens die geen ruimteverwarming willen of kunnen gebruiken, of die al een bestaande warmtepomp hebben.

Het is belangrijk om rekening te houden met de levertermijnen en eventuele leverproblemen. In de data is vermeld dat er op dit moment leverproblemen zijn met bepaalde onderdelen, zoals buffertanks. Daarom is het verstandig om tijdig contact op te nemen met een installateur of leverancier om eventuele vertragingen of prijsveranderingen te voorkomen.

Energiebesparing en CO₂-reductie

Een zonneboiler in combinatie met een warmtepomp leidt tot aanzienlijke energiebesparing en CO₂-reductie. Omdat de zonneboiler een vrijwel gratis bron van warmte biedt, is het mogelijk om het energieverbruik voor warm water te verminderen met tot 60%, zoals vermeld in de data. Dit betekent dat de woning minder afhankelijk is van fossiele brandstoffen en elektriciteit.

De warmtepomp werkt efficiënter bij lagere temperaturen, wat betekent dat de energiebehoefte voor ruimteverwarming ook aanzienlijk kan worden verlaagd. In combinatie met een zonneboiler kan de warmtepomp dus niet alleen het warm water aanmaken, maar ook het warmteverbruik voor verwarming verminderen.

Daarnaast is het systeem duurzaam en eenvoudig te onderhouden. De meeste zonnecollectoren en warmtepompen hebben een levensduur van 20 tot 30 jaar, waardoor de investering zich op lange termijn goed verhoudt.

Technische specificaties en installatie

Voor een correcte installatie van een zonneboiler in combinatie met een warmtepomp zijn meerdere onderdelen en aansluitingen nodig. De meeste systemen zijn geleverd met een volledig pakket, inclusief zonnecollectoren, pompgroep, regelunit, expansievat, vloeistof en eventueel een montageframe.

De installatie kan uitgevoerd worden door een erkende installateur, en vereist meestal een bepaalde expertise in zowel zonneboilers als warmtepompen. In de data is vermeld dat de installatie alleen in bepaalde regio’s wordt uitgevoerd, wat betekent dat het verstandig is om contact op te nemen met een lokale installateur om eventuele beperkingen te voorkomen.

Technische specificaties van een zonneboilersysteem zijn onder andere:

Zonnecollectoren: 2 x 30 heatpipes of 2 x Solmax collectoren met een totaal oppervlak van 4,18 m².
Opslagvat: 200 liter of 400 liter, afhankelijk van het type systeem.
Buffervat: 150 liter, voor de ruimteverwarming.
Vloeistof: 20 liter solar vloeistof met een antivrieswaarde van -20°C.
Pomp unit: Energie-efficiëntie index (EEI) < 0,23.
Afmetingen: Zonnecollectoren van 2018 x 1037 mm, opslagvat van 603 x 1386 mm.

De installatie is een gesloten systeem, wat betekent dat de warmte van de collectoren via een warmtedrager (glycol) wordt overgedragen op het drinkwater in de zonneboiler. Het voordeel hiervan is dat het systeem het hele jaar werkt, ook bij vorst, en dat de kans op corroderende leidingen klein is.

Samenvatting

Een zonneboiler in combinatie met een warmtepomp is een efficiënte en duurzame oplossing voor zowel warm tapwater als ruimteverwarming. Het systeem bestaat uit zonnecollectoren, een opslagvat, een pompgroep, een regelunit en eventueel een buffervat. Door de zonnestraling te gebruiken voor warm water en de warmtepomp voor ruimteverwarming, kan het energieverbruik aanzienlijk worden verlaagd.

De voorkeur gaat uit naar een 2-vaten systeem, omdat dit systeem efficiënter is en het zonlicht beter kan benutten. Daarnaast zijn er meerdere subsidies beschikbaar voor duurzame energieprojecten, waaronder zonneboilers en warmtepompen. Dit maakt het systeem financieel aantrekkelijk en toegankelijk voor veel huishoudens.

Bij de installatie is het belangrijk om rekening te houden met de technische specificaties, de levertermijnen en eventuele beperkingen. Een professionele installatie door een erkende installateur is aangeraden om ervoor te zorgen dat het systeem optimaal werkt en aan de veiligheidsnormen voldoet.

In de huidige energie- en klimaatcontext is het investeren in een zonneboiler met warmtepomp niet alleen financieel verstandig, maar ook ecologisch verantwoord. Het systeem draagt bij aan de energieonafhankelijkheid van de woning en helpt bij de overgang naar een duurzamere energievoorziening.

Bronnen

schema
solar