Hybride warmtepompsystemen: een duurzame oplossing voor verwarming en warm water

De zoektocht naar duurzame verwarmingssystemen wordt steeds urgenter in een tijd van klimaatverandering en stijgende energiekosten. Hybride warmtepompsystemen bieden een veelbelovende oplossing. Deze systemen combineren de efficiëntie van warmtepompen met de betrouwbaarheid van traditionele cv-ketels, waardoor ze zowel milieuvriendelijk als flexibel zijn. In dit artikel bespreken we de werking, voordelen, toepassingen en technische aspecten van hybride warmtepompen, met een specifieke focus op hun geschiktheid voor bestaande woningen en minder goed geïsoleerde woningen.

Wat is een hybride warmtepomp?

Een hybride warmtepomp is een combinatie van een warmtepomp en een cv-ketel. Deze opstelling maakt gebruik van zowel elektriciteit als duurzame energiebronnen, zoals de buitenlucht of grondwater. De warmtepomp haalt warmte uit de omgeving en brengt deze naar het verwarmingssysteem van de woning. Op koudere dagen of bij hogere warmtevraag springt de cv-ketel in om aanvullende verwarming te leveren. Dit zorgt voor een constante en comfortabele binnentemperatuur, ongeacht de weersomstandigheden.

De term "hybride" duidt op het feit dat het systeem twee verschillende technologieën combineert. Het is belangrijk om te onthouden dat een hybride warmtepomp niet hetzelfde is als een ‘dual fuel’-systeem, zoals in de automobielindustrie. Bij een hybride warmtepomp werkt het systeem automatisch afhankelijk van de buitentemperatuur en de warmtevraag van de woning.

Er zijn twee hoofdtypen hybride opstellingen:

  1. Twee losse toestellen: een warmtepomp en een cv-ketel die samenwerken.
  2. Een hybride toestel: een enkel apparaat waarin een HR-ketel is gecombineerd met een lucht/water warmtepomp.

De keuze voor het ene of het andere type hangt af van factoren zoals de beschikbare ruimte, de isolatiegraad van de woning, en de persoonlijke voorkeuren van de gebruiker.

Werking van een hybride warmtepomp

De werking van een hybride warmtepomp is gebaseerd op het principe van warmtetransport. Een warmtepomp haalt warmte uit een lage temperatuurbron (zoals de buitenlucht of grondwater) en brengt deze over naar een hogere temperatuurbron (zoals het verwarmingssysteem van een woning). Dit proces wordt uitgevoerd via een cyclus van verdamping, compressie, condensatie en expansie.

De warmtepomp maakt gebruik van een koelmiddel dat onder lage druk verdampt en warmte opneemt. Het koelmiddel wordt vervolgens gecomprimeerd, waardoor de temperatuur stijgt. In de warmtewisselaar wordt de warmte overgedragen aan het verwarmingssysteem, en het koelmiddel condenseert. Vervolgens wordt het onder lage druk gebracht en het proces begint opnieuw.

De efficiëntie van een warmtepomp wordt uitgedrukt in de COP (Coefficient Of Performance), wat het rendement van het apparaat aangeeft. Een COP van 4 betekent dat de warmtepomp vier keer meer warmte produceert dan de hoeveelheid elektriciteit die hij verbruikt. Dit maakt warmtepompen veel efficiënter dan traditionele verwarmingssystemen.

In een hybride opstelling is de warmtepomp de primaire verwarmingsbron op milde dagen. Wanneer de buitentemperatuur onder een bepaalde drempel komt (bijvoorbeeld 0 of 5 graden Celsius), springt de cv-ketel in om aanvullende verwarming te leveren. Dit zorgt ervoor dat het systeem altijd voldoende verwarming kan geven, ongeacht de weersomstandigheden.

Regeling en automatisering

De regeling van een hybride warmtepomp speelt een cruciale rol in het optimaliseren van het energieverbruik en het comfort. In de meeste gevallen heeft de warmtepomp een eigen regeling die automatisch schakelt tussen warmtepomp en cv-ketel. Deze regeling kan ook aangesloten worden op temperatuursensoren, zodat de verwarming precies afgestemd kan worden op de warmtevraag van de woning.

In sommige gevallen wordt gebruik gemaakt van externe regeltechniek of gebouwbeheerssystemen om zowel de warmtepomp als de cv-ketel aan te sturen. Dit is vooral relevant voor complexe installaties of woningen met specifieke eisen.

Er zijn zelfs gevorderde systemen die via internet de brandstofprijzen kunnen volgen en op basis daarvan automatisch schakelen tussen warmtepomp en cv-ketel. Deze systemen zijn vooral interessant in landen waar de elektriciteitsprijzen per dag variëren.

Voordelen van een hybride warmtepomp

Er zijn verschillende voordelen van een hybride warmtepomp, zowel op korte als op lange termijn. Hieronder bespreken we de belangrijkste voordelen die gesignaleerd zijn in de bronnen.

1. Energiebesparing en lagere kosten

Een van de voornaamste voordelen van een hybride warmtepomp is de aanzienlijke energiebesparing die het systeem biedt. Door het gebruik van hernieuwbare energiebronnen, zoals de buitenlucht, verbruikt een hybride warmtepomp minder fossiele brandstoffen dan een traditionele cv-ketel. Dit resulteert in lagere energiekosten, wat zowel het milieu als de portemonnee ten goede komt.

Bijvoorbeeld: in een goed geïsoleerde woning met een jaarlijkse gasverbruik van 1600 m³ kan een hybride warmtepomp jaarlijks ongeveer 1535 m³ gas besparen, wat overeenkomt met 13.508 kWh per jaar. Deze besparing kan aanzienlijk zijn, vooral wanneer de elektriciteitsprijzen relatief laag zijn.

2. Flexibiliteit en comfort

Een hybride warmtepomp biedt een hoge mate van flexibiliteit. Het systeem kan zowel in milde als in koude omstandigheden optimaal functioneren, omdat het automatisch schakelt tussen warmtepomp en cv-ketel. Dit zorgt voor een constante en comfortabele binnentemperatuur, ongeacht de buitentemperatuur.

Daarnaast is het systeem geschikt voor zowel bestaande woningen als woningen die minder goed te isoleren zijn. Voor deze types woningen is een hybride warmtepomp vaak een betere keuze dan een all-electric warmtepomp, omdat de cv-ketel als back-up kan dienen bij extreme koudte.

3. Milieuvriendelijkheid

Hybride warmtepompen zijn een milieuvriendelijke oplossing, omdat ze het verbruik van fossiele brandstoffen significatief verlagen. Door het gebruik van elektriciteit en duurzame energiebronnen, zoals de buitenlucht, zetten hybride warmtepompen in op hernieuwbare energie. Dit maakt ze een belangrijk instrument in de overgang naar een duurzamere woningbouw.

Bij woningen die op gas zijn aangesloten, kan het overstap naar een hybride warmtepomp ook helpen bij het verdwijnen van het gasnet. In veel gevallen is het mogelijk om een woning volledig gasvrij te maken, zodat er geen verlies meer is door leidingen en koppelingen.

4. Toepassing in diverse woningtypes

Hybride warmtepompen zijn geschikt voor een breed spectrum aan woningtypes. Ze kunnen gebruikt worden in woningen met een goed geïsoleerde constructie, maar ook in minder goed geïsoleerde woningen. In de praktijk is het vaak het geval dat hybride systemen het beste presteren in woningen die moeilijk geïsoleerd zijn, omdat de cv-ketel als back-up kan dienen bij koude weersomstandigheden.

Ook monumentale woningen kunnen met een hybride warmtepomp van het gas af. Het is belangrijk om in zo’n geval goed te berekenen wat de invloed is op het energieverbruik en de terugverdientijd. Daarom wordt aangeraden om deskundig advies in te winnen bij het kiezen van een systeem.

Vergelijking met andere warmtepompsoorten

Bij het kiezen voor een hybride warmtepomp is het belangrijk om te weten hoe deze zich verhoudt tot andere soorten warmtepompen. In de bronnen worden verschillende soorten warmtepompen besproken, zoals all-electric warmtepompen en lucht/water warmtepompen.

All-electric warmtepompen

Een all-electric warmtepomp is een systeem dat volledig op elektriciteit werkt. Het heeft geen cv-ketel nodig en zorgt zelfstandig voor verwarming en warm tapwater. Deze warmtepomp is vooral geschikt voor woningen met een goede isolatie, omdat ze op koude dagen ook bij lage temperaturen nog in staat zijn om voldoende warmte te genereren.

Een all-electric warmtepomp heeft een hogere COP dan een hybride warmtepomp, omdat er geen fossiele brandstof gebruikt wordt. Echter, in koude omstandigheden kan het systeem harder moeten werken, wat leidt tot een lagere COP. Daarnaast is het verbruik van elektriciteit in extreme wintermaanden aanzienlijk, wat kan leiden tot hogere energiekosten.

Hybride warmtepomp versus all-electric

De keuze tussen een hybride warmtepomp en een all-electric warmtepomp hangt af van meerdere factoren:

  • Isolatiegraad van de woning: voor goed geïsoleerde woningen is een all-electric warmtepomp vaak een betere keuze, omdat er minder verwarming nodig is.
  • Elektriciteitsprijzen: in landen met variabele elektriciteitsprijzen kan een hybride systeem voordeliger zijn, omdat het kan schakelen tussen warmtepomp en cv-ketel.
  • Buitentemperatuur: in regio’s met extreme koudte kan een hybride warmtepomp beter presteren, omdat de cv-ketel als back-up kan dienen.

Het is daarom belangrijk om de situatie van de woning goed te analyseren en eventueel professioneel advies in te winnen voordat er een keuze wordt gemaakt.

Rekenvoorbeeld: besparing met een hybride warmtepomp

Om de besparing van een hybride warmtepomp te illustreren, nemen we het volgende rekenvoorbeeld:

Stel dat je woning goed geïsoleerd is en een jaarlijks gasverbruik heeft van 1600 m³. Hiervan wordt 65 m³ gebruikt voor warm tapwater, wat betekent dat 1535 m³ gas gebruikt wordt voor verwarming. Het gasverbruik voor verwarming komt overeen met een afgegeven vermogen van:

1535 m³ x 8,8 = 13.508 kWh per jaar.

Door over te stappen naar een hybride warmtepomp kan dit gasverbruik volledig worden vervangen door elektriciteit en duurzame energie. Het energieverbruik van de hybride warmtepomp is lager dan dat van een traditionele cv-ketel, wat leidt tot aanzienlijke kostenbesparing.

Het is belangrijk om te weten dat de COP van een warmtepomp afhankelijk is van de buitentemperatuur. In milde omstandigheden kan de COP hoger zijn, wat betekent dat er meer warmte wordt geproduceerd per eenheid elektriciteit. In koude omstandigheden daalt de COP, waardoor de warmtepomp harder moet werken.

Kiezen voor de juiste warmtepomp

Het kiezen voor de juiste warmtepomp is cruciaal voor de efficiëntie en het comfort van het verwarmingssysteem. Hier zijn enkele factoren die je moet overwegen:

  • Soort warmtepomp: kies voor een hybride warmtepomp als je woning minder goed geïsoleerd is of als je wilt overgaan op een gasvrije oplossing.
  • Regeling: kies voor een warmtepomp met een goede regeling die automatisch kan schakelen tussen warmtepomp en cv-ketel.
  • Vermogen: zorg ervoor dat de warmtepomp voldoende vermogen heeft om je woning te verwarmen. Dit is afhankelijk van de grootte van de woning en de isolatie.
  • Elektriciteitsverbruik: overweeg het invloed van elektriciteitsverbruik op je energiekosten. In landen met variabele elektriciteitsprijzen kan het slim zijn om een systeem te kiezen dat kan schakelen tussen warmtepomp en cv-ketel.

Het is verstandig om vooraf advies in te winnen bij een erkende installateur of energieadviseur. Deze deskundigen kunnen je helpen bij het kiezen van het juiste systeem en het berekenen van de terugverdientijd en het rendement van je investering.

Conclusie

Hybride warmtepompsystemen bieden een duurzame en efficiënte oplossing voor het verwarmen van woningen. Door het combineren van warmtepomp-technologie met een cv-ketel, kunnen deze systemen zowel milieuvriendelijk als betrouwbaar zijn. Ze zijn geschikt voor diverse woningtypes, van goed geïsoleerde woningen tot woningen die minder goed te isoleren zijn. Daarnaast bieden ze aanzienlijke energiebesparing en lagere energiekosten, wat zowel het milieu als de portemonnee ten goede komt.

Het kiezen van het juiste hybride warmtepomp-systeem is belangrijk voor de efficiëntie en het comfort van het verwarmingssysteem. Het is verstandig om vooraf advies in te winnen bij een deskundige, zodat je het beste systeem kan kiezen voor je woning en je behoeften.


Bronnen

  1. Langeland-Borgman: Wat is een hybride warmtepomp?
  2. Limburg Verduurzaamt: Duurzaam verwarmen met een warmtepomp
  3. Warmtepomp-weetjes: Hybride warmtepomp
  4. ANWB: Welke warmtepomp kies ik?

Related Posts