Doorstroomverwarmer voor warmtepomp: functioneren, voordelen en toepassingen

Inleiding

In de huidige tijd van energiebesparing en duurzame oplossingen is de combinatie van een warmtepomp en een doorstroomverwarmer steeds populairder geworden. Deze technologie biedt een efficiënte en milieuvriendelijke manier om warm water op te wekken voor huishoudelijk gebruik. De doorstroomverwarmer speelt hierin een essentiële rol, doordat hij de warmte uit de warmtepomp effectief kan gebruiken om water te verwarmen. In dit artikel worden de functioneringsprincipes van een doorstroomverwarmer voor warmtepomp, de voordelen en mogelijke toepassingen besproken. Tevens wordt ingegaan op de rol van de doorstroomverwarmer in combinatie met zonnepanelen en het gebruik van intelligente regeltechnologie.

Hoe werkt een doorstroomverwarmer voor warmtepomp?

Een doorstroomverwarmer voor warmtepomp maakt gebruik van de warmte die uit de warmtepomp komt, om het tapwater in het huis te verwarmen. In tegenstelling tot een traditionele elektrische of gasverwarming, bevat deze doorstroomverwarmer geen eigen brander of elektrisch verwarmingselement. In plaats daarvan is het een indirect verwarmingsproces dat gebruik maakt van een warmtewisselaar, zoals een spiraal.

Het verwarmingswater uit de warmtepomp stroomt via deze warmtewisselaar, waarbij de warmte wordt overgedragen aan het tapwater. Het tapwater zelf komt hierbij nooit in direct contact met de verwarmingsinstallatie, wat zorgt voor een veilig en efficiënt verwarmingsproces.

Daarnaast wordt het water in de tank continu rondgepompt om de temperatuur stabiel te houden. Dit zorgt ervoor dat er altijd voldoende warm water beschikbaar is, zelfs bij hoge vraag zoals bij het douchen of het vullen van een bad.

Deze opzet zorgt ervoor dat de doorstroomverwarmer niet alleen efficiënter is in gebruik van energie, maar ook minder belastend is voor de warmtepomp. De warmtepomp hoeft immers niet steeds extra vermogen te leveren, omdat de doorstroomverwarmer een bufferfunctie heeft.

Voordelen van een doorstroomverwarmer voor warmtepomp

De voordelen van het gebruik van een doorstroomverwarmer in combinatie met een warmtepomp zijn talrijk. Deze worden hieronder kort toegelicht:

1. Energiezuinig gebruik

Een doorstroomverwarmer maakt gebruik van de warmte die al wordt opgewekt door de warmtepomp. Hierdoor hoeft geen extra energie te worden verbruikt om het tapwater te verwarmen, wat leidt tot lagere energiekosten en een efficiënter gebruik van de geïnstalleerde warmtepomp.

2. Steeds warm water beschikbaar

Door het constante rondpompen van het water in de tank en de aanwezigheid van een warmtewisselaar, is er altijd voldoende warm water beschikbaar. Dit is vooral van belang bij hoge vraag, zoals bij meerdere tappunten tegelijk of tijdens piekuren.

3. Milieuvriendelijk

Omdat de doorstroomverwarmer geen eigen brander of elektrisch verwarmingselement bevat, is het gebruik ervan milieuvriendelijker. De warmte wordt uitsluitend afkomstig van de warmtepomp, wat zorgt voor minder CO₂-uitstoot in vergelijking met traditionele verwarmingsmethoden.

4. Veilig en betrouwbaar

Het indirecte verwarmingsproces, waarbij het tapwater geen contact heeft met de verwarmingsinstallatie, zorgt voor een veilig gebruik. Daarnaast is de doorstroomverwarmer bekend om zijn betrouwbaarheid en lange levensduur, wat het een duurzame oplossing maakt.

5. Ontlast de warmtepomp

Door de aanwezigheid van een bufferfunctie, voorkomt de doorstroomverwarmer dat de warmtepomp continu extra vermogen moet leveren. Dit zorgt ervoor dat de warmtepomp langer meegaat en minder vaak moet aanspringen, wat leidt tot een langere levensduur en lagere onderhoudskosten.

Toepassingen en afmetingen van de doorstroomverwarmer

De keuze van de juiste afmeting van de doorstroomverwarmer is belangrijk om zowel voldoende warm water beschikbaar te hebben als om het energieverbruik te optimaliseren. De inhoud van de boiler wordt bepaald door een aantal factoren, waaronder het aantal inwoners in het huis, het gebruik van douche of bad en de laadtijd van de boiler.

1. Aantal inwoners

Het aantal inwoners is een belangrijke factor bij het bepalen van de benodigde boilerinhoud. Voor 1 persoon wordt vaak dezelfde hoeveelheid geëist als voor 2 personen. Voor elke persoon meer dan 5, wordt er 48 liter extra benodigd, zowel bij het gebruik van douche als bad.

Bij het ontbreken van informatie over het aantal inwoners, wordt vaak uitgegaan van 4 inwoners. Indien er slechts één slaapkamer is voorzien, dan wordt er uitgegaan van 2 inwoners.

2. Laadtijd van de boiler

De laadtijd van de boiler wordt bepaald door het beschikbare vermogen van de warmtepomp en eventuele bijstook. Voor een nachtstroomboiler is de laadtijd korter dan 8 uur, terwijl een standby boiler pas opnieuw verwarmd wordt zodra het water is afgekoeld.

De ISSO (Instituut voor Bouw-, Toegepaste Natuur- en Gezondheidswetenschappen) geeft richtlijnen voor de benodigde boilerinhoud. Bijvoorbeeld:

  • Nachtstroomboiler: V nuttig = boilervraag + 40 liter
  • Standby boiler: Laadtijd kleiner dan 1,5 uur: V nuttig = 0,5 x warmtevraag met een minimum van 80 liter, Laadtijd groter dan 1,5 uur: V nuttig = warmtevraag
  • Inhoud van een boiler = V nuttig x 1,2 (om rekening te houden met de aftapbaarheid van 80%)

3. Voorbeeldberekening

Een voorbeeldberekening laat zien hoe de laadtijd van een boiler werkt. Voor een 300-liter boiler kan het volgende worden gedaan:

$$ (860 \times \text{kWh}) : \Delta T = \text{liters} $$

Bijvoorbeeld:

$$ (860 \times \text{kWh}) : 48 = 300 \, \text{liter} $$

Combinatie met zonnepanelen en intelligente regeltechnologie

Een belangrijke toepassing van de doorstroomverwarmer is de combinatie met zonnepanelen. Hierbij wordt overtollige zonne-energie gebruikt om het water in de boiler te verwarmen, wat leidt tot een efficiënter gebruik van energie en lagere kosten.

1. ATON Power to Heat

Een voorbeeld van een systeem dat deze technologie gebruikt is ATON Power to Heat. Dit is een plug-and-play-oplossing die overtollige zonne-energie gebruikt zonder extra bedrading. Het bestaat uit een energiemeter en een elektrisch verwarmingselement dat traploos regelbaar is van 50W tot 3 kW.

De energiemeter meet continu het stroomverbruik in de meterkast via klipon-transformatoren. Zodra een ingestelde drempelwaarde overschreden wordt (bijvoorbeeld bij teruglevering van stroom), wordt de overtollige energie gebruikt om het water te verwarmen. Het vermogen van het verwarmingselement wordt dan automatisch afgestemd op het beschikbare vermogen.

Deze oplossing is ideaal voor huishoudens met zonnepanelen, omdat overtollige zonne-energie die anders verloren zou gaan, nu gebruikt wordt om warm water te maken. Hierdoor wordt de energieproductie van de zonnepanelen volledig benut.

2. STIEBEL ELTRON

STIEBEL ELTRON is een marktleider op het gebied van warmtepompen en verwarmingsoplossingen. Het bedrijf biedt een breed spectrum van apparaten, waaronder doorstromers en elektrische boilers. Zij zijn sinds 1977 actief in Nederland en hebben zich gespecialiseerd in duurzame energieoplossingen.

De apparaten van STIEBEL ELTRON zijn geschikt voor zowel huishoudelijk als commercieel gebruik en worden vaak gebruikt in combinatie met warmtepompen. Zij bieden ook oplossingen voor het optimaliseren van energiegebruik in combinatie met zonnepanelen.

Onderhoud en efficiëntie van de doorstroomverwarmer

Het onderhoud van een doorstroomverwarmer is belangrijk om zowel de efficiëntie als de levensduur van het apparaat te waarborgen. Hoewel de boiler relatief betrouwbaar is, is het noodzakelijk om regelmatig te controleren of de warmtewisselaar, pompen en andere componenten in goede werking zijn.

Een belangrijk aspect bij het onderhoud is de temperatuurcontrole. Het water in de boiler moet op een temperatuur van minimaal 55 °C worden gehouden om legionellabescherming te waarborgen. Te hoge temperaturen kunnen daarentegen leiden tot verhoogd energieverbruik en veroudering van de componenten.

Daarnaast is het belangrijk om de warmtepomp zelf ook regelmatig te onderhouden, omdat deze de warmte levert die de boiler gebruikt. Regelmatige inspectie en schoonmaak van de warmtewisselaar en de compressor zorgen voor een optimale werking van het gehele systeem.

Toekomstige ontwikkelingen en uitbreiding van functionaliteiten

De technologie van warmtepompboilers en doorstroomverwarmers is continu in ontwikkeling. Nieuwe oplossingen zoals smart meters en automatische regelsystemen maken het mogelijk om het energieverbruik nog verder te optimaliseren.

1. Smart meterintegratie

Door de boiler te koppelen aan een smart meter of een energiemanagementsysteem, is het mogelijk om het energieverbruik in real-time te monitoren en aan te passen. Deze systemen kunnen bijvoorbeeld automatisch aansturen wanneer er meer overtollige energie beschikbaar is, of wanneer de vraag naar warm water toeneemt.

2. Automatische regelsystemen

Automatische regelsystemen zoals TAPSS2 (uit de bron) zorgen voor een nog efficiënter gebruik van energie. Deze systemen kunnen individuele programma’s uitvoeren om het verwarmingselement aan te sturen op basis van de beschikbare energie en de vraag naar warm water. Hierdoor kan het verbruik worden afgestemd op het gebruiksgedrag van de bewoner, wat leidt tot lagere energiekosten.

Conclusie

De doorstroomverwarmer voor warmtepomp is een efficiënte en duurzame oplossing voor het verwarmen van tapwater in huishoudens en commerciële toepassingen. Door gebruik te maken van de warmte die al wordt opgewekt door de warmtepomp, hoeft er geen extra energie te worden verbruikt. Dit zorgt voor lagere energiekosten, minder CO₂-uitstoot en een langere levensduur van de warmtepomp.

De keuze van de juiste afmeting van de boiler hangt af van het aantal inwoners, het gebruik van douche of bad en de laadtijd van de boiler. Het is belangrijk om deze factoren goed in overweging te nemen om zowel comfort als efficiëntie te waarborgen.

Bij combinatie met zonnepanelen en intelligente regeltechnologie kan het systeem nog verder worden geoptimaliseerd. Overcapaciteit van zonnepanelen kan dan worden gebruikt om extra warm water te maken, wat leidt tot een volledige benutting van de opgewekte energie.

Het onderhoud van het systeem is eveneens essentieel om de efficiëntie en levensduur te waarborgen. Regelmatige inspectie en schoonmaak van de componenten zorgen voor een probleemloos functioneren van het gehele systeem.

Bronnen

  1. HGB Trading – Boiler voor warmtepomp
  2. Warmtepomp-weetjes – Kies de juiste tapwaterboiler
  3. Groene Hoed Duurzaam – ATON Power to Heat
  4. Van Walraven – Merken Stiebel Eltron
  5. Ventilatieland – Warmtepompboilers
  6. Viessmann – Warmtepompboiler

Related Posts