All-electric lucht-water warmtepomp met boiler: werkingsprincipe, installatie en voordelen

Inleiding

De transitie naar duurzame verwarmingssystemen is in volle gang. Voor velen betekent dit het overgaan op een all-electric lucht-water warmtepomp met boiler. Dit systeem is een duurzame oplossing die volledig elektrisch werkt en geen gebruik maakt van fossiele brandstoffen. Het is een toekomstbestendige keuze, die niet alleen milieuvriendelijk is, maar ook aansluit op de huidige energiebeleidslijnen in Nederland.

In dit artikel bespreken we de werking van een all-electric lucht-water warmtepomp met boiler, de voor- en nadelen, de installatie en montage, en de technische kenmerken zoals het COP-getal en de benodigde isolatie. Op basis van de beschikbare informatie uit betrouwbare bronnen, zoals ATAG, Fujitsu, Samangroep en Nefit-Bosch, geven we een overzicht dat zowel voor de huiseigenaar als de renovatieprofessional van betekenis is.

Wat is een all-electric lucht-water warmtepomp met boiler?

Definitie en werking

Een all-electric lucht-water warmtepomp is een elektrisch verwarmingssysteem dat warmte uit de buitenlucht haalt en deze opwekt tot de gewenste temperatuur voor verwarming van woningen en warm water. Het systeem bestaat uit een buitenunit die lucht opneemt, en een binnenunit die de warmte verwerkt en distribueert. Deze warmtepomp is volledig elektrisch en bevat een integrale boiler voor warm tapwater.

Het werkingssysteem is vergelijkbaar met die van een koelkast, maar dan in omgekeerde richting. De warmtepomp haalt warmte uit de buitenlucht, ook bij lage temperaturen (tot -20°C, afhankelijk van het merk), en verwerkt deze tot warm water dat wordt gebruikt voor het verwarmen van de woning en voor warm tapwater. Dit proces is zeer efficiënt en levert meerdere keren meer warmte-energie dan de elektriciteit die wordt verbruikt.

COP en efficiëntie

De efficiëntie van een warmtepomp wordt uitgedrukt in het Coefficient of Performance (COP). Dit getal geeft aan hoeveel warmte-energie de warmtepomp kan leveren per eenheid elektriciteit die wordt verbruikt. Een COP van 4,5 betekent dat de warmtepomp 4,5 kWh warmte produceert bij het verbruiken van 1 kWh elektriciteit. Hoe hoger het COP, hoe efficiënter de warmtepomp werkt.

Het COP is afhankelijk van verschillende factoren, zoals de buitentemperatuur, de ingeregelde verwarmingsgraad, en de afgiftesystemen (zoals radiatoren of vloerverwarming). Voor een goed geïsoleerde woning ligt het jaarlijkse stroomverbruik van zo’n systeem rond de 4000 tot 5000 kWh per jaar.

All-electric versus hybride warmtepomp

Een all-electric warmtepomp is een volledig elektrisch systeem dat geen cv-ketel gebruikt. In tegenstelling tot een hybride warmtepomp, die de warmtepomp combineert met een traditionele cv-ketel, is een all-electric systeem volledig onafhankelijk van fossiele brandstoffen. Dit maakt het systeem ideaal voor woningen die volledig elektrisch willen worden en een gasaansluiting willen elimineren.

Het verschil zit vooral in de aanwezigheid of afwezigheid van een cv-ketel. In een all-electric systeem is de boiler het enige opslagmedium voor warm water, terwijl in een hybride opstelling de cv-ketel een rol speelt, bijvoorbeeld bij zeer lage buitentemperaturen of hoge warmtewensen.

Voor- en nadelen van een all-electric lucht-water warmtepomp met boiler

Voordelen

1. Duurzaam en milieuvriendelijk: De all-electric warmtepomp gebruikt geen gas en zet geen CO2 of andere schadelijke emissies af. Het is een duurzame oplossing die aansluit bij de energietransitie.
2. Efficiëntie: Dankzij een hoge COP-waarde is de warmtepomp erg zuinig in gebruik. Het verbruikt minder stroom dan traditionele verwarmingssystemen.
3. Geen gasaansluiting nodig: Voor woningen die geheel elektrisch willen worden, is een all-electric warmtepomp een ideale keuze.
4. Flexibiliteit: Bovendien kan de warmtepomp ook dienen als koelsysteem, waardoor het systeem het hele jaar door nuttig is.
5. Integrale boiler: Veel all-electric warmtepompen zijn uitgerust met een integrale boiler voor warm tapwater. Dit maakt het systeem zelfs volledig zelfredzaam.
6. Zonnepanelen compatibel: Het systeem werkt goed samen met zonnepanelen, vooral als het uitgerust is met een slimme energiemanager zoals de RS SyncOne van Fujitsu. Deze stelt het overschot van zonnestroom automatisch om in warm water.

Nadelen

1. Hoge investering: De aankoop- en installatiekosten zijn relatief hoog, vooral vergeleken met een traditionele cv-ketel. Een all-electric warmtepomp met integrale boiler kost in de orde van 8.000 tot 12.000 euro, afhankelijk van de merken en modellen.
2. Afhankelijkheid van stroom: Bij een stroomstoring werkt het systeem niet, in tegenstelling tot een cv-ketel die op gas werkt.
3. Benodigde isolatie: Voor een optimale werking is het belangrijk dat de woning goed geïsoleerd is. Bij slechte isolatie is de COP lager en kan het stroomverbruik oplopen.
4. Geluidsemissie: De buitenunit kan geluid maken, afhankelijk van het type en merk. Dit moet in overleg met de installateur worden gecontroleerd, vooral in woonwijken of in buurtwoningen.
5. Montage- en hydraulische vereisten: Het systeem vereist professionele installatie en aansluiting op bestaande verwarmingsystemen. De boiler en de warmtepomp moeten goed gecombineerd worden voor een efficiënte werking.

Montage en installatie van een all-electric lucht-water warmtepomp met boiler

Algemene vereisten

De installatie van een all-electric lucht-water warmtepomp met boiler vereist een aantal technische voorwaarden. Deze zijn:

1. Ruimte voor de buitenunit: De ventilatie- of buitenunit moet op een geschikt plaats geïnstalleerd worden, bij voorkeur op de zijkant of achterkant van het huis.
2. Aansluiting op de verwarmingsinstallatie: De warmtepomp moet worden aangesloten op de bestaande verwarmingsinstallatie, zoals radiatoren of vloerverwarming. Bij bestaande woningen met radiatoren is het soms nodig om een bivalent kit te gebruiken, zodat de warmtepomp in de toekomst volledig elektrisch kan werken.
3. Elektriciteitsaansluiting: Het systeem vereist een voldoende sterk elektriciteitsnet. Voor een integrale boiler is meestal een extra fase of een aparte aansluiting nodig.
4. Voorbereiding van het hydraulisch systeem: Sommige systemen, zoals bij Fujitsu, zijn voorzien van een kit prefab leidingwerk. Dit zijn koperen leidingen en hydraulische componenten die voorgemonteerd zijn op een PVC-plaat, waardoor de installatie eenvoudiger wordt.

Montage van de boiler

Veel all-electric warmtepompen zijn uitgerust met een integrale boiler. Deze boiler is meestal een verticale uitvoering met een draaitermostaat en een antikalk verwarmingselement. Hij beschikt ook over een magnesiumanode en emaillen coating om de levensduur te verlengen.

De boiler is ontworpen om op te sluiten in het systeem en te verwerken via de warmtepomp. Het aansluitingskabel en het duco-pentec overdruk ventiel zijn meestal meegeleverd, zodat de installateur deze direct kan gebruiken.

Aansluiting op zonnepanelen

Een all-electric warmtepomp met boiler werkt goed samen met zonnepanelen. Een slimme energiemanager zoals de RS SyncOne kan overschotstroom van de zonnepanelen gebruiken om het water in de boiler op te warmen. Dit zorgt voor een efficiënt gebruik van zelf opgewekte energie en vermindert het verbruik van stroom uit het net.

Professionele installatie

De installatie van een all-electric warmtepomp met boiler vereist een kundige installateur. Deze moet ervaring hebben met warmtepompen en hydraulisch systeemontwerp. In de regio Randstad is het mogelijk om via een leverancier zoals Fujitsu of ATAG een installateur te koppelen die gespecialiseerd is in deze systemen.

Onderhoud en service

Omdat de boiler en de warmtepomp samenwerken, is het belangrijk om regelmatig onderhoud te doen. De magnesiumanode moet bijvoorbeeld geregeld vervangen worden om corrosie te voorkomen. Ook de luchtfilter van de buitenunit dient geregeld schoongemaakt te worden om de efficiëntie te behouden.

Technische kenmerken en vergelijking van merken

Merken en modellen

Tegenwoordig zijn er verschillende merken die all-electric warmtepompen met integrale boiler aanbieden. Hieronder geven we een overzicht van enkele bekende systemen:

1. Fujitsu Alfea

• Type: Lucht-water split
• Werking: Gebruikt een DC Twin Rotary compressor, geoptimaliseerde invertertechniek en een hoogrenderende warmtewisselaar.
• Temperatuur bereik: Kan warm water leveren tot 55°C en werkt tot een buitentemperatuur van -20°C.
• Voeg toe: Optionele koelingkit voor het afgeven van gekoeld water aan LTV-convectoren of vloerverwarming.
• Extra optie: Kit prefab leidingwerk voor eenvoudige hydraulische aansluiting.
• Boiler: Inbegrepen in het pakket met integrale boiler en antikalk verwarmingselement.

2. ATAG Energion

• Type: All-electric lucht-water warmtepomp
• Boiler: Geïntegreerd in de warmtepomp
• Werking: Efficiënt en milieuvriendelijk, geschikt voor volledig elektrische woningen
• Stroomverbruik: Afhankelijk van de COP en afgiftesystemen
• Voordelen: Geen cv-ketel nodig, geen gasaansluiting, geen CO2-uitstoot

3. Nefit-Bosch

• Type: All-electric en hybride warmtepompen
• Boiler: Vaak geïntegreerd of extern
• Stroomverbruik: Ligt rond 4000-5000 kWh/jaar bij goed geïsoleerde woningen
• Voordelen: Compatibel met bestaande verwarmingsinstallaties, gebruik van slimme energiemanager voor zonnepanelen

Tabel: Vergelijking van all-electric warmtepompen met integrale boiler

Let op: De COP-waarden zijn gebaseerd op testomstandigheden en kunnen variëren in de praktijk.

Conclusie

Een all-electric lucht-water warmtepomp met integrale boiler is een duurzame, efficiënte en toekomstbestendige oplossing voor verwarming en warm tapwater. Het systeem werkt volledig elektrisch, zonder gebruik van fossiele brandstoffen, en is compatibel met zonnepanelen. Tegenwoordig zijn er meerdere merken en modellen beschikbaar die voldoen aan hoge efficiëntiestandaarden en kunnen worden aangesloten op bestaande verwarmingsinstallaties.

De installatie vereist professionele montage en een goed geïsoleerde woning voor optimale prestaties. De investering is aanzienlijk, maar de langdurige besparing op energiekosten en de milieuvriendelijke werking maken het een aantrekkelijke keuze voor huiseigenaars die hun woning duurzaam willen maken. Bij het kiezen van een systeem is het verstandig om een kundige installateur te raadplegen en eventueel een slimme energiemanager te combineren met zonnepanelen voor maximale energiezuinigheid.

Bronnen

1. Fujitsu warmtepomppakket
2. All-electric warmtepomp Samangroep
3. ATAG Energion warmtepomp
4. All-electric lucht-water warmtepomp Woonwijzerwinkel
5. Nefit-Bosch warmtepompen