Een warmtepomp met PV-systeem

Waarom? Allereerst is het belangrijk om een aantal algemene gegevens op een rijtje te zetten om het juiste systeem te vinden, zoals bouwtechnische en geografische (rand)voorwaarden. Daarnaast is het nodig om jezelf onderstaande kritische vragen te stellen over de woning. Kun je op de vragen ‘ja’ knikken? Dan kun je verder. 

Vraag jezelf voordat je een warmtepomp gaat inzetten af:

• Is de eventuele aanschaf van een warmtepomp onderdeel van een (energie)renovatie of wordt de pomp in nieuwbouw met actuele efficiëntie normen geïnstalleerd?
• Is er geen duurzaam geëxploiteerd warmtenet van restwarmte beschikbaar?
• Is het door middel van oppervlakteverwarming mogelijk om de temperatuurgradiënt te reduceren tot idealiter 35 °C? Als de verloop temperatuur hoger is dan 50 °C, is een warmtepomp niet de juiste keuze.
• Is er voldoende ruimte voor een warmtepomp in of rond de eigen woning?

Heb je op alle vragen ‘ja’ geantwoord? Kijk dan verder naar onderstaande aandachtspunten en je hebt het antwoord op de vraag of een warmtepomp in combinatie met een PV-systeem voor de woning geschikt is.

Punt 1: naast de isolatie standaard van het huis zijn de grootte van het PV-systeem en de richting van het dak bepalend voor het toekomstig economisch rendement van de warmteproductie. Een oost-west oriëntatie biedt een gelijkmatigere elektriciteitsproductie dan een PV-systeem dat op het zuiden is gericht. Goed om te weten: alle varianten zijn geschikt voor warmtelevering. 

Punt 2: de hoeveelheid energie die een warmtepomp gebruikt is laag in vergelijking met de opbrengst. Realiseer je dat 65 tot 80 % van de door de warmtepomp geleverde energie ‘voor niks’ uit de omgeving wordt gehaald. Hiervoor is maar 35 tot 20 % elektrische energie nodig, die duurzaam op te wekken is met zonne- of windenergie.

Punt 3: een vergelijking tussen elektrische energie en warmte (beide Joules of kWh) heeft het meeste zin als je een elektrische kachel vergelijkt met een warmtepomp. We nemen hiervoor als voorbeeld een warmtepomp met een COP van (pak ‘em beet) 3,5. Voor elke kWh elektrische energie zal de kachel ongeveer 1 kWh warmte opleveren en de warmtepomp 3,5 kWh aan warmte.

Je kan dus stellen dat 1 kWh elektrische energie ‘hoogwaardiger’ is dan 1 kWh aan (verbrandings)warmte uit je CV-ketel.

Hoe voeg je een warmtepomp samen met het PV-systeem? Dit doe je zo: je kunt een potentiaalvrij contact op de omvormer inzetten om een warmtepomp in het systeem samen te voegen. Een relais geeft het vermogen aan de omvormer vrij voor de warmtepomp. Daartoe wordt een minimumvermogen op de omvormer ingesteld. Deze oplossing is de eenvoudigste, maar niet de beste. Het PV-overschot wordt dan niet volledig benut.

Naast de SMA Sunny Home Manager 2.0 heb je de ISG-Web van Stiebel Eltron nodig. Deze verbindt de warmtepomp via het ethernet met het thuisnetwerk. Bij de combinatie Fronius & Bosch regelt de Bosch Energy Manager deze verbinding. Je hebt hier dus geen extra componenten nodig.

• warmtepompen verwarmen;
• verwarmingselementen;
• warmwaterpompen voor huishoudelijk gebruik;
• infrarood panelen.

Een energiebeheersysteem kan de warmtepomp modulerend aansturen. Dit betekent dat het gekoppeld is aan de elektriciteitsproductie van het PV-systeem en gestuurd wordt; het systeem maakt dus voornamelijk gebruik van PV-overschotten.

Afhankelijk van de grootte van het systeem en zonder uitgebreide maatregelen te nemen, kan de warmtepomp voor 45 % tot 60 % met elektriciteit van het eigen dak werken. Hierdoor neemt het eigen verbruik met ongeveer 10 tot 15% toe. Als gevolg daarvan hoeven met name nieuwe centrales minder elektriciteit tegen lage prijzen aan het openbare net terug te leveren. 

Memodo tip: kijk voor ieder project apart wat er mogelijk is én opnieuw moet worden berekend. De 24- uurs Sun Simulator van Fronius helpt je met ruwe berekeningen voor eengezinswoningen. De simulator houdt ook rekening met een elektrische auto of andere verbruikers.

De prestatiefactor (COP) geeft het gemiddelde aan van alle COP-waarden over het jaar. Het zit namelijk zo: hoe hoger het temperatuurbereik van de warmtepomp, hoe meer elektrische energie de compressor nodig heeft. De voorkeur wordt daarom altijd gegeven aan lage temperaturen in de voorloopstroom. De warmtepomp werkt in z'n geheel ook inefficiënter naarmate de buitentemperatuur kouder is.

We kijken naar een woning die in totaal 9.000 kWh aan thermische energie nodig heeft. Daarnaast gaan we uit van de onderstaande jaarlijkse prestatiefactoren. Dit is van invloed op het jaarlijkse elektriciteitsverbruik. Daar bovenop zijn er diverse jaarlijkse kosten voor gekochte elektriciteit in vergelijking met zelf geproduceerde elektriciteit.

*Bij 22 ct/kWh warmtepomp elektriciteit / **Bij 50 % eigen voorziening (ca. 6-10 ct/kWh) en 32 ct/kWh elektriciteitsprijs huishoudens.

Elk project dient apart en zorgvuldig te worden beoordeeld. Je kunt ook het PV-systeem en het warmtepomptarief gebruiken voor de berekening. Het is belangrijk dat je altijd een elektriciteitsmeter in cascadeaansluiting gebruikt, wat extra kosten met zich meebrengt voor de werking van het meetpunt. Let op: kies voor beide tarieven dezelfde leverancier!

De regering stimuleert verschillende maatregelen om van fossiele verwarmingssystemen over te schakelen op hernieuwbare energiebronnen. Kijk voor de actuele informatie op de site van de Rijksoverheid.

Er zijn geen logische argumenten meer te bedenken om vast te houden aan fossiele brandstoffen; ze laten de energiekosten stijgen en hebben een negatief effect op het milieu. Met een PV-installatie en een warmtepomp samen wordt dubbele CO2-reductie bereikt: aan de ene kant door PV-opwerk en aan de andere kant door de uitbreiding van warmtepompen. Even een korte uitleg: door PV-opwek is er (tijdelijk) minder elektrische energie uit fossiele brandstoffen nodig en de warmtepomp zorgt er over het algemeen voor dat minder warmte uit fossiele brandstoffen nodig is.

En nu het antwoord op de vraag: wanneer is een warmtepomp met PV-systeem de moeite waard? Het antwoord is simpel: in de meeste gevallen. Dit komt doordat de gebruiker grotendeels zelfvoorzienend kan leven dankzij zonne-energie vanaf het dak. Plus: het is goed voor de portemonnee!

• als je een warmtepomp wilt installeren, moet je rekening houden met de omstandigheden in en rond de woning, de warmtepomp is niet voor ieder project geschikt;
• als je een energiebeheersysteem in het warmtepompsysteem samenvoegt, zal het zelfverbruik gewoonlijk met 10 tot 15 % toenemen;
• het rendement van de warmtepomp wordt gemeten aan de hand van de COP-waarde. De jaarlijkse COP-waarden zijn van invloed op het economisch rendement.