Wij plaatsen op al onze websites cookies (en daarmee vergelijkbare technieken), om de websites goed te laten functioneren, uw voorkeuren te onthouden en analytische cookies waarmee wij het gebruik van websites kunnen meten. Cookies zijn kleine tekstbestanden die door een internetpagina op een pc, tablet of mobiele telefoon worden geplaatst Deze cookies gebruiken geen persoonsgegevens. Meer informatie over cookies kunt u terugvinden in ons Privacy Reglement.

Cookies accepteren en doorgaan Cookies weigeren

Webinar ‘Hybride, vaak de beste oplossing’ (20 september 2018)

Bekijk de video of lees hieronder de samenvatting terug.

1 Bestaande bouw verduurzamen

Dit webinar gaat voornamelijk om bestaande woningen. Hoe kunnen die het beste verduurzaamd worden? De slogan ‘van het gas af’ is populair en eenvoudig te begrijpen: we willen geen fossiele brandstoffen meer verbruiken en Groningen niet aan meer bodemproblemen helpen. Maar bestaande woningen allemaal van het gasnet afhalen is om veel redenen niet verstandig. In het webinar worden eerst die redenen besproken. De zijn energie-technisch, bouwkundig, praktisch en financieel van aard. Vervolgens wordt ingegaan op hybride installaties: wat zijn het, hoe werken ze. Ten derde wordt een bijzonder product getoond, uiterst geschikt voor hybride installaties: een zonnecollector die geïntegreerd is in een pv paneel en daar de energie genereert voor de warmtepomp.

1.1. Energie-technisch.

Warmtepompen verbruiken elektrische energie. Evenals alle alternatieven voor het keukenfornuis. Het afschakelen van de gasleiding betekent een stijging in het energieverbruik van een woning. Bovendien: bewoners compenseren hun gestegen elektriciteitsverbruik met pv-panelen, die elektriciteit terugleveren aan het net. Indien grote hoeveelheden woningen tegelijk compleet van het gas worden ontkoppeld neemt daardoor het elektriciteitsverkeer over het elektriciteitsnet enorm toe. De huidige infrastructuur kan dat helemaal niet aan. Met uitval en storingen tot gevolg. Op dat gebied zullen eerst grote inspanningen door de overheid en nutsbedrijven moeten worden geleverd.

Het laagcalorische gas dat wij uit Groningen betrekken dekt maar een deel van het gasverbruik in Nederland. Veel gas wordt geïmporteerd. Onder andere hoog-calorisch gas uit bijvoorbeeld Noorwegen. Indien we er in slagen om het gasverbruik aanzienlijk naar beneden te brengen (en dat kan met een hybride systeem), dan is het Groningse gas niet meer nodig.

Er zijn verschillende veelbelovende initiatieven in de ontwikkeling van ‘groen gas’; gas dat met gebruikmaking van herwinbare bronnen wordt gemaakt en dat geschikt is voor het bestaande gasnet. Het zou jammer zijn als de infrastructuur voor dat nieuwe gas niet meer beschikbaar zou zijn omdat iedereen zonodig ‘van het gas af’ moest.

1.2 Bouwkundig

Voor een all-electric woning, een woning waar zowel de verwarming als het warm water door een warmtepomp wordt verzorgd, is een nagenoeg luchtdichte woning nodig, die bovendien zeer sterk geïsoleerd moet zijn. Vloerverwarming is zeer te prefereren. Bij bestaande woningen is het niet altijd mogelijk dat te realiseren, en indien het wel mogelijk is, is de investering zeer aanzienlijk. Denk aan vloer- of kelderisolatie, (spouw-) muurisolatie, dakisolatie, dubbel glas en dus het aanleggen van vloerverwarming. Deze investeringen, die vaak tienduizenden euro’s bedragen, nog los van investeringen in de installatie, weerhouden veel mensen van het beginnen met verduurzamen van hun woning.

1.3 financieel

Om geheel van het gas af te kunnen moeten grote kosten voor isolatie genomen worden. Daarnaast moet geïnvesteerd worden in een krachtige warmtepomp en een fors buffervat. In het buffervat (tenminste 180 liter) wordt water op temperatuur gehouden voor afwas en de badkamer. De kosten van warmtepompen zijn gerelateerd aan hun vermogen: hoe meer vermogen, hoe duurder. Daarnaast zijn bij all-electric woningen dan nog vaak luchtverversingsinstallaties met warmteterugwinning nodig. En er wordt geïnvesteerd in zonnepanelen.

Al deze investeringen leveren bij een doorsnee huis enige honderden tot meer dan duizend euro op per jaar aan besparing op energiekosten. De ‘terugverdientijd’, dus de periode waarin de baten opwegen tegen de initiële investering wordt dan wel erg lang. Al moet misschien de waardestijging van de woning ook in het plaatje betrokken worden.

1.4 Praktisch

Spreker Rokus Wijbrans, van het Platform Energieprofessionals voor bewoners, redeneert om die redenen vanuit de praktische bewoning (en vanuit het feit dat er hybride systemen bestaan): De meeste mensen gebruiken de ruimten in hun huis maar heel beperkt. Met name de benedenverdieping, waar de woonkamer en de keuken zijn, wordt bewoond en moet op prettige kamertemperatuur zijn. De andere ruimten, zoals de slaapkamers, de zolder en eventueel de vliering, mogen kouder zijn. Dat betekent dat de warmtebehoefte van de woning veel beperkter is dan wanneer je uitgaat van een compleet geïsoleerd huis. Je kunt dan alleen de benedenverdieping goed verwarmen. De warmte stijgt omhoog, bij een redelijk goede isolatie blijft de temperatuur boven dan meestal uitstekend. Er is alleen een beetje bijverwarming nodig voor als het echt koud is.

Bij een dergelijke, redelijk geïsoleerde, woning kan een warmtepomp allen onmogelijk voor de benodigde warmte zorgen. Een laagtemperatuursysteem vereist nu eenmaal een zeer goed geïsoleerd huis. Bij een hybride systeem, echter, kan een bescheiden warmtepomp al snel 85 procent van de warmtebehoefte opvangen. Dit, mede omdat een warmtepomp een COP van circa 5 heeft: 1 deel energie levert vijf delen warmte op, en omdat een gasketel een COP van 1 heeft, levert een forse besparing op het gasverbruik op en bij de huidige energieprijzen ook al snel enige honderden euro’s besparing op de energierekening. De aanleg van zonnepanelen versnelt de besparing verder.

2 Het hybride systeem

Vaillant is een leverancier van warmtepompen. Mark van de Ree werkt er op de afdeling Technisch Project Advies. Op die afdeling worden advies gegeven over projecten en worden installaties doorgerekend en ingetekend, zowel voor particulieren als voor installateurs, bouwbedrijven of bijvoorbeeld architecten. Daarbij gaat hij natuurlijk wel uit van Vaillant-apparaten, maar ook de andere apparaten, zoals zonnepanelen, die bij de installatie betrokken zijn worden mee genomen in de tekeningen en berekeningen. Vaillant levert ook de sturingsapparaten die op basis van software de verschillende apparaten in zo gunstig mogelijke verhoudingen met elkaar laten samenwerken.

2.1 Geen belang

Vaillant is een totaalleverancier van verwarminsapparaten (onder de merknamen Vaillant en AWB). Het bedrijf levert zowel gasketels als warmtepompen in alle capaciteitsklassen en daarnaast ook buffervaten, zonnepanelen en zonneboilers. Het bedrijf heeft dan ook geen bijzonder commercieel belang bij de verkoop van het ene of het andere product.

2.2 De warmtepomp

Voor veel mensen heeft een warmtepomp nog steeds iets ‘magisch’ en innovatiefs. Toch bestaat de machine al sinds de zeventiger jaren van de vorige eeuw. En het principe dat in de warmtepomp wordt toegepast lijkt zeer sterk op dat van een koelkast. Het is dus veel gewoner dan veel mensen denken.

Het principe is dat uit een bron (de lucht, de aarde of een pvt-paneel , waarover meer in hoofdstuk 3) energie wordt afgenomen. Die energie wordt onder druk gebracht met een elektrische compressor, als die druk vrijkomt wordt warmte opgewekt. Die warmte wordt aan het water overgebracht dat door het warmteafgiftesysteem (de vloerverwarming) wordt gepompt. Het warme water in de buizen verwarmt de vloer, de vloer verwarmt de ruimte.

Bij een warmtepomp wordt dus met een elektrische compressor energie toegevoegd om een natuurkundig proces te laten plaatsvinden. Dat levert de bijzondere COP op: 1 deel elktrische energie is 5 delen warmteopbrengst.

Er zijn aardwarmtepompen en luchtwarmtepompen (die ook wel luchtwaterwarmtepompen worden genoemd). De luchtwarmtepomp is een kast die ergens buiten op of bij de woning wordt neergezegd en met een ventilator lucht aanzuigt om er warmte mee te maken. Een aardwarmtepomp haalt zijn energie uit aardwarmte. Daarvoor worden lussen in de bodem geboord, meestal meerdere en soms wel 50 meter diep.

Aardwarmtepompen zijn aanzienlijk duurder in aanleg, maar hebben een langere efficiënte werkzaamheid, ook bij lage temperaturen. Bovendien kunnen ze ‘passief koelen’: op warme dagen alleen door te pompen voor koeling zorgen.

Luchtwarmtepompen zijn veel goedkoper, kunnen ook bij lage temperaturen nog steeds warmte produceren, maar zijn dan minder efficiënt. Ze kunnen ‘actief koelen’; ze gebruiken het warmtepomp-principe in warme zomers om te koelen, dat kost relatief meer elektriciteit. Een nadeel aan luchtwarmtepompen is dat ze, als ze in werking zijn, een zoemend geluid maken. Dat is meestal wel op koude dagen, als bewoners niet in hun tuin zitten. De plaatsing van de unit, eventueel tot op 15 meter van de woning, vraagt dus wel enige aandacht.

2.3 hybride of all-electric

Bij een all-electric installatie zorgt de warmtepomp voor zowel de warmte in huis als voor het warme tapwater. Waar het de verwarming betreft: dit gaat altijd om een laagtemperatuurverwarming, de aanvoerwarmte, dus de warmte die de leidingen in gaat, is nooit warmer dan zo’n 50 graden. Liever minder, hoe minder hoe zuiniger. Het vermogen van de warmtepomp wordt zo gekozen dat hij de meeste dagen van het jaar voor de warmte kan zorgen. Op extreem koude momenten springt een aparte elektrische bijverwarming aan.

Om het tapwater te laten stromen is een buffervat nodig. Hierin wordt voortdurend een voorraad warm water op temperatuur gehouden. Een in de zoveel tijd wordt het water van ca 50 graden elektrisch verhit tot boven de 70 graden, om legionellavorming en dergelijke te ondervangen.

Bij een hybride installatie worden een (kleine) warmtepomp en een gasketel naast elkaar gebruikt. De warmtepomp zorgt voor 85 procent van de stooktijd voor de warmtevoorziening. Op zeer koude dagen springt de gasketel bij. De gasketel zorgt voor het warme water voor afwas en douche. Bij ene hybride installatie is een groot boilervat niet nodig en ook is het eenvoudiger om met bestaande radiatoren te werken, of bijvoorbeeld de benedenverdieping met het laagtemperatuursysteem te verwarmen, en de bovenverdieping met de gasketel, op momenten dat daar de radiator wordt opengedraaid.

De keuze voor een hybride systeem of een all-electric systeem staat of valt bij de warmteverliesberekening. Dit is de rekensom over de complete warmtebehoefte van het huis. Daarin wordt in ieder geval de mate van isolatie betrokken en de (vermoedelijke) luchtdichtheid van de woning. Verder natuurlijk het oppervlak en het woonvolume. Andere data die soms kunnen worden betrokken in de berekening zijn bouwmaterialen, ligging en bouwdetails zoals overstekken en hoeveelheid raamoppervlak.

Een tweede belangrijke bepaler van de keuze is het warmteafgiftesysteem. Is er vloerverwarming en is die geschikt voor een laagtemperatuursysteem? (de diameter van de buizen en de onderlinge ligging van de buizen is van belang). Soms zijn ook bestaande radiatoren te gebruiken of kunnen die vervangen worden voor radiatoren die meer warmte kunnen afgeven en voor laagtemperatuursystemen bedoeld zijn.

Voor een aardwarmtepomp is het belangrijk (naast het beschikbare budget) of er plaats is boorlussen in de grond aan te brengen. Verder zijn er verschillende regels en restricties voor het boren. Het mag ook alleen door een gecertificeerd bedrijf gebeuren. In sommige gebieden (bijvoorbeeld met hoog grondwater) mag helemaal niet geboord worden.

De warmteverliesberekening laat zien hoe veel warmte er moet worden opgewekt. In wezen volgt daar al direct uit of een hybride danwel een all-electric systeem het meest aanbevelenswaardig is. Het veranderen van de isolatiegraad van de woning beïnvloedt uiteraard de uitkomsten van de warmteverliesberekening.

3 Zonnepanelen met zonnecollector

Het bedrijf VolThera heeft een bijzonder apparaat ontwikkeld: een zonnecollector die zich achter een zonnepaneel bevindt. De collector verzamelt energie en geeft die via een omvormer door aan een warmtepomp. Zo is er naast buitenlucht en aardwarmte nog een bron voor de warmtepomp ontwikkeld. Het voordeel is vooral dat dit systeem geruisloos werkt.

3.1 Wat is VolThera

VolThera is een dochteronderneming van het nederlandse bedrijf AliusEnergy. Dat is een groothandel in zonnepanelen. Maar dan één die zich specialiseert in één merk zonnepanelen. Met name de AEsthetica-zonnepanelen met een indak montagesysteem: deze panelen worden niet op het pannendak geschroefd, maar er tussen bevestigd, met een veel beter esthetisch resultaat. De panelen van AliusEnergy zijn niet de goedkoopste, onder andere omdat alle mogelijke maatregelen genomen worden om tussen de panelen en het dak een goede bescherming te maken. Zowel tegen regen als tegen warmteontwikkeling. VolThera is speciaal opgericht om marktfocus te hebben op het pvt-systeem, met name voor hybride installaties,

3.2 Hoe werkt pvt?

Een pvt-paneel is een gewoon pv-paneel, dat dus elektrische energy opwekt en op de gewone manier doorgeeft aan het elektriciteitsnet. Maar aan de achterkant is een collector gemonteerd, een apparaat van polypropyleen. Achter zonnepanelen kan het heel warm worden. Die warmte wordt opgevangen en doorgegeven aan een buffervat. Maar de warmte, en ook de koudere lucht, dienen ook als energiebron om de warmtepomp te voeden, net zoals lucht dat doet.

Op een doorsnee dak kunnen voldoende pvt-panelen liggen voor een hybride systeem. Een all-electric warmtepomp zou ook op de zonnecollectorenenergie kunnen draaien, maar daar zijn dan wel aanmerkelijk meer pvt-panelen voor nodig dan er aan pv-panelen nodig zijn voor de benodigde elektriciteit.

3.3 Welke warmtepomp

VolThera is een samenwerking aangegaan met Vaillant voor een compleet Plug&Play hybride systeem. Vaillant zet hier zijn GeoTherm-warmtepompen in, warmtepompen die ‘normaal’ gebruikt worden voor aardwarmtesystemen. VolThera levert de pvt-panelen en de omvormer voor de elektra, Vaillant pakt alles na de bron op, dus warmtepomp, buffervat en andere benodigheden.

3.4 Voordelen pvt-panelen

De pvt-panelen zijn onzichtbaar weggewerkt achter de pv panelen en ze werken geruisloos. Het dakoppervlak wordt maximaal benut. Elke vierkante meter wekt én elektriciteit én warmte op. Daarmee zijn de belangrijkste voordelen genoemd. De meeste mensen die een duurzame installatie aanleggen kiezen ook voor pv-panelen. De aanschaf is uiteraard hoger dan gewone pv-panelen, maar de warmtepomp is weer wat goedkoper. Bovendien geldt voor de pvt-panelen een aftrekbaarheid voor de belastingen.

3.5 Werking in een koude nacht

Altijd iets om weer even te hernemen: warmtepompen werken niet op warme of koude, maar op energie uit lucht, aarde of zonnecollector. De collectoren achter de pv panelen verzamelen die energie dus ook op een koude nacht. Ze blijven de warmtepomp dus voeden met energie, ook als het buiten vriest en de zon niet schijnt.

3.6 Inzet op hybide

VolThera Plug&Play, daarin van harte ondersteund door Vaillant, zet vol in op hybride installaties in de bestaande bouw. Omdat het pvt paneel daar het meest geschikt voor is. Omdat het systeem geruisloos is en geluidsoverlast nog wel eens als hindernis gezien wordt. Omdat hybride voor veel bestaande woningen de beste oplossing is.