Sanitair warm water (SWW) via warmtepomp: voor- en nadelen

De warmtepomp (HP) met geïntegreerde productie van sanitair warm water (DHW) is een interessante oplossing om aan twee behoeften te voldoen met schone, hernieuwbare en gratis energie.

Door twee belangrijke functies in één unit te combineren, biedt dit systeem vele voordelen op het gebied van energie-efficiëntie, kostenbesparing en ruimteoptimalisatie.

Zoals elk toestel heeft het echter ook zijn beperkingen en nadelen... die kunnen worden geneutraliseerd met een andere optie, de thermodynamische boiler. Hier volgen enkele verklaringen...

Warmtepomp met productie van sanitair warm water

Het warmtepomp met warmtapwatersysteem bestaat uit een lucht/water-warmtepomp en een opslagtank en levert dus zowel verwarming als warmtapwater voor het huis. 

Warmtepomp met geïntegreerde warmwatervoorziening: hoe werkt het?

De werking van de warmtepomp kan als volgt worden samengevat: 

• Het koelmiddel, dat in vloeibare toestand zeer koud is, vangt de warmte van de buitenlucht op, zelfs bij lage temperaturen. Bij verwarming wordt het een gas in de verdamper van de buitenunit van de warmtepomp;
• Om de temperatuur verder te verhogen, gaat dit gas door de compressor, waar het door compressie wordt verwarmd;
• Condensor: deze warmte wordt vervolgens overgedragen aan het water in het verwarmingscircuit. Door zijn warmte over te dragen aan het verwarmingscircuit zal het koelmiddel afkoelen en terugkeren naar de vloeibare toestand;
• Expansieventiel: de temperatuur van de vloeistof wordt verder verlaagd door de druk ervan te verlagen om de warmte van de buitenlucht weer terug te kunnen winnen. En de kringloop begint opnieuw.

In het geval van een warmtepomp met geïntegreerde warmwatervoorziening bevat de binnenunit ook een warmwatertank met een capaciteit die doorgaans tussen 170 en 300 liter ligt, afhankelijk van de grootte van het huishouden. Deze vult de andere warmtebronnen aan, zoals radiatoren en vloerverwarming. Er is ook een regelsysteem om de verschillende behoeften te beheren.

Door deze warmwatertank loopt een kronkelende buis die het verwarmde gas bevat dat zijn warmte overdraagt, waarbij de tank als energieopslag fungeert. Nadat het gas zijn warmte heeft afgegeven, keert het terug naar een vloeibare toestand, gaat het door het expansieventiel dat de druk verlaagt en verzamelt het de warmte weer van buitenaf.

Warmtepomp met geïntegreerd warm water: wat zijn de voordelen?

Het gebruik van een warmtepomp voor de productie van sanitair warm water heeft verschillende voordelen: 

• Optimalisatie van het energieverbruikDe warmtepomp kan worden gebruikt om de woning te verwarmen, zowel door gebruik te maken van het aerothermische verwarmingssysteem om warm water te produceren als door gebruik te maken van de "Inverter"-technologie die het vermogen van de warmtepomp aanpast aan de behoeften van de woning (als u kiest voor een model dat met deze technologie is uitgerust). Afhankelijk van de COP van de warmtepomp kan de energiebesparing oplopen tot 70 % ;
• RuimtebesparendDit komt doordat de warmwatertank en de binnenunit van de warmtepomp zich in dezelfde kolom bevinden. Dit is een voordeel, vooral als u bedenkt dat de prijs per vierkante meter voortdurend stijgt, vooral in stedelijke gebieden. Let op: bij een warmwaterboiler is de binnenunit groter;
• Lagere initiële investeringDit geldt met name als u van plan bent een ketel met dubbele bediening te vervangen, die zowel voor verwarming als voor warm water zorgt. Het alternatief voor een warmtepomp met geïntegreerde warmwatervoorziening is bijvoorbeeld de installatie van twee nieuwe afzonderlijke systemen, één voor verwarming en één voor warmwatervoorziening (bijvoorbeeld een conventionele lucht/water-warmtepomp en een elektrische boiler);
• Het al dan niet integreren van de warmwatervoorziening is niet echt wat de aankoopprijs van de warmtepomp het meest beïnvloedt;
• De ecologische voetafdruk verkleinen van huisvesting ;
• Het apparaat is komt in aanmerking voor steun van de staat.

Warmtepompen met geïntegreerd warm water: wat zijn de nadelen?

De voordelen van het warmtepompsysteem met geïntegreerd warm water zijn interessant, maar er zijn enkele nadelen die uw comfort kunnen beïnvloeden.

In regio's met strenge winters is het rendement van het warmtepompsysteem met geïntegreerd warm water lager. De warmtepomp zal immers voorrang geven aan de productie van sanitair warm water, wat een rechtstreekse invloed heeft op zijn vermogen om de woning te verwarmen. Er is een back-up verwarmingssysteem nodig, met alle nadelen van dien (extra kosten en minder thermisch comfort).

Ten tweede kan de productie van sanitair warm water met een lage of middelhoge temperatuur warmtepomp leiden tot een buitensporig elektriciteitsverbruik. De productie van sanitair warm water (DHW) door een warmtepomp met lage temperatuur (HP) vereist een hogere temperatuur dan die welke nodig is voor verwarming.

De warmtepomp zal dus harder en vaker moeten werken om deze hogere temperatuur te bereiken, wat kan leiden tot snellere slijtage van de apparatuur.

Om de groei van bacteriën, waaronder legionella, te voorkomen, moet het warme water regelmatig worden verwarmd tot een temperatuur van ten minste 60°C. Dit wordt de "legionellacyclus" genoemd. Dit wordt de "anti-legionellacyclus" genoemd.

Warmtepompen met een lage temperatuur moeten een extra inspanning leveren om deze temperatuur te bereiken, wat hun slijtage versnelt. Daarom wordt de hoge temperatuur warmtepomp (70°C) sterk aanbevolen.

Tenslotte, ook al is er een ruimtebesparing in die zin dat één enkele kolom voldoende is voor het warmtepomp + warmwatertanksysteem (in tegenstelling tot twee kolommen bij een systeem op afstand), het hele systeem kan relatief omslachtig zijn, met een hoogte van 2 meter in het geval van een groot reservoir.

Dit kan een probleem zijn voor woningen die niet over een voldoende grote ruimte beschikken. Er is een alternatief: een warmtepomp met warmwaterbereiding op afstand. Hierbij zijn de warmwatertank en de warmtepomp fysiek gescheiden, maar het werkingsprincipe blijft hetzelfde.

Onafhankelijke thermodynamische boiler

Deze optie is net zo interessant, voor zover hetzelfde werkingsprincipe als de lucht-water warmtepomp wordt gehandhaafd.

Hoe werkt de thermodynamische boiler?

De thermodynamische boiler is eigenlijk een specifieke vorm van een warmtepomp. Terwijl een conventionele lucht/water-warmtepomp warmte levert aan een verwarmingssysteem, is de thermodynamische boiler specifiek ontworpen om sanitair water te verwarmen. Hier ziet u hoe een thermodynamische boiler werkt:

1. Warmteafvoer Thermodynamische boilers: net als de warmtepomp onttrekt de thermodynamische boiler thermische energie aan de omgevingslucht, bijvoorbeeld de buitenlucht, de lucht in een onverwarmde ruimte of zelfs de lucht die aan een ventilatiesysteem wordt onttrokken. Meestal bevindt deze zich in een technische ruimte, in een kelder of in een wasruimte;
2. Waterverwarming De warmte-energie die wordt verwijderd door de verdamping van een koelmiddel in een verdamper. Het koelmiddel wordt gasvormig en circuleert vervolgens door een compressor die de temperatuur ervan verhoogt. Deze hete vloeistof gaat vervolgens door een condensator, waar het zijn warmte door condensatie afgeeft aan het water in de opslagtank;
3. Terugkeer naar vloeibare toestand Nadat het koelmiddel zijn warmte heeft afgegeven, keert het terug naar de vloeibare toestand en kan de cyclus opnieuw beginnen.

Het belangrijkste verschil tussen een conventionele warmtepomp en een thermodynamische boiler ligt in het gebruik ervan. De warmtepomp wordt meestal gebruikt voor de verwarming van kamers in een gebouw en soms voor de productie van sanitair warm water, terwijl de thermodynamische boiler uitsluitend wordt gebruikt voor de productie van sanitair warm water.

Daardoor is deze apparatuur compacter, omdat hij niet op een centraal verwarmingssysteem hoeft te worden aangesloten.

Wat zijn de voordelen van een thermodynamische boiler?

De thermodynamische boiler heeft verschillende voordelen, waaronder energie-efficiëntie en een lage milieubelasting:

1. Energie-efficiëntie De thermodynamische boiler is zeer energie-efficiënt, aangezien hij het energieverbruik voor de productie van sanitair warm water tot drie keer kan verminderen in vergelijking met een conventionele elektrische boiler;
2. Milieu-impact De thermodynamische boiler is minder belastend voor het milieu, want hij stoot tien keer minder CO2 uit dan een toestel dat fossiele brandstoffen gebruikt;
3. Subsidiabiliteit voor subsidies Dit apparaat komt in aanmerking voor staatssteun omdat het gebruik maakt van hernieuwbare energie; 
4. Opslagcapaciteit De thermodynamische boiler heeft meestal een grote tank voor de opslag van warm water (tot 300 liter);
5. Onafhankelijkheid van het systeem Door de productie van verwarming en warm water te scheiden, voorkomt u voortijdige slijtage van uw verwarmingssysteem in de zomer, wanneer u alleen warm water nodig hebt;
6. Verwarming De thermodynamische boiler heeft een elektrisch verwarmingselement dat indien nodig kan worden gebruikt, bijvoorbeeld op de koudste dagen van de winter.

Wat zijn de nadelen van de thermodynamische boiler?

Ondanks de energiebesparing is de thermodynamische boiler relatief duur.

Ten tweede zal het feit dat het een kleine warmtepomp bevat om het water te verwarmen onvermijdelijk extra lawaai produceren (compressor), waardoor het niet mogelijk is om het in een woonkamer te installeren.

U moet het dus in een technische ruimte installeren. Tenslotte, in het meest voorkomende geval waarin het thermodynamische reservoir warmte pompt in de lucht van de ruimte waarin het zich bevindt, resulteert dit in een daling van de omgevingstemperatuur van deze ruimte van ongeveer één graad (afhankelijk van het volume van de ruimte).

Wat te kiezen: warmtepomp met geïntegreerde warmwaterbereiding of thermodynamische boiler?

Beide opties bieden grote energiebesparingen en verminderen de ecologische voetafdruk van uw huis... maar elk heeft zijn eigen voor- en nadelen. De volgende tabel helpt u bij uw keuze.

Warmtepomp met geïntegreerde warmwatervoorziening (of warmtepomp met externe opslag)	Thermodynamische boilers
Vervanging van een oude oliegestookte ketelVervanging van een oude gasketelNoodzaak om de ruimte te optimaliseren door een enkele kolom te gebruikenRegio met relatief zachte wintersVoorkeur voor één onderhoudscontract	Alleen warm water, geen verwarming nodigHuis zonder centrale verwarmingHuis gelegen in een regio met een streng klimaatGezinswoning (6 personen), met grote behoefte aan warm water

Warmtepomp met geïntegreerde warmwatervoorziening: wat u moet weten

Het warmtepompsysteem (HPS) met geïntegreerde productie van sanitair warm water (SWW) is een economische en ecologische oplossing voor het verwarmen en produceren van het benodigde SWW.

Het resultaat: optimalisatie van de ruimte, lagere initiële investering (in het geval van vervanging van een ketel met dubbele functie), vermindering van de ecologische voetafdruk van de woning, subsidiabiliteit en besparing op de energierekening.

Aan deze optie zijn echter enkele nadelen verbonden, met name in gebieden met strenge winters, waar de verwarmingsprestaties kunnen worden aangetast. Bovendien kan de productie van warm water leiden tot een overmatig elektriciteitsverbruik en snellere slijtage van de apparatuur, vooral bij een warmtepomp met lage of middelhoge temperatuur.

De onafhankelijke thermodynamische boiler is een interessant alternatief voor de productie van warm water. Hij is zeer energie-efficiënt, heeft een laag milieueffect, komt in aanmerking voor staatssteun, biedt een grote opslagcapaciteit voor warm water en maakt systeemonafhankelijkheid mogelijk. Hij vereist echter een speciale installatieruimte, kan lawaai produceren en is relatief duur.