Een beetje een technisch verhaal dit keer, maar de conclusie is een relevante en interessant voor mensen die een warmtepomp overwegen!
Toen ik mijn nieuwe woning in trok was deze voorzien van de Ducobox WTW lucht/water warmtepomp gecombineerd met de Ducobox Focus ventilatiebox. Op deze manier kon ik in ieder vertrek CO2-gestuurd naar behoefte ventileren, terwijl ik de warmte uit de ventilatielucht terug won en deze opsloeg in een groot buffervat als warm water. Om zoveel mogelijk warmte op te kunnen slaan en optimaal gebruik te kunnen maken van zelf opgewekte energie, had ik zelfs twee buffervaten: een van bijna 500 liter, gekoppeld aan de warmtepomp en te gebruiken voor verwarming, en een van ruim 300 liter voor warm tapwater, verbonden aan het andere buffervat via een warmtewisselaar. In het tapvat zat ook een gloeispiraal, die ik zo had ingesteld dat deze aanging op het moment dat de PV panelen op mijn dak zoveel energie opleverden als de spiraal verbruikte.
De opstelling met de warmtepomp was een tijdelijke: ik loop mee in een test-/ontwikkeltraject van Duco, waarbij ik een nieuwe warmtepomp zou testen die dit najaar op de markt komt: de Ducobox Eco. Toen ik mijn huis in trok, was het prototype echter nog niet voldoende ontwikkeld om in mijn woning in een gebruikssituatie te laten proefdraaien. Daardoor ging ik de winter in met een warmtepomp die normaal gesproken wordt ondersteund door een gasketeltje op het moment dat het echt koud wordt (hybride oplossing). Ik heb echter geen gasaansluiting, wat mij tot heel interessante inzichten heeft geleid.
De warmtepomp die ik had, kan warmte terugwinnen tot ongeveer vijf graden boven nul. Daaronder zit er onvoldoende warmte in de lucht om terug te winnen. Daarbij had de warmtepomp een opgenomen vermogen van ongeveer 500 W. Als de temperatuur onder de vijf graden zakte, had ik dus een maximaal verwarmingsvermogen van 500 W. Dat had ik gekoppeld aan een buffer van 500 liter, met het idee dat ik deze kon vullen met warmte op het moment dat ik een energie-overschot had, om dit te kunnen gebruiken op een later moment als ik daar behoefte aan had. Wat ik onvoldoende had voorzien echter, is dat de warmtepomp onvoldoende vermogen had om dat hele voorraadvat op temperatuur te brengen. Ik trok de warmte er sneller uit dan dat ik het erin kon stoppen, waardoor het hele vat de hele winter eigenlijk nooit boven de 19 graden kwam. Het tapvat kon ik gelukkig elektrisch verwarmen, dus douchewater was wel altijd op temperatuur.
De consequentie hiervan was dat ik afgelopen winter mijn woning eigenlijk volledig elektrisch heb verwarmd, maar doordat mijn totale verwarmingsvermogen maar heel beperkt was, de binnentemperatuur een beetje aan de onderkant van behaaglijk bleef schommelen. Energiezuinig ja, maar comfortabel niet echt.
Vlak voor de zomer werd de tijdelijke warmtepomp vervangen voor een prototype van de Ducobox Eco die later dit jaar op de markt komt. Deze heeft meer vermogen en kan daarnaast tot -20 graden warmte blijven leveren. Omdat ik in de zomer geen verwarming nodig heb, waren beide buffervaten in een ommezien op temperatuur. Ik had zelfs ingesteld dat ik mijn tapvat tot 80 graden verwarmde als de zon hard scheen, om zo de energie van mijn PV dak als warmte te kunnen opslaan. Omdat in de zomer de warmtevraag heel laag is, heb ik nu dus de hele zomer lang 800 liter water opgeslagen gehad met een temperatuur tussen de 50 en 80 graden. De buffervaten waren goed geïsoleerd, maar zoveel water zo warm houden kost ook energie, en de temperatuur in mijn technische ruimte liep ook op richting de 40 graden. Dat is natuurlijk zinloos verspilde energie, ook al is de energie ‘gratis’, want zelf opgewekt.
Nu is afgelopen maand de prototype warmtepomp vervangen voor een definitief exemplaar. Tegelijkertijd zijn ook de twee buffervaten vervangen voor één exemplaar van 300 liter. Hoewel ik nu minder opslagmogelijkheden heb van warmte, verwacht ik hiermee toch veel zuiniger in gebruik te zijn. Ik kan de warmte namelijk nu veel directer gebruiken en de warmtepomp zal alleen hoeven draaien om die 300 liter te verwarmen, in plaats van 800 liter. Nu zal de warmtepomp zijn toch beperkte vermogen van 2,5 kW naar verwachting ook voldoende zijn om mijn hele woning comfortabel warm te houden èn voldoende warm tapwater te leveren. Ter referentie: dit is ca 40% van het vermogen wat ik volgens de reguliere rekenregels zou ‘moeten’ hebben, zoals ik ook heb beschreven in de blog ‘doorbraak, niet eerder vertoond’.
Mijn geleerde les bestaat er nu dus uit dat het weinig effectief is om overtollige energie op te slaan in een heel groot buffervat. Op het moment dat die buffer nodig is – in de winter – is er onvoldoende overtollige energie om de buffer tot een nuttige temperatuur op te warmen. Wat wèl gebeurt, is dat er een verdunning zit op het geleverde vermogen van de warmtepomp. Enige mate van buffer (afgestemd op behoefte) is nodig en efficiënt, bijvoorbeeld om het verschil tussen dag en nacht op te vangen. Maar meer dan dat blijkt een verspilling van energie, met name in de zomer. Nu ben ik nog een beetje aan het tweaken, om te kijken bij welke instellingen ik maximaal comfort tegen minimaal energieverbruik heb. Alles functioneert naar wens, ik ben benieuwd hoe mijn energieverbruik van aankomende winter vergelijkt met die van afgelopen winter.
Bas Hasselaar is werkzaam als Adviseur Bouwfysica & Duurzaamheid bij DGMR en te bereiken op bha@dgmr.nl.
