Hybride warmtepomp in combinatie met zonnecollectoren en buffervat: Technische opbouw en aandachtspunten

Het combineren van een hybride warmtepomp met zonnecollectoren en een buffervat is een technisch ingrijpende maar efficiënte oplossing voor zowel nieuwbouw als renovatieprojecten. Dit artikel biedt een gedetailleerde beschrijving van de technische samenstelling van zo’n systeem, aandachtspunten bij de installatie, en het belang van een goed gedimensioneerde opbouw.

Bij een hybride warmtepomp wordt de verwarmingssystemen ondersteund door zowel een lucht-water warmtepomp als een traditionele cv-ketel. In combinatie met zonnecollectoren en een buffervat kan dit een duurzame en energiezuinige oplossing worden. De zonnecollectoren zorgen voor het opwekken van warmte in de zomer, terwijl het buffervat ervoor zorgt dat de warmtepomp minder vaak opstart, waardoor de slijtage wordt verminderd en de levensduur verlengd.

Deze combinatie vereist echter een goed afgestemde technische opbouw, waarbij de keuze van componenten en het hydraulische schema cruciale rol speelt. In het volgende deel van dit artikel wordt uitgebreid ingegaan op de samenstelling van het systeem, de werking en de aandachtspunten bij de installatie.

Technische samenstelling van het systeem

Een hybride warmtepomp in combinatie met zonnecollectoren en een buffervat bestaat uit verschillende essentiële componenten. Deze componenten moeten zorgvuldig worden geselecteerd en geïntegreerd om het systeem optimaal te laten functioneren.

Zonnecollectoren en zonneboilersysteem

Zonnecollectoren zijn een essentieel onderdeel van het systeem, omdat ze de warmte uit de zon omzetten in warm water. Het zonneboilersysteem bevat meestal meerdere componenten, zoals:

• 2x 30 heatpipes, die op een plat of schuins dak gemonteerd kunnen worden.
• 1 automatische ontluchter, die ervoor zorgt dat het systeem goed geïsoleerd is en geen luchtlekken heeft.
• Een pompgroep en regelaar, die het systeem automatisch sturen op basis van de temperatuurverschillen.
• Een expansievat, dat ervoor zorgt dat de druk in het systeem stabiel blijft.
• Een 400-liter tapwater vat, vervaardigd uit roestvrij staal (RVS 316), met twee spiraalwisselaars. De ene is voor de zonnecollectoren en de andere voor de warmtepomp of een andere warmtebron.
• Een 150-liter buffervat, eveneens vervaardigd uit RVS 316, voor de CV-watercirculatie met een wisselaar voor de zonnecollectoren.
• Een 3-weg klep, die de temperatuur in het systeem reguleert.
• Een mengventiel, voor de tapwatercirculatie.
• Een inlaatcombinatie, die in de koudwateraansluiting moet worden geplaatst.
• 15 meter flexibele, geïsoleerde duo-leidingen, DN16, met koppelingen.
• RVS-solkoppelingen.
• 15 liter zonnevloeistof (glycol), die voedselveilig is.

Dit pakket vormt bijna een compleet zonneboilersysteem. De verdere materialen worden in overleg met de installateur bepaald en zijn afhankelijk van de installatie. Het systeem is dus grotendeels standaard uitgerust, maar vereist professionele installatie en configuratie.

Hybride warmtepomp

Een hybride warmtepomp combineert een lucht-water warmtepomp met een gasgestookte cv-ketel. De warmtepomp is verantwoordelijk voor de verwarming in de meeste omstandigheden, maar bij lage buitentemperaturen (onder 4 °C) of bij hoge warmtevraag, springt de cv-ketel bij. Dit maakt het systeem robuust en geschikt voor diverse klimatologische omstandigheden.

De hybride warmtepomp werkt het meest efficiënt wanneer er voldoende waterreserves in het systeem zijn. Dit zorgt ervoor dat de temperatuurstabiliteit wordt gehandhaafd en de slijtage van de warmtepomp wordt beperkt. Een goed gedimensioneerde buffervat speelt daarbij een belangrijke rol.

Buffervat

Het buffervat is een essentieel onderdeel in een systeem met een hybride warmtepomp. Het zorgt ervoor dat warmte kan worden opgeslagen wanneer deze niet direct nodig is. Dit voorkomt dat de warmtepomp vaak moet starten en stoppen, wat leidt tot meer slijtage en een korte levensduur. De nieuwste warmtepompen, zoals de Vitocal 300-G en 150/250-A, werken met invertertechnologie. Hierbij wordt het vermogen automatisch afgesteld op de warmtebehoefte van het gebouw, wat de efficiëntie verder verhoogt.

Het buffervat kan ook als mengvat dienen in combinatie met zonnecollectoren. In het schema wordt een apart buffervat voor de CV-watercirculatie gebruikt, wat ervoor zorgt dat de temperatuur lager kan blijven dan bij een systeem met één vat. Dit betekent dat de zonnecollectoren efficiënter kunnen worden benut in het voor- en naseizoen.

Hydraulisch en elektrisch schema

Een goed afgestemd hydraulisch en elektrisch schema is essentieel voor een stabiel functionerend systeem. Het schema bepaalt hoe de verschillende componenten met elkaar zijn verbonden en hoe het warmteverloop wordt gereguleerd. Bij de installatie van een hybride warmtepomp in combinatie met zonnecollectoren en een buffervat is het van groot belang dat het schema goed gedimensioneerd is. Een tekort aan waterreserves kan ervoor zorgen dat de warmtepomp te vaak moet opstarten, wat de efficiëntie vermindert. Aan de andere kant kan een te groot buffervat leiden tot verhoogde energiekosten door warmteverliezen.

Werking van het systeem

Het systeem werkt op basis van een samenwerking tussen de zonnecollectoren, de hybride warmtepomp en het buffervat. Hieronder wordt de werking van elk onderdeel beschreven:

Zonnecollectoren

De zonnecollectoren zijn verantwoordelijk voor het opwekken van warm water. Ze bestaan uit 2x 30 heatpipes, die op een plat of schuins dak gemonteerd kunnen worden. Het systeem wordt aangestuurd door een verschiltemperatuurregelaar. Wanneer de temperatuur op het dak hoger is dan in het vat, wordt de solarpomp aangezet. Het zonneboilersysteem zorgt zo voor een snelle opwarming van het tapwater. In het schema wordt een optionele mengklep getekend, die ervoor zorgt dat de temperatuur van het CV-vat niet boven een ingestelde waarde (bijvoorbeeld 40 °C) komt. Dit zorgt voor een betere temperatuurregulering en vermindert het risico op oververhitting.

Hybride warmtepomp

De hybride warmtepomp neemt de verwarming voor zijn rekening in de meeste omstandigheden. Het systeem is aangesloten op een CV-ketel, die bij lage buitentemperaturen of hoge warmtevraag in werking treedt. De hybride warmtepomp werkt het efficiëntst wanneer er voldoende waterreserves in het systeem zijn, zoals vermeld in de aandachtspunten. Dit wordt bereikt door een goed gedimensioneerde buffervat in te bouwen. De warmtepomp draait op invertertechnologie, wat betekent dat het vermogen automatisch wordt afgesteld op de warmtebehoefte van het gebouw.

Buffervat

Het buffervat speelt een bufferrol in het systeem. Het opslaan van warmte zorgt ervoor dat de warmtepomp minder vaak moet opstarten, wat de slijtage vermindert en de levensduur verlengt. Het buffervat kan ook als mengvat dienen in combinatie met zonnecollectoren, wat zorgt voor een betere temperatuurregulering en efficiëntere warmteopwekking.

Aandachtspunten bij installatie en gebruik

Bij de installatie van een hybride warmtepomp in combinatie met zonnecollectoren en een buffervat zijn er een aantal belangrijke aandachtspunten die moeten worden gevolgd om ervoor te zorgen dat het systeem efficiënt en duurzaam werkt.

Dimensionering

Een correct gedimensioneerd systeem is essentieel voor een optimaal functionerende installatie. Te weinig waterreserves zorgen ervoor dat de warmtepomp te vaak moet opstarten, wat leidt tot slijtage en verhoogde energiekosten. Aan de andere kant zorgt een te groot buffervat voor verhoogde warmteverliezen. Daarom is het belangrijk dat de installateur een hydraulisch en elektrisch schema opstelt dat goed afgestemd is op de behoeften van het gebouw.

Geluidsoverlast

Wanneer een hybride warmtepomp een buitenunit heeft, dient rekening te worden gehouden met geluidsoverlast. De buitenunit produceert gemiddeld 40 tot 65 dB. Het is belangrijk om de unit niet onder een slaapkamerraam te plaatsen en de wettelijke geluidsnormen te遵守. Aan de erfgegrens mag het geluid ’s nachts niet boven de 40 dB komen.

Aansluiting

De aansluiting van de hybride warmtepomp op het bestaande verwarmingssysteem dient altijd uitgevoerd te worden door een erkende professional. Dit zorgt ervoor dat de installatie veilig en efficiënt is. De installateur controleert of de warmtepomp op een bestaande groep kan worden aangesloten of dat een aparte voeding nodig is vanuit de meterkast.

Warm tapwater

Een hybride warmtepomp in combinatie met zonnecollectoren kan leiden tot beperkte warmtapwaterproductie, vooral bij gebruik van een indirecte gestookte boiler. Het is daarom belangrijk om te weten dat warm tapwater niet oneindig beschikbaar is. Daarom dient het systeem zorgvuldig te worden afgestemd om te voorkomen dat het comfort van de gebruiker wordt beïnvloed.

Kosten en subsidies

De kosten van een hybride warmtepomp in combinatie met zonnecollectoren en een buffervat zijn aanzienlijk. Een zonneboilersysteem kost ongeveer €6.000,00. Er is een subsidie beschikbaar van €1.788,- voor het zonneboilersysteem, terwijl de subsidie voor de warmtepomp afhankelijk is van het gekozen model. Dit betekent dat de totale kosten van het systeem variëren, afhankelijk van de keuze van componenten en installatie.

Conclusie

De integratie van een hybride warmtepomp in combinatie met zonnecollectoren en een buffervat is een complexe, maar efficiënte oplossing voor duurzame verwarming en tapwaterproductie. Het systeem vereist zorgvuldige planning, correcte dimensionering en professionele installatie om te functioneren zoals bedoeld.

De zonnecollectoren zorgen voor extra warmte in de zomer, terwijl de hybride warmtepomp het systeem ondersteunt bij lage buitentemperaturen of hoge warmtevraag. Het buffervat speelt een belangrijke rol bij het beperken van slijtage en het verlengen van de levensduur van de warmtepomp.

Het is belangrijk om rekening te houden met de aandachtspunten bij de installatie, zoals geluidsoverlast, correcte aansluiting en dimensionering. Een goed functionerend systeem zorgt voor een hoge efficiëntie, een langere levensduur en een betere warmtevoorziening voor de woning.

Voor homeowners, DIY-enthusiast en bouwprofessionals is het belangrijk om deze informatie te begrijpen om een beslissing te nemen die zowel duurzaam als technisch betrouwbaar is.

Bronnen

1. Climashop.nl – Zonneboiler systeem voor combinatie met o.a. warmtepomp
2. Technea.nl – Warmtepomp
3. Verwarminginfo.nl – Hybride warmtepomp
4. Viessmann.nl – Warmtepomp buffervat