Zonneboiler en warmtepomp combineren: efficiënter en duurzamer verwarmen

De combinatie van zonneboiler en warmtepomp biedt een aantrekkelijke oplossing voor duurzame en efficiënte verwarming van woningen. Zonnewarmte wordt gebruikt om warm water te genereren of een verwarmingsinstallatie aan te vullen, terwijl een warmtepomp zorgt voor verwarming wanneer de zon niet schijnt of niet genoeg warmte kan leveren. Deze hybride aanpak zorgt voor een significant verminderde afhankelijkheid van fossiele energie en lagere energiekosten. In dit artikel wordt ingegaan op de technische werking van een zonneboiler, de voordelen van het combineren met een warmtepomp, de beschikbare opties en de financiële aspecten zoals subsidies.

Wat is een zonneboiler?

Een zonneboiler is een systeem dat zonlicht benut om het sanitair warm water in een woning te verwarmen. Het systeem bestaat uit een zonnecollector, een pomp, een voorraadvat en een na-verwarmer. De zonnecollector zet het zonlicht om in warmte, die via een vloeistof als warmtetransportmiddel wordt overgedragen naar een opslagvat. In dit vat vindt de warmteoverdracht naar het kraanwater plaats. Bij weinig zonlicht zorgt de elektrische na-verwarmer ervoor dat het water altijd op minstens 60°C wordt opgewarmd, wat nodig is om de groei van legionellabacterie te voorkomen.

Er zijn twee soorten zonnecollectoren:
- Vlakke platen: deze zijn esthetisch aantrekkelijker en passen goed in combinatie met fotovoltaïsche zonnepanelen.
- Vacuümbuizen: deze zijn thermisch efficiënter en leveren goede resultaten bij lage zonlichtintensiteit.

Zonneboilers kunnen geïntegreerd worden in bestaande verwarmingssystemen, zoals een cv-ketel of warmtepomp, of als aparte installatie gebruikt worden voor sanitair warm water. De keuze van de juiste opzet hangt af van factoren zoals het type woning, het verwarmingsbehoefte en de beschikbare ruimte op het dak.

Werking van een zonneboiler

De werking van een zonneboiler is gebaseerd op thermische zonnewarmte. In de zonnecollector zit een vloeistof die door de zon wordt verwarmd. Deze vloeistof kan temperaturen van wel 90°C bereiken. De warme vloeistof wordt door een pomp naar het voorraadvat gebracht, waar een warmtewisselaar zorgt voor het opwarmen van het kraanwater. Als de zon niet genoeg warmte kan leveren, zorgt de elektrische na-verwarmer ervoor dat het water toch op de gewenste temperatuur komt.

Een zonneboiler kan geïnstalleerd worden als aparte installatie of aangesloten worden op een bestaand verwarmingssysteem. Bij een aparte installatie wordt een aparte elektrische boiler geplaatst in combinatie met de zonnecollector. Bij een aansluiting op een bestaand systeem, zoals een warmtepomp of cv-ketel, kan het rendement van de zonnecollector aanzienlijk verbeteren, vooral als het systeem ook een buffervat bevat of vloerverwarming gebruikt.

Voordelen van een zonneboiler

De voornaamste voordelen van een zonneboiler zijn:

• Lagere energiekosten: een zonneboiler kan tot 60% van het jaarlijkse verbruik aan sanitair warm water voorzien. Hierdoor kan het energieverbruik aanzienlijk worden verlaagd.
• Milieuvoordeel: het gebruik van zonnewarmte leidt tot een verminderde CO2-uitstoot en draagt bij aan een duurzamere energievoorziening.
• Subsidies: via de ISDE-subsidie kan een aanzienlijk deel van de investering worden vergoed, afhankelijk van de grootte en het rendement van de zonneboiler.
• Lage onderhoudskosten: een zonneboiler vereist weinig onderhoud en heeft een lange levensduur.

Combinatie van zonneboiler en warmtepomp

Het combineren van een zonneboiler met een warmtepomp biedt extra voordelen in termen van efficiëntie en duurzaamheid. Een warmtepomp gebruikt elektriciteit om energie uit de omgeving (lucht, grond of water) te onttrekken en om te zetten in warmte. Wanneer een zonneboiler aan deze installatie is gekoppeld, wordt de warmte van de zon gebruikt om het water voor huishoudelijk gebruik of het verwarmingswater te verwarmen. Dit zorgt ervoor dat de warmtepomp minder vaak hoeft te werken, wat het energieverbruik verder vermindert.

Er zijn verschillende manieren om een zonneboiler en een warmtepomp te combineren:

1. Water voor huishoudelijk gebruik verwarmen

De warmte van de zonnecollectoren wordt gebruikt om het sanitair warm water op te warmen in een warmwaterboiler. Dit kan tot wel 60% van de jaarlijkse vraag naar huishoudelijk warm water dekken. De warmtepomp dient hierbij als back-up wanneer de zon niet genoeg warmte kan leveren.

2. Back-up van de centrale verwarming

Zonne-energie kan ook gebruikt worden om het verwarmingswater in een buffervat op te warmen, waarna het centrale verwarmingssysteem een extra boost krijgt. Bij grotere collectoren kan het verbruik van verwarmingsenergie met ongeveer 20% dalen.

3. Verwarming van de natuurlijke energiebron

Thermische zonnecollectoren kunnen ook gebruikt worden om de temperatuur van de natuurlijke energiebron (zoals een ijsreservoir) te verhogen. Dit is vooral efficiënt in combinatie met grond/water-warmtepompen. Het ijsreservoir fungeert als opslagmedium, waarbij het ijs smelt en regeneratie wordt versneld door de extra warmte van de zonnecollectoren.

Hybride verwarmingssysteem

Een hybride verwarmingssysteem met zonneboiler en warmtepomp biedt een uitgekiende oplossing voor duurzame verwarming. Tijdens de zomer kan het systeem bijna volledig zelfvoorzienend werken, aangezien de zon voldoende warmte kan leveren. In de rest van het jaar zorgt de warmtepomp voor aanvullende verwarming, terwijl de zonnewarmte het systeem efficiënter maakt.

De vlakke collectoren Vitosol 200-FM en buiscollectoren Vitosol 200-TM zetten een groot deel van de inherente stralingswarmte van de zon om in bruikbare thermische energie. Deze collectoren kunnen ingezet worden in combinatie met verschillende types warmtepompen, zoals lucht/water- of grond/water-warmtepompen.

Installatieopties en producten

Bij de installatie van een zonneboiler zijn er verschillende producten beschikbaar die goed aansluiten bij een warmtepomp. De Nero en Maxis zonnecollectoren zijn bijvoorbeeld uitstekende opties voor zonneboilers. De Maxis collector heeft een groter rendement en is geschikt voor grotere woningen, terwijl de Nero collector een slankere vorm heeft en beter aansluit bij fotovoltaïsche zonnepanelen.

Naast de zonnecollectoren is het ook mogelijk om een tapwatervat te installeren naast de warmtepomp. Dit zorgt voor een efficiëntere opslag van warm water en vermindert de belasting op de warmtepomp. Ook is het mogelijk om PVT-panelen (Photovoltaic Thermal) toe te voegen aan het systeem. Deze panelen combineren zonnepanelen met thermische zonnecollectoren en leveren zowel elektriciteit als warmte.

Financiële aspecten en subsidies

Het installeren van een zonneboiler en warmtepomp kan een aanzienlijke investering zijn, maar er zijn subsidies beschikbaar die een groot deel van de kosten kunnen compenseren. De ISDE-subsidie biedt een vergoeding op basis van de grootte en het rendement van de zonneboiler. Hoe groter de zonnecollectoren en hoe hoger het rendement, hoe hoger de subsidie. In sommige gevallen kan de subsidie tot bijna € 2.066,- oplopen.

Daarnaast kan het toevoegen van fotovoltaïsche zonnepanelen het rendement van het systeem verder verhogen. Door zonnepanelen tegelijk te installeren met de zonneboiler worden de installatiekosten gedeeld, wat de totale investering verder vermindert. Deze aanpak zorgt voor een schitterend energiedak waarbij zonnewarmte en zonnestroom samenwerken.

Samenvatting van opties

De volgende opties zijn beschikbaar bij het combineren van zonneboiler en warmtepomp:

Conclusie

De combinatie van zonneboiler en warmtepomp biedt een aantrekkelijke oplossing voor duurzame en efficiënte verwarming. Door zonnewarmte te benutten voor het opwarmen van sanitair water of het aanvullen van het verwarmingswater, wordt het verbruik van fossiele energie aanzienlijk verlaagd. De hybride aanpak zorgt voor een betere efficiëntie, lagere energiekosten en een kleinere CO2-voetafdruk. Met de beschikbare subsidies en de toegankelijke installatieopties is het een realistische keuze voor veel huiseigenaren en verantwoordelijke bouwprojecten.

Bronnen

1. Zonneboiler - Drents Energie Lokaal
2. Zonneboiler en warmtepomp combineren - Viessmann
3. Zonneboiler - Get Greener