Wat is een zonnewarmtepomp: werking, selectiecriteria en prijs

De thermische warmtepomp op zonne-energie is een combinatie van twee technologieën die het milieu respecteren zonder afbreuk te doen aan de efficiëntie en het thermische comfort van de bewoners: de warmtepomp en zonne-energie.

In deze praktische gids bekijken we de thermische warmtepomp op zonne-energie in detail: hoe het werkt, de soorten zonnepanelen, de voor- en nadelen, de criteria om te kiezen, hoe je het installeert, subsidies en feedback van gebruikers.

Wat is een thermische warmtepomp op zonne-energie?

Een thermische zonnewarmtepomp, ook wel zonnewarmtepomp of PAC solaire genoemd, is een verwarmings- en koelsysteem dat de werking van thermische zonnepanelen (PST) en een lucht/water-warmtepomp (of water/water-warmtepomp) combineert.

Doelstelling Zorgen voor thermisch comfort voor de bewoners en tegelijkertijd het energieverbruik optimaliseren en de uitstoot van broeikasgassen verminderen door gebruik te maken van een gratis, hernieuwbare energiebron.

Warmtepomp op zonne-energie: hoe werkt het?

De thermische zonnewarmtepomp combineert het mechanisme van een conventionele warmtepomp met zonne-energie. Hij werkt in 7 fasen: 

1. De cyclus begint met het opvangen van zonne-energie. Thermische zonnepanelen worden geïnstalleerd op het dak of in een open ruimte die aan de zon is blootgesteld. Deze panelen zijn gemaakt van absorberende materialen en zetten zonne-energie om in warmte, die vervolgens wordt overgedragen aan een warmteoverdrachtsvloeistof (meestal water of een mengsel van water en antivries) in de buizen van het paneel;
2. Verwarmd, De warmteoverdrachtvloeistof stroomt door een wisselaar. De warmte wordt dan overgedragen aan een andere vloeistof die de lucht of het water in het gebouw verwarmt; 
3. Het water dat door de wisselaar wordt verwarmd, wordt binnen verspreid via een verwarmings- of airconditioningscircuit, meestal een radiator, vloerverwarming, ventilatorconvectoren, enz; 
4. Overtollige thermische zonne-energie kan worden opgeslagen in een thermisch reservoir voor later gebruik wanneer er onvoldoende zonneschijn is; 
5. In dit systeem is de rol van de warmtepomp om het over te nemen wanneer thermische zonne-energie onvoldoende is om aan de behoeften van de bewoners te voldoen. De warmtepomp onttrekt warmte aan de buitenlucht, grond of water, afhankelijk van het type, en brengt deze naar binnen (verwarming), of onttrekt warmte aan binnen en voert deze af naar buiten (koeling).

Om ervoor te zorgen dat het systeem goed werkt, wordt er een regel- en besturingssysteem opgezet om de omgevingstemperatuur en de energiebehoeften van het gebouw te controleren.

Warmtepomp op zonne-energie: welke zonnepanelen gebruiken?

De thermische warmtepomp op zonne-energie maakt gebruik van thermische zonnepanelen die de warmte van de zonnestralen absorberen en overdragen aan een warmteoverdrachtsvloeistof die door het systeem circuleert. De thermische warmtepomp op zonne-energie moet niet worden verward met systemen van het type "warmtepomp - fotovoltaïsche panelen". In dit geval voorzien de fotovoltaïsche panelen de warmtepomp en andere apparaten in huis van elektriciteit, via een omvormer die gelijkstroom omzet in wisselstroom.

Tot slot kan een thermische zonnewarmtepomp hybride panelen gebruiken, die de werking van thermische zonnepanelen (achterpaneel) en fotovoltaïsche zonnepanelen (voorpaneel) combineren.

Type zonnepaneel	Hoe het werkt	Voordelen	Nadelen
Thermische zonnepanelen	Thermische zonnepanelen absorberen warmte van de zonnestralen en geven deze af aan een warmteoverdrachtsvloeistof die door het systeem circuleert.	Hoog energierendement voor warmteproductie. Minder duur dan fotovoltaïsche en hybride panelen. Thermische energie kan worden opgeslagen voor later gebruik.	Wek niet rechtstreeks elektriciteit op. Prestaties zijn sterk afhankelijk van weersomstandigheden en zonneschijn.
Hybride zonnepanelen (PVT)	Hybride zonnepanelen combineren fotovoltaïsche en thermische technologieën in één paneel.  Ze produceren tegelijkertijd elektriciteit en warmte, waardoor een warmtepomp van stroom kan worden voorzien terwijl er elektriciteit wordt opgewekt voor andere doeleinden.	Gecombineerde productie van elektriciteit en warmte. Hogere energie-efficiëntie dan alleen fotovoltaïsche of thermische panelen. Optimaal gebruik van de dakruimte.	Hogere installatiekosten dan alleen thermische en fotovoltaïsche zonnepanelen. Toegenomen complexiteit van het systeem waardoor rigoureuzer onderhoud nodig is.

Warmtepompen op zonne-energie: voor- en nadelen

Er zijn veel voordelen: energiebesparing en een lage uitstoot van broeikasgassen, vooral als de warmtepomp wordt gecombineerd met hybride zonnepanelen. Deze combinatie gebruikt een gratis, hernieuwbare energiebron om te verwarmen of te koelen.

De thermische warmtepomp op zonne-energie is ook zeer veelzijdig, omdat hij kan worden gebruikt voor verwarming, koeling en de productie van sanitair warm water (SWW). En last but not least is de thermische warmtepomp een beproefd, betrouwbaar apparaat met een lange levensduur.

Een nadeel is dat de output schommelt naargelang het seizoen, maar de autonomie blijft zeer aantrekkelijk, met ongeveer 80 %... op voorwaarde dat de installatie volgens de strengste normen wordt uitgevoerd en de woning onberispelijk geïsoleerd is (RE 2020).

De initiële installatiekosten zijn ook hoog, gemiddeld € 13.000 exclusief installatie. Deze investering wordt echter verminderd door subsidies en financieringsprogramma's en door de energiebesparingen die op de lange termijn worden gerealiseerd.

Welke criteria moet ik gebruiken om mijn thermische zonnewarmtepomp te kiezen?

De keuze van elk onderdeel van je thermische zonne-installatie (warmtepomp - zonnepanelen - regelsysteem) vereist bepaalde voorkennis.

Tenzij je veel over het onderwerp weet, raden we je sterk aan om een professional in te schakelen die je behoeften kan analyseren en je kan adviseren over de meest geschikte apparatuur. Hier zijn echter 6 essentiële criteria, bij wijze van richtlijn, om je te helpen een weloverwogen keuze te maken: 

1. Type zonnepaneel Raadpleeg de bovenstaande tabel om te bepalen welk type zonnepaneel je voor je thermische zonne-energiesysteem wilt gebruiken;
2. Type warmteoverdrachtsvloeistof Sommige systemen gebruiken water, terwijl andere een mengsel van water en glycol (antivries) gebruiken. Als je in een regio woont waar de temperatuur regelmatig onder nul daalt, raden we aan een antivries warmteoverdrachtsvloeistof te gebruiken om te voorkomen dat de leidingen bevriezen;
3. Type warmtepomp Kies tussen lucht/water, lucht/lucht, water/water en grond/water warmtepompen, afhankelijk van de beschikbare warmtebron (lucht, water, grond) en het beoogde gebruik (verwarming, koeling, productie van sanitair warm water). Let op: de lucht/water-warmtepomp is geschikt voor warme of gematigde regio's, terwijl de geothermische warmtepomp betere prestaties levert in koude regio's;
4. Prestatiecoëfficiënt COP: de COP is een indicator voor de energie-efficiëntie van een warmtepomp. Hoe hoger de COP, hoe efficiënter de warmtepomp is bij het omzetten van elektrische energie in thermische energie. Zoek een warmtepomp met een hoge COP om maximaal energie te besparen (en te profiteren van overheidssubsidies);
5. Regel- en besturingssysteem Het moet de temperatuur kunnen bewaken en aanpassen aan de weersomstandigheden en de vereisten voor verwarming of koeling;
6. Compatibiliteit met andere verwarmingssystemen Als je al een verwarmingssysteem hebt (verwarmingsketel, radiatoren, vloerverwarming), controleer dan of het geplande thermische zonnesysteem compatibel is met deze apparatuur;
7. De garantie Dit is over het algemeen erg lang voor zonnepanelen (tot 25 jaar) en 5 tot 10 jaar voor warmtepompen.

Hoe dimensioneer ik mijn thermische zonnewarmtepomp?

Alleen een gekwalificeerde professional kan je een precies antwoord geven... maar dat betekent niet dat je geen idee kunt hebben van de orde van grootte. Denk aan het volgende principe: grofweg verwarmt één vierkante meter thermische zonnepanelen een oppervlakte van 10 m². Laten we aannemen dat het gemiddelde thermische zonnepaneel 2 m² is (in werkelijkheid kan dit variëren van 1,5 tot 4 of zelfs 5 m², met een gemiddelde van 2 m²): 

Woonoppervlak (m²)	Paneelgebied thermische zonne-energie (m²)	Aantal thermische zonnepanelen (2 m²/paneel)
50	5	2,5 (afgerond naar 3)
75	7,5	3,75 (afgerond naar 4)
100	10	5
125	12,5	6,25 (afgerond op 6)
150	15	7,5 (afgerond naar 8)
200	20	10

Wat u moet weten over de installatie van een zonnewarmtepomp

Thermische zonnecollectoren moeten worden geïnstalleerd door een gekwalificeerde vakman met de nodige certificering en expertise. In Frankrijk moet je een vakman inschakelen die erkend is als milieuverantwoordelijke (RGE).

Installatie van de warmtepomp op zonne-energie

Hij begint met het beoordelen van de locatie om de optimale locatie voor de zonnepanelen en warmtepomp te bepalen. De zonnepanelen moeten op het zuiden liggen en in een hoek worden geplaatst voor maximale blootstelling aan de zon. De warmtepomp moet op een toegankelijke plek worden geïnstalleerd om onderhoud en reparaties te vergemakkelijken.

De zonnewarmtepomp kan worden gebruikt als aanvulling op een bestaand verwarmingssysteem, zoals een gas- of oliegestookte ketel. De installateur moet ervoor zorgen dat de twee systemen goed geïntegreerd zijn en optimaal werken. Bij de dimensionering van het systeem moet je installateur rekening houden met de woonruimte, de isolatie van het gebouw, het klimaat van je regio en je verwarmingsbehoeften.

Vervolgens installeert hij de zonnepanelen, warmtepomp, warmwatertank en andere componenten volgens de specificaties van de fabrikant en de lokale voorschriften. Als de installatie klaar is, neemt hij het systeem in gebruik en voert hij de gebruikelijke controles uit. De installatie duurt meestal een week (er komt veel bij kijken!).

Over het algemeen hebben zonnecollectoren weinig onderhoud nodig. Je moet echter regelmatig controles plannen om de prestaties en levensduur van het systeem te garanderen en grote storingen te voorkomen die de rentabiliteit van je investering in gevaar brengen. Je installateur zal je onderhoudsinstructies geven en je vertellen hoe vaak je het systeem moet laten controleren.

Warmtepompen op zonne-energie: installatiekosten en levensduur 

Zoals hierboven uitgelegd, bedragen de kosten van een thermische warmtepomp op zonne-energie ongeveer € 13.000, plus installatiekosten van € 4.000 tot € 6.000. Het jaarlijkse onderhoud (verplicht in sommige landen, zoals Frankrijk) kost tussen € 150 en € 300 per jaar. Jaarlijks onderhoud (verplicht in sommige landen, zoals Frankrijk) kost tussen de €150 en €300 per jaar.

Wat betreft levensduur kunnen thermische zonnepanelen meer dan 30 jaar meegaan, vergeleken met 15 tot 20 jaar voor een warmtepomp.

Warmtepompen op zonne-energie: je hebt recht op steun om je project te financieren

Een aantal EU-landen biedt ondersteunings- en financieringsprogramma's aan om huishoudens aan te moedigen over te schakelen op schone energie, in lijn met het doel van koolstofneutraliteit tegen 2050. Neem bijvoorbeeld Frankrijk: 

• De energiebonus, ter waarde van €5.000 tot €10.000 voor huishoudens met een laag inkomen om renovatiewerkzaamheden of de vervanging van een verwarmingssysteem te financieren als onderdeel van de energietransitie;
• MaPrimeRénov' is een regeling die bedoeld is voor eigenaars-bewoners en verhuurders (en mede-eigenaars onder bepaalde voorwaarden) om energieverbeteringen aan hun woning te financieren: isolatie, verandering van verwarmingssysteem, installatie van een warmtepomp of mechanisch ventilatiesysteem, etc. Het bedrag varieert afhankelijk van het inkomen van het huishouden, het type uitgevoerde werkzaamheden en de energieprestatie na de werkzaamheden. Het bedrag varieert naargelang het inkomen van het huishouden, het type uitgevoerde werken en de energieprestatie na de werken. Voor warmtepompen op zonne-energie kan het subsidiebedrag oplopen tot €10.000;
• Lening Eco-rate 0: dit is een rentevrije lening van maximaal € 30.000;
• Steun van regionale en lokale overheden.

Tot slot past de Franse overheid een verlaagd btw-tarief (10 %) toe op warmtepompapparatuur voor zonne-energie.

Meningen en getuigenissen: wat vinden gebruikers van de thermische zonnewarmtepomp?

Het is niet eenvoudig om een uitputtend overzicht te geven van de meningen en getuigenissen van gebruikers van thermische zonne-energie warmtepompen, omdat de ervaringen kunnen variëren afhankelijk van het model, de fabrikant, de kwaliteit van de installatie en de klimatologische omstandigheden in de regio. 

Er zijn echter een paar algemene punten die terugkomen in de feedback van gebruikers van thermische zonnecollectoren:

Aan de positieve kant :

1. Energiebesparing bereikt door zonne-energie te gebruiken om het huis te verwarmen en warm water te produceren, met lagere energierekeningen en een grotere onafhankelijkheid van energieleveranciers;
2. Ecologie Veel gebruikers zijn tevreden over de positieve impact van hun thermische zonnewarmtepompen op het milieu. Door zonne-energie te gebruiken, verminderen ze hun verbruik van fossiele brandstoffen en helpen ze de klimaatverandering tegen te gaan... ook al wordt het productieproces van zonnepanelen door sommige gebruikers bekritiseerd als niet erg milieuvriendelijk;
3. Betrouwbaarheid Zonnewarmtepompen: gebruikers melden over het algemeen dat hun zonnewarmtepompen betrouwbaar zijn en weinig onderhoud nodig hebben. Als ze goed ontworpen en correct geïnstalleerd zijn, gaan de systemen tientallen jaren mee.

Aan de negatieve kant :

1. Hoge initiële kostenDe subsidies en energiebesparingen die na verloop van tijd worden gerealiseerd, zullen de terugverdientijd echter versnellen;
2. Afhankelijkheid van zonlicht Sommige gebruikers melden ontoereikende prestaties tijdens strenge winters. Over het algemeen moeten ze hun toevlucht nemen tot een aanvullend verwarmingssysteem om aan hun energiebehoeften te voldoen;
3. Complexiteit van installatie.