Hybride verwarmingssystemen: warmtepomp met collector voor duurzame woningverwarming

Published by Redactie on oktober 7, 2025 | Category warmtepomp

De transitie naar duurzame energie is volop in gang. Voor woningbouw en renovatie speelt een warmtepomp met collector een steeds belangrijker rol bij het bereiken van een efficiënt en duurzaam verwarmingssysteem. Door de combinatie van zonnecollectoren en warmtepompen kan een woning volledig of grotendeels op basis van gratis, hernieuwbare energie worden verwarmd. Dit artikel biedt een gedetailleerde uitleg over het functioneren, de voor- en nadelen, de typen systemen en de technische aandachtspunten bij de installatie van een hybride verwarmingssysteem met zonnecollectoren.

Inleiding

In de huidige energielandschap zijn alternatieve verwarmingssystemen niet meer weg te denken. Hybride systemen die zonnecollectoren combineren met warmtepompen worden steeds populairder bij zowel particuliere woningen als utiliteitsbouw. Deze systemen gebruiken zonnenergie om warm water op te wekken, terwijl een warmtepomp aanvullende warmte levert uit de grond, lucht of grondwater. Het resultaat is een systeem dat energie-efficiënter en duurzamer is dan conventionele oplossingen.

In dit artikel worden de belangrijkste aspecten van warmtepompen met zonnecollectoren besproken, inclusief de werking van de systemen, de beschikbare types, de technische aandachtspunten bij installatie, de kosten en eventuele subsidies, evenals de voordelen en nadelen van deze combinatie.

Wat is een warmtepomp met collector?

Een hybride verwarmingssysteem met zonnecollectoren bestaat uit twee hoofdcomponenten: een zonnecollector en een warmtepomp. De zonnecollector vangt stralingswarmte van de zon op en zet deze om in thermische energie. Deze warmte wordt gebruikt om water te verwarmen, wat vervolgens kan dienen als warm tapwater of kan worden gebruikt in het verwarmingssysteem. De warmtepomp haalt aanvullende warmte uit de omgeving (grond, lucht of grondwater) en zet deze om in verwarmingswarmte.

Deze combinatie zorgt ervoor dat er in zomermaanden bijna volledig op zonnepanelen kan worden gestuurd, terwijl de warmtepomp in de wintermaanden als back-up zorgt voor een constante warmtevoorziening. Dit maakt het systeem aantrekkelijk voor woningen die op zoek zijn naar een duurzame verwarmingsoplossing.

Werking van een warmtepomp met zonnecollectoren

Zonnecollectoren bestaan uit vlakke platen of vacuümrobuizen die zonlicht opvangen en de warmte overbrengen naar een vloeistof. Deze vloeistof kan bijvoorbeeld antivries zijn of water met glycol. De opgewekte warmte wordt via een warmtewisselaar overgedragen aan het water in een boiler of verwarmingssysteem.

Een warmtepomp haalt aanvullende warmte uit de grond of lucht. Geothermische collectoren zijn hierin een veelgebruikte techniek. Deze bestaan uit kunststof buizen waarin een warmtegeleidende vloeistof circuleert. Deze buizen zijn ingegraven in de grond en zorgen voor het onttrekken van warmte. De warmte wordt via een warmtewisselaar overgedragen aan een koelvloeistof, die vervolgens wordt gecomprimeerd om de benodigde temperatuur te bereiken voor verwarming of warm water.

Bij een hybride systeem werken de zonnecollectoren en warmtepomp samen. Tijdens zonnige dagen zorgen de collectoren voor het grootste deel van de warmte, terwijl de warmtepomp actief wordt wanneer de zon niet schijnt of de warmtebehoefte groter is dan de zonnecollectoren kunnen leveren. Dit zorgt voor een stabiele en duurzame warmtevoorziening.

Typen zonnecollectoren en warmtepompen

Er zijn verschillende typen zonnecollectoren en warmtepompen die kunnen worden gecombineerd voor een hybride verwarmingssysteem. Afhankelijk van de omstandigheden van de woning, het klimaat en de warmtebehoefte kan er gekozen worden voor verschillende configuraties.

Vlakke plaat collector

De vlakke plaat collector is het meest gebruikte type zonnecollector. Het bestaat uit een glazen plaat met een buizensysteem dat gekoppeld is aan het boilervat. Het is relatief goedkoop en makkelijk te installeren, maar het rendement is iets lager dan bij een vacuümcollector. Het is belangrijk dat deze collector goed gericht is en op de juiste hellingshoek is aangebracht voor optimale zonvangst.

Vacuümcollector

Vacuümcollectoren bestaan uit een reeks glazen vacuümrobuizen die elk een eigen warmteabsorber hebben. Het vacuüm in de buizen zorgt ervoor dat de warmte goed wordt vastgehouden, zelfs bij lage temperaturen. Dit maakt deze collectors geschikt voor winters met weinig zonlicht. Het voordeel is dat de oriëntatie en hellingshoek minder belangrijk zijn dan bij een vlakke plaat collector. Echter, vacuümcollectoren zijn over het algemeen duurder.

PVT-collector

Een PVT-collector, ook wel Photo Voltaïsch Thermisch genoemd, combineert zonnepanelen voor elektriciteitsopwekking met een thermisch systeem voor warm water. In het glas zitten zonnecellen die stroom opleveren, terwijl het buizensysteem voor warm water zorgt. Deze combinatie maakt het mogelijk om zowel elektriciteit als warm water aan te vullen met zonnepanelen.

Bij een PVT-paneel is de elektriciteitsopwekking het belangrijkste doel. Het buizensysteem fungeert dan ook vooral als koelsysteem voor de zonnecellen, wat het rendement van de stroomproductie verhoogt. Bij een PVT-collector is de productie van warm water het belangrijkste doel. Het systeem is beter geïsoleerd, zodat de warmte efficiënter kan worden opgeslagen en getransporteerd naar het boilervat.

Warmtepompen

Er zijn verschillende soorten warmtepompen die gebruikt kunnen worden in combinatie met zonnecollectoren. De keuze hangt af van de warmtebron en de toepassing in de woning.

Grond-warmtepompen gebruiken de warmte uit de grond. Hierbij worden collectoren of sondebuizen ingegraven, waarin een warmtegeleidende vloeistof circuleert. Dit type is efficiënt, maar vereist wel een groot stuk grond.
Lucht-warmtepompen halen warmte uit de buitenlucht. Ze zijn makkelijker te installeren, maar minder efficiënt in koud weer.
Water-warmtepompen gebruiken oppervlaktewater als warmtebron. Deze zijn complexer en worden in Nederland zelden toegepast vanwege de strengere winters.

Installatie en aandachtspunten

Het installeren van een warmtepomp met zonnecollectoren vereist een zorgvuldige afweging van verschillende factoren. De technische aspecten, het landbouw- of bouwgrondgebied, en de warmtebehoefte van de woning zijn belangrijke parameters bij het ontwerp van het systeem.

Geothermische collectoren

Geothermische collectoren zijn horizontaal in de grond ingegraven buizensystemen. Deze bestaan uit kunststof buizen met een diameter van 2 tot 4 centimeter. De diameter en diepte van de buizen worden bepaald door de bodemtoestand en de warmtebehoefte. Het is belangrijk dat de collectoren goed worden afgestemd op de warmtebehoefte van de woning, omdat anders het rendement van het systeem daalt.

In tegenstelling tot geothermische sondebuizen zijn geothermische collectoren in Nederland niet onderworpen aan een vergunningverplichting. Echter, de installatie moet wel worden gemeld aan de gemeente. Het kiezen van de juiste collectoren hangt af van factoren zoals de installatietechniek en de bodemtoestand.

Verkoopprijs en subsidies

De prijs van een hybride verwarmingssysteem hangt af van het type systeem en de benodigde componenten. Een ventilatiewarmtepomp zonder HR-ketel kost tussen 2500 en 4700 euro inclusief installatie. Tijdens de periode tot 1 januari 2020 was er een subsidie beschikbaar vanaf 1350 euro, maar sindsdien is deze niet langer geldig.

Het jaarlijkse energieverbruik wordt met ongeveer 180 euro bespaard, afhankelijk van de stroom- en gasprijzen. Dit is op basis van een gasprijs van 79 cent per m³ en een stroomprijs van 23 cent per kWh (prijspijl 2019). Deze besparing kan variëren afhankelijk van de omstandigheden van de woning en de mate van zonlicht.

Soorten boilers en systemen

Er zijn verschillende soorten boilers die kunnen worden gekoppeld aan zonnecollectoren. De keuze hangt af van de warmtebehoefte en de manier waarop het warm water wordt gebruikt in de woning.

Boiler voor warm tapwater

Deze boiler verwarmt het water voor huishoudelijk gebruik, zoals in de badkamer en keuken. Het systeem bestaat uit een zonnecollector die warmte opwekt, waarna het water via een HR-ketel wordt opgewarmd als het niet warm genoeg is. De meeste boilers hebben een inhoud van 100 of 200 liter en besparen tussen 10 en 20 procent op het gasverbruik.

Cv-zonneboiler

De CV-zonneboiler is vergelijkbaar met de boiler voor warm tapwater, maar maakt gebruik van een tweede warmtewisselaar via de HR-ketel. Dit zorgt voor een constante temperatuur in het boilervat, zodat tegelijk meerdere plekken in de woning warm water kunnen gebruiken. Het nadeel is dat het boilervat groter is en dus meer energie kost om warm te houden.

Zonneboilercombi

De zonneboilercombi is een combinatie van warm tapwater en CV-verwarming. Deze systeem maakt het mogelijk om zowel warm water als verwarming vanaf zonnecollectoren te halen. Het is echter belangrijk dat het systeem goed afgestemd is op de warmtebehoefte van de woning om een optimaal rendement te verkrijgen.

Voor- en nadelen van een hybride systeem

Net als elke verwarmingssysteem heeft een hybride systeem met zonnecollectoren ook zijn eigen voor- en nadelen. Het is belangrijk om deze goed te overwegen bij het kiezen van een systeem.

Voordelen

Duurzame energiebron: Een hybride systeem maakt gebruik van zonnepanelen en een warmtepomp, wat betekent dat er geen fossiele brandstoffen worden gebruikt.
Laag energieverbruik: De verbruikskosten zijn zo goed als nul, vooral in de zomermaanden wanneer de zonnecollectoren het grootste deel van de warmte leveren.
Efficiënter verwarming: Door de combinatie van zonnecollectoren en warmtepompen is het systeem efficiënter dan conventionele verwarmingssystemen.
Minder afhankelijk van energieprijzen: Door de gebruik van gratis zonnepanelen en warmtepompen is het systeem minder gevoelig voor stijgende energieprijzen.
Lage CO₂-uitstoot: Het gebruik van duurzame energie zorgt voor een lagere CO₂-uitstoot in vergelijking met gas of elektriciteit uit fossiele brandstoffen.

Nadelen

Hogere aanschafkosten: Een hybride systeem is relatief duur om te installeren vergeleken met een klassieke verwarmingssysteem.
Afhankelijk van zonlicht: In maanden met weinig zonlicht kan het systeem minder efficiënt werken, waardoor de warmtepomp meer moet compenseren.
Ruimte nodig voor installatie: Zowel zonnecollectoren als geothermische collectoren vereisen voldoende ruimte voor installatie, wat niet altijd mogelijk is in bestaande woningen.
Onderhoud vereist: Zonnecollectoren en warmtepompen vereisen regelmatig onderhoud om optimaal te functioneren.
Geen subsidie meer beschikbaar: Sinds 2020 is er geen subsidie meer beschikbaar voor dit type systeem, wat de investering voor sommige huiseigenaren minder aantrekkelijk maakt.

Conclusie

Een hybride verwarmingssysteem met zonnecollectoren biedt een duurzame en energie-efficiënte oplossing voor woningverwarming. Door de combinatie van zonnepanelen en een warmtepomp kan een woning bijna volledig op basis van gratis, hernieuwbare energie worden verwarmd. Dit maakt het systeem aantrekkelijk voor eigenaren die op zoek zijn naar een duurzame oplossing die tegelijkertijd energiebesparing en comfort biedt.

Het is belangrijk om bij het kiezen van een systeem rekening te houden met factoren zoals de warmtebehoefte, de beschikbare ruimte en de bodemtoestand. Daarnaast moet het systeem goed worden afgestemd op de omstandigheden van de woning om een optimaal rendement te verkrijgen. Hoewel een hybride systeem meer kost bij de aanschaf dan een klassieke verwarmingssysteem, levert het op de lange termijn aanzienlijke besparingen op energieverbruik en CO₂-uitstoot.

Zowel particuliere woningen als utiliteitsbouw kunnen profiteren van deze technologie, waardoor het een steeds populairder keuze wordt in de huidige energielandschap. Met de juiste installatie, onderhoud en afweging van de voor- en nadelen is een hybride systeem met zonnecollectoren een verstandige keuze voor wie op zoek is naar een duurzame en efficiënte verwarmingssysteem.

Bronnen

collector