PV-Systemen en Warmtepompen: Blokschema's en Installatieconcepten voor Duurzame Verwarming

Published by Redactie on oktober 2, 2025 | Category warmtepomp

Een combinatie van zonne-energie en warmtepomp-technologie biedt een effectieve en duurzame oplossing voor de verwarming van woningen en het opwekken van warm tapwater. In dit artikel wordt ingegaan op de werking, opbouw en installatieconcepten van een zonneboilersysteem in combinatie met een warmtepomp, zoals beschreven in de leveringsspecificaties van Climashop, het verschil tussen split- en monoblock warmtepompen, en de toepassing in woningen met zowel hoge- als laagtemperatuur verwarmingssystemen. Het artikel richt zich op praktische toepassingen, technische aspecten en tips voor de installatie, met het oog op duurzaamheid en efficiëntie.

Introductie

De opwekking van warm tapwater via zonne-energie in combinatie met een warmtepomp is een veelgebruikte en efficiënte oplossing in de huidige duurzame woningbouw. Dit type systeem maakt gebruik van zonnepanelen om warmte op te wekken, en een warmtepomp om de verwarming van het water te ondersteunen wanneer de zon niet schijnt. Daarnaast kan de warmtepomp ook dienen als bron voor het verwarmen van het huis, in combinatie met een CV-systeem. In dit artikel worden blokschema’s en installatieconcepten besproken, inclusief de rol van buffers, mengkleppen en het verschil tussen lage- en hoge temperatuur warmtepompen.

Het artikel is opgebouwd uit technische beschrijvingen, installatieadviezen en toepassingsscenario’s, met uitleg over de werking van de componenten en het belang van een correcte installatie. Aan de hand van de informatie uit de leveringsspecificaties van Climashop en uit bronnen van Duurzamemonumentenbrabant en Warmtepomp-weetjes, wordt een duidelijk beeld gegeven van de werking en samenstelling van deze systemen.

Blokschema van een PV-warmtepompcombinatie

Een zonneboilersysteem in combinatie met een warmtepomp bestaat uit meerdere componenten die samenwerken om warm tapwater te genereren. In de leveringsomschrijving van Climashop wordt duidelijk uitgelegd welke onderdelen standaard aanwezig zijn in zo’n pakket. Daarnaast worden technische details gegeven over de werking van het mengventiel, het 400-liter tapwatervat en de optie van een back-upverwarming. Ook wordt ingegaan op de rol van de warmtepomp en de keuze tussen split- en monoblock uitvoeringen.

Inhoud van het pakket

Het pakket van Climashop bevat de volgende onderdelen:

2x 30 heatpipe rack (plat of schuin dak)
1x automatische ontluchter
1x pompgroep en regelaar
1x expansievat
1x 400-liter RVS316 tapwatervat met 2 spiralen
1x 150-liter buffervat
1x 3-richting klep
1x mengventiel
1x inlaatcombinatie
15 meter geïsoleerde duo-leiding
RVS solarkoppelingen
15 liter solar vloeistof

Deze onderdelen samen vormen een compleet pakket voor de opwekking van warm tapwater via zonnestraling en warmtepomp. De installatie is afhankelijk van de situatie in de woning en moet in overleg met een installateur worden uitgevoerd.

Werking van de componenten

De zonnepanelen genereren warmte door middel van heatpipes, die het zonlicht omzetten in thermische energie. Deze warmte wordt overgedragen naar het 400-liter tapwatervat via een spiraal. Wanneer de temperatuur in dit vat onder een ingestelde waarde komt, activeert de warmtepomp om het water opnieuw op te warmen. Dit is meestal ingesteld op 55°C, afhankelijk van de vereisten van de woning en in overleg met de installateur.

Het 400-liter vat is voorzien van een back-upverwarming, zodat er altijd warm water beschikbaar is, zelfs wanneer zowel het zonneboilersysteem als de warmtepomp uitvallen. Dit is een belangrijke veiligheidsmaatregel voor huishoudens die op warm water aangewezen zijn.

Split- en monoblock uitvoeringen

Bij het kiezen van een warmtepomp kan men kiezen tussen een split- en een monoblock uitvoering. Beide typen hebben hun eigen voordelen en nadelen, afhankelijk van de toepassing en de situatie in de woning.

Een split-unit bestaat uit een binnen- en een buitenunit. Het koelcircuit is verdeeld over beide units, wat ervoor zorgt dat de buitenunit kleiner is. Deze uitvoering is meestal iets goedkoper in aanschaf, maar duurder in onderhoud. Daarnaast is jaarlijkse controle van het koelcircuit nodig, wat de installateur mogelijk een koeltechnieker-certificaat vereist.

Een monoblock heeft het volledige koelcircuit in de buitenunit. Dit maakt de buitenunit groter, maar heeft het voordeel dat geen jaarlijkse controle nodig is. Ook is het risico op lekken kleiner, en is er geen certificaat nodig voor de installateur. De prestaties van beide uitvoeringen zijn vergelijkbaar, maar de monoblock is vaak beter geschikt voor grotere woningen of installaties waar minder onderhoud gewenst is.

Beide uitvoeringen kunnen worden aangesloten op het 400-liter tapwatervat, afhankelijk van de installatiekeuze. Bij een split-unit stroomt het water via een hydrobox naar het vat, terwijl bij een monoblock het water direct naar de vaten kan stromen.

Toepassing in woningen

De toepassing van een PV-warmtepompcombinatie varieert per woning, afhankelijk van het bestaande verwarmingssysteem en de verwachtingen van de gebruiker. In sommige woningen is het mogelijk om een volledig laagtemperatuur verwarmingssysteem (LTV) aan te sluiten op de warmtepomp, terwijl andere woningen nog steeds radiatoren gebruiken die een hogere aanvoertemperatuur nodig hebben.

Laagtemperatuur verwarming (LTV)

Een lage temperatuur verwarmingssysteem werkt meestal op een aanvoertemperatuur van maximaal 50-55°C, en idealiter zelfs 35°C of lager. Dit is gunstig voor een warmtepomp, omdat de energieopname lager is en het rendement (SCOP) hoger. Bij hogere aanvoertemperaturen dan 45°C stijgt het elektriciteitsverbruik van de warmtepomp aanzienlijk, en dalen de prestaties.

LTV-systemen zijn vaak in de vorm van vloerverwarming aanwezig en worden vooral gebruikt in nieuwbouw of renovaties waar duurzaamheid en efficiëntie centraal staan. In combinatie met een warmtepomp en zonnepanelen is dit een zeer efficiënte manier om warmte op te wekken.

Hoge temperatuur verwarming

In woningen met bestaande radiatoren is het vaak nodig om een hogere aanvoertemperatuur te gebruiken, bijvoorbeeld 70°C. In dit geval is het mogelijk om een tweetraps warmtepomp te gebruiken. In de eerste trap wordt een koudemiddel gebruikt om de temperatuur op te voeren van 5°C naar 35°C, en in de tweede trap wordt een andere compressor en een ander koudemiddel gebruikt om de temperatuur verder te verhogen naar 70°C. Dit proces kan een COP van 2,7 bereiken, wat betekent dat er voor elke eenheid elektriciteit 2,7 eenheden warmte gegenereerd wordt.

Een andere optie is een een-traps systeem, waarbij een ander koudemiddel wordt gebruikt dan bij een LTV-warmtepomp. Dit heeft het nadeel dat het rendement lager is, maar het voordeel dat het systeem minder complex is en goedkoper in aanschaf.

Hybride systemen

Een hybride systeem combineert een warmtepomp met een traditionele CV-ketel, zoals een HR-ketel. Dit is vooral handig in renovatieprojecten waar bestaande radiatoren behouden blijven en niet worden vervangen door een LTV-systeem. In dit geval kan de warmtepomp de vloerverwarming in de benedenverdieping leveren, terwijl de CV-ketel de radiatoren op de bovenverdiepingen ondersteunt.

Een voorbeeld van zo’n systeem is beschreven in het document van Duurzamemonumentenbrabant. In deze situatie is een open-verdeler gebruikt om de warmte van de CV-ketel en de warmtepomp te combineren. De warmtepomp activeert de ketel wanneer extra warmte nodig is, en mengt het warme ketelwater via een klep in de aanvoer van de warmtepomp. Hierdoor wordt het water voor de vloerverwarming opgewarmd tot 35°C, terwijl het ketelwater in de open-verdeler 72°C is. Dit zorgt ervoor dat alleen een klein deel van het ketelwater nodig is om de warmtepomp te ondersteunen.

In extreme gevallen kan de warmtepomp zelfs volledig worden uitgeschakeld, en kan de CV-ketel beide circuits (vloerverwarming en radiatoren) leveren via een mengklep. Dit is een flexibele oplossing die geschikt is voor woningen met verschillende verwarmingseisen per verdieping.

Technische werking van warmtepompen

De technische werking van een warmtepomp is gebaseerd op een cyclus waarbij warmte wordt onttrokken aan een bron en wordt afgegeven aan een condensor. De cyclus bestaat uit vier stappen:

Warmteonttrekking aan de bron: Een vorstvrije vloeistof stroomt door een buizensysteem dat blootgesteld wordt aan lucht, water of zon. Deze vloeistof opneemt warmte uit de omgeving.
Verdamper: De warmte wordt door een warmtewisselaar of verdamper opgenomen door een koelvloeistof met een kookpunt lager dan 0°C. Deze koelvloeistof kookt en vormt damp.
Compressor: De damp wordt door een compressor verhitter, waardoor de temperatuur en druk stijgen tot ongeveer 55°C.
Condensor: De hete damp geeft zijn warmte af aan een condensor, die de warmte overdraagt aan het verwarmingssysteem. De druk wordt via een expansieventiel verlaagd, waardoor de koelvloeistof opnieuw koud wordt en de cyclus zich herhaalt.

Deze cyclus is het basisprincipe van zowel lage- als hoge temperatuur warmtepompen, met de enige variatie dat bij hoge temperatuur warmtepompen een tweede compressor wordt gebruikt om de temperatuur verder op te voeren.

Tips voor de installatie

De installatie van een PV-warmtepompcombinatie is een complex proces dat moet worden uitgevoerd door een ervaren installateur. De leveringsomschrijving van Climashop geeft enkele belangrijke tips voor de installatie:

Leidingdiameters en accessoires: Deze moeten worden bepaald door de installateur, afhankelijk van de situatie in de woning.
Ontluchters en vuilafscheiders: Deze moeten worden aangebracht voor de warmtepomp, om eventuele problemen met aansluiting en efficiëntie te voorkomen.
Correcte aansluiting van de zonneboiler: De zonneboiler moet correct worden aangesloten op het 400-liter tapwatervat, met aandacht voor het mengventiel en de 3-richting klep.
Voorzichtigheid bij aansluiting van de warmtepomp: De aansluiting moet worden uitgevoerd met aandacht voor de leidingen, de hydrobox (bij split-unit) en de pompgroep.
Back-upverwarming: Zorg dat het 400-liter tapwatervat voorzien is van een back-upverwarming, zodat er altijd warm water beschikbaar is.

De installatie is geen zelfdeedzaak en vereist professionele kennis en vaardigheden. Climashop wijst erop dat de schema’s slechts conceptueel zijn en geen rechten kunnen opleveren. Ook is het bedrijf niet aansprakelijk voor foutieve installaties die uitgevoerd worden op basis van deze documenten.

Toepassing in renovatiewoningen

In renovatiewoningen is het vaak nodig om bestaande verwarmingssystemen aan te passen of aan te sluiten op een warmtepomp. Een voorbeeld hiervan is gegeven in het document van Duurzamemonumentenbrabant, waarin een woning met behouden radiatoren wordt afgestoten door een hybride systeem. In deze situatie is een open-verdeler gebruikt om de warmte van de CV-ketel en de warmtepomp te combineren. De warmtepomp activeert de ketel wanneer extra warmte nodig is, en mengt het warme ketelwater via een klep in de aanvoer van de warmtepomp. Hierdoor wordt het water voor de vloerverwarming opgewarmd tot 35°C, terwijl het ketelwater in de open-verdeler 72°C is. Dit zorgt ervoor dat alleen een klein deel van het ketelwater nodig is om de warmtepomp te ondersteunen.

Conclusie

PV-systemen in combinatie met warmtepompen vormen een veelbelovende en duurzame oplossing voor de verwarming van woningen en het opwekken van warm tapwater. In dit artikel zijn blokschema’s en installatieconcepten besproken, inclusief de rol van buffers, mengkleppen en het verschil tussen lage- en hoge temperatuur warmtepompen. Het is duidelijk dat een correcte installatie en een goed begrip van de technische aspecten van zowel de zonneboiler als de warmtepomp van belang zijn voor de efficiëntie en duurzaamheid van het systeem.

Bronnen

blok
pv