Wat is een bivalente warmtepomp en hoe werkt deze?

Inleiding

De transitie naar duurzame energie is in volle gang, en voor veel huiseigenaren betekent dit het overwegen van alternatieve verwarmingssystemen. Een van de meest veelbelovende oplossingen is de bivalente warmtepomp. Deze hybride oplossing combineert de kracht van een warmtepomp met een traditionele verwarmingsbron zoals een cv-ketel. Het biedt de voordelen van energiebesparing en CO2-reductie, terwijl het tegelijkertijd flexibel genoeg is om te functioneren in verschillende weersomstandigheden.

In dit artikel bespreken we de betekenis van een bivalente warmtepomp, hoe het werkt, de voordelen en nadelen, toepassingsmogelijkheden en de invloed op energiekosten en CO2-uitstoot. De informatie is gebaseerd op betrouwbare bronnen uit de sector en biedt een duidelijk overzicht voor eigenaren, installateurs en professionals in de bouw- en renovatiebranche.

Wat is een bivalente warmtepomp?

Een bivalente warmtepomp is een hybride verwarmingssysteem dat bestaat uit een warmtepomp en een tweede warmtebron, zoals een gas- of mazoutketel. Het systeem combineert deze twee bronnen om de warmtebehoefte van een woning of utiliteitsbouw te dekken. De warmtepomp is verantwoordelijk voor de basisverwarming, terwijl de tweede bron ingeschakeld wordt wanneer de vraag groter is dan wat de warmtepomp alleen kan leveren, bijvoorbeeld bij koude buitentemperaturen of in piekperiodes.

De term "bivalent" komt van het Latijnse "bini", wat "twee" betekent, en verwijst dus naar het gebruik van twee warmtebronnen. In tegenstelling tot een monovalente warmtepomp, die uitsluitend op een warmtepomp werkt, biedt een bivalente oplossing meer flexibiliteit en betrouwbaarheid.

Bivalent versus monovalent

Een monovalente warmtepomp betekent dat het systeem alleen op de warmtepomp draait. Dit is ideaal voor woningen met lage-aanvoer verwarmingssystemen zoals vloerverwarming of radiatoren die op lage temperatuur werken. De warmtepomp levert dan de volledige warmtebehoefte, zonder ondersteuning van een tweede bron.

In tegenstelling tot een monovalente oplossing, is een bivalente warmtepomp bedoeld voor systemen waarbij de warmtepomp niet altijd voldoende is. Bijvoorbeeld op vriestemperaturen of bij hoge warmtevraag, zoals tijdens het opwarmen van een woning na een langere periode van afwezigheid. In die gevallen springt de tweede bron, zoals een gas- of mazoutketel, in om het tekort aan warmte te dekken.

Toepassing in het veld

De meeste installaties van een bivalente warmtepomp gebruiken een lucht-water-warmtepomp in combinatie met een bestaande gasketel. Dit is een populaire keuze omdat de warmtepomp relatief eenvoudig te installeren is en goed aansluit op bestaande verwarmingsleidingen en radiatoren. Er is geen noodzaak om het hele verwarmingssysteem opnieuw in te richten.

In sommige gevallen wordt de warmtepomp ook verbonden met andere warmtebronnen, zoals bodemlussen, grondbronnen, zonnecollectoren, PVT-panelen of oppervlaktewater. Dit maakt de term "bivalent" breder dan alleen gas- of mazoutketels.

Werking van een bivalente warmtepomp

De werking van een bivalente warmtepomp is grotendeels automatisch en afhankelijk van de warmtebehoefte en de omgevingsomstandigheden. Het systeem heeft meestal twee modi van werking:

  1. Parallelle bivalente werking: Beide bronnen werken tegelijk, waarbij de warmtepomp de basisverwarming levert en de ketel het tekort dekt als nodig.
  2. Alternatieve bivalente werking: De warmtepomp en de ketel schakelen af op bepaalde temperaturen. Bijvoorbeeld: bij buitentemperaturen boven 6 °C werkt de warmtepomp alleen, en bij temperaturen onder 6 °C neemt de ketel over.

De keuze voor één van deze werkwijzen hangt af van de specifieke installatie, de weersvoorwaarden in de regio en de energie-efficiëntie van de systemen.

Bijkomende warmtewisselaars en warmwaterproductie

Een bivalente warmtepompboiler is uitgerust met twee warmtewisselaars of buisspiralen. De eerste is aangesloten op de warmtepomp of een zonnepanelensysteem, en de tweede op een gasketel of andere warmtebron. Dit maakt het mogelijk om het warme water te leveren, ook wanneer de warmtepomp alleen niet genoeg warmte kan opwekken.

Bijvoorbeeld, in het geval van een warmwaterboiler op zonne-energie, wordt de vloeistof in de zonnecollectoren opgewarmd door zonnestroom. Deze vloeistof stroomt naar de onderste warmtewisselaar, waar het water in de boiler opgewarmd wordt. Als er niet genoeg zonnestroom is, wordt de bovenste warmtewisselaar gebruikt, waarbij warmte wordt geleid van een centrale warmteopwekker zoals een gasketel.

Voordelen van een bivalente warmtepomp

De keuze voor een bivalente warmtepomp biedt meerdere voordelen, zowel voor het milieu als voor de huiseigenaar. Hier zijn de belangrijkste:

  • CO2-reductie: Een bivalente warmtepomp leidt tot een CO2-uitstootreductie van ongeveer 15 tot 20 procent. Dit komt doordat de warmtepomp relatief weinig elektriciteit gebruikt en het gasverbruik van een traditionele cv-ketel vermindert.
  • Energiekosten besparen: Het combineren van een warmtepomp met een gasketel leidt tot lagere energiekosten in vergelijking met een volledig elektrisch of gasgestookt systeem. De warmtepomp levert de basisverwarming met een hogere efficiëntie, en de ketel biedt ondersteuning bij piekverbruik.
  • Flexibiliteit in weersomstandigheden: De bivalente werking zorgt ervoor dat het systeem ook bij vriestemperaturen of in koude winters blijft functioneren.
  • Eenvoudige installatie: De meeste bivalente warmtepompen kunnen aangesloten worden op bestaande verwarmingsleidingen en radiatoren. Dit elimineert de noodzaak voor een volledige renovatie van het verwarmingssysteem.
  • Lage CO2-uitstoot bij gebruik van groene stroom: Als de warmtepomp op groene elektriciteit draait, is de CO2-uitstoot nog lager. Dit maakt het systeem extra duurzaam.

Nadelen van een bivalente warmtepomp

Hoewel een bivalente warmtepomp veel voordelen biedt, zijn er ook een paar nadelen die in overweging genomen moeten worden:

  • Hogere aanschafkosten: De investering in een bivalente warmtepomp is hoger dan bij een traditionele cv-ketel. Dit kan een belemmering vormen voor huiseigenaren met beperkte budgetten.
  • Afhankelijkheid van elektriciteit: Omdat de warmtepomp elektriciteit nodig heeft, kan het systeem minder betrouwbaar zijn in gebieden met onstabiele energievoorziening.
  • Beperkte rendement bij lage buitentemperaturen: Hoewel een bivalente warmtepomp ondersteuning biedt bij lage temperaturen, is het rendement van de warmtepomp op zich lager wanneer het koud is. Dit betekent dat het systeem meer op de gasketel afhankelijk is in die periodes.

Toepassing in utiliteitsbouw en bedrijfspanden

Naast woningen is een bivalente warmtepomp ook geschikt voor gebruik in utiliteitsbouw en bedrijfspanden. In deze context worden hybride systemen vaak ingezet om de energiekosten te verlagen en de CO2-uitstoot te beperken, terwijl het tegelijkertijd zorgt voor een betrouwbaar verwarmingssysteem.

Een voorbeeld is de combinatie van een lucht-water-warmtepomp met een gasketel, zoals toegepast bij GGZ NHN. Dit systeem levert een CO2-reductie van 16% en heeft een terugverdientijd van iets meer dan vier jaar. De investering loont zich dus snel, vooral in grotere gebouwen met een hoge warmtebehoefte.

Alternatieven en toekomstige ontwikkelingen

Hoewel een bivalente warmtepomp een sterke hybride oplossing is, zijn er ook alternatieve systemen die in overweging kunnen worden genomen:

  • All-electric warmtepomp: Een systeem dat uitsluitend op een warmtepomp draait. Dit is ideaal voor woningen met lage-aanvoer verwarmingssystemen zoals vloerverwarming.
  • Water-water-warmtepomp met zonnecollector: Een alternatief voor lucht-water-warmtepompen, waarbij de warmtebron een zonnecollector of PVT-paneel is. Deze systemen zijn iets efficiënter, maar hebben hogere aanschafkosten en vereisen meer ruimte voor installatie.
  • Zonnepanelen met warmtepomp: Een combinatie van zonnepanelen en een warmtepomp kan zowel elektriciteit als warmte opwekken. Dit maakt het systeem extra duurzaam, maar vereist een grotere investering.

Conclusie

Een bivalente warmtepomp is een hybride verwarmingssysteem dat de voordelen van een warmtepomp combineert met die van een traditionele gasketel. Het biedt een flexibele en betrouwbare oplossing voor zowel woningen als utiliteitsbouw. Dankzij de hoge efficiëntie van de warmtepomp en de ondersteuning van de gasketel, kan het systeem functioneren in diverse weersomstandigheden en levert het een aanzienlijke reductie in energiekosten en CO2-uitstoot.

Hoewel de aanschafkosten hoger zijn dan bij een traditioneel systeem, is de investering snel terugverdiend. Voor huiseigenaren die op zoek zijn naar een duurzame verwarming, is een bivalente warmtepomp dus een sterke overweging.

Bronnen

  1. Hybride warmtepomp bij cv-ketels
  2. Zakelijke hybride warmtepomp
  3. Technische info over warmtepompen

Related Posts