Is het zinvol om een warmtepomp te combineren met een fotovoltaïsch systeem? Woningbouwers hebben gelijk als ze zichzelf deze vraag stellen, want als je afhankelijk bent van een duurzaam verwarmingssysteem, kan het alleen maar juist zijn om een deel van de elektriciteit die nodig is voor de werking zelf te produceren, toch?
Afhankelijk van de uitgangssituatie
Het korte antwoord is: Ja, natuurlijk is dat logisch. En toch moet er rekening gehouden worden met veel factoren die van invloed zijn op het gedetailleerde antwoord:
- Hoeveel woonruimte heb ik?
- Hoeveel mensen wonen er in het huishouden (warmwaterbehoefte)?
- Hoeveel dakruimte is er beschikbaar?
- Welke dakhelling/-oriëntatie is beschikbaar?
- Beslissing: “investering” versus “hogere exploitatiekosten”
Een gespecialiseerd bedrijf kan betrouwbaar advies en berekeningen geven voor uw situatie.
Wilt u een warmtepomp achteraf inbouwen in een oud gebouw? Dit vereist verdere vragen:
- Is er vloerverwarming?
- Heeft het huis een goede thermische isolatie?
- Is er voldoende ruimte in huis/op het perceel?
Casestudy: Pekel-water-warmtepompen in combinatie met PV
Er zijn 2x pekelwaterwarmtepompen (WP) geïnstalleerd, elk met een vermogen van 6 kW met een energieverbruik van ca. 1,2 kW + 1,6 m³ bufferopslag. De kleine warmtepompen hebben een lager stroomverbruik, waardoor ze zelfs bij een lage PV-opbrengst efficiënt hun eigen elektriciteit verbruiken. De PV-installatie is verdeeld in twee dakvlakken met een helling van 25° en ha alt circa 16 kWp. Het systeem moet worden aangevuld met een elektriciteitsopslagsysteem van 12 kWh om een nog hoger niveau van eigen verbruik en zelfvoorziening te bereiken.
Is 16 kWp te groot?
Ja en nee. Hoe hoger het vermogen in kWp, hoe:
- lager percentage van het eigen verbruik in de zomer (=je produceert duurdere elektriciteit dan je teruglevert)
- Hogere dekking van persoonlijke behoeften in de winter
Situatie: Thuis, gezin van 4 personen
Warmwaterproductie via warmwaterwarmtepomp, zonder elektriciteitsopslag
In het lopende jaar is sinds de ingebruikname in juni een zelfvoorzieningsniveau van 71% bereikt. In totaal werd 16% van de elektriciteit zelf verbruikt, waarbij deze waarde al steeg naar 45% in oktober (zelfvoorzieningsgraad 70%) en naar ruim 70% in november (zelfvoorzieningsgraad 60%).
Wanneer het PV-systeem elektriciteit produceert, schakelen de verbruikers in zodra de ingestelde grenswaarden worden bereikt. Deze zijn bewust laag ingesteld voor gebruik in de winter, zodat het gebruik van uw eigen elektriciteit wordt gemaximaliseerd en de aanschaf van elektriciteit uit het elektriciteitsnet wordt verminderd.
Gamechanger-buffer
Als de zon schijnt, kan de warmtepomp de bufferopslag opwarmen. Hoewel het rendement afneemt naarmate het aantal graden in de bufferopslag toeneemt, helpt dit – afhankelijk van de verhouding tot de woonruimte – om de volgende nacht of zelfs de volgende dag volledig zonder netstroom voor de verwarming te overbruggen. Ook in het seizoen waarin de zon minder vaak schijnt, is een bufferopslag belangrijk zodat je geen externe elektriciteit hoeft te gebruiken om de warmtepomp te laten werken. Het toevoegen van een PV-systeem heeft alleen zin met een bufferopslagtank van de juiste grootte.
Wanneer welke consumenten worden geactiveerd:
- vanaf 400 watt PV-vermogen: warmwaterwarmtepomp met 0,5 kW
- vanaf 1.000 watt PV-vermogen: WP Master 1,2 kW (=1,7 kW verbruik=0,7 kW netvoeding)
- vanaf 1.900 watt PV-vermogen: WP-slave 1,2 kW (=2,9 kW verbruik=1,0 kW netvoeding)
Resultaat
De behoefte aan warm water en verwarmingsenergie kan tot nu toe volledig worden gedekt door PV op ongeveer80% van alle dagen. Alleen op bewolkte dagen in de winter en als er sneeuw ligt, zal de PV niet voldoende elektriciteit produceren om de warmtepompen lang genoeg te laten werken.
In december wordt ongeveer 500 kWh opbrengst verwacht. Deze zijn uiteraard niet voldoende om de warmwater- en verwarmingsenergie te dekken, maar ze helpen wel de kosten voor de productie van warm water en verwarming te verlagen. De warmtepompen in het voorbeeld worden gegeven met een COP-waarde (zie infobox) van 4,81.
Prestatiecoëfficiënt COP (EN14511)
De COP geeft de waarde aan van de warmteafgifte in verhouding tot het elektrische vermogen dat onder bepaalde omstandigheden wordt gebruikt. Hoe hoger de COP-waarde, hoe efficiënter de warmtepomp werkt. Een COP-waarde van 4 betekent dat 1 kWh elektriciteit wordt omgezet in 4 kWh thermische energie.
Ervan uitgaande dat 400 kWh van de verwachte 500 kWh wordt gebruikt met een COP-waarde van 4,5, kan er minimaal1.800 kWh thermische energie worden opgewekt.
Conclusie
De observatieperiode is te kort om een gefundeerde conclusie te kunnen trekken, omdat de periode van donkere verwarming op komst is.
Desalniettemin:
Investeren in een fotovoltaïsch systeem is zinvoller,hoe hoger uw eigen verbruikis. Nog een voordeel: een warmtepomp zorgt vooronafhankelijkheid van fossiele brandstoffenen het PV-systeem helpt deafhankelijkheid van elektriciteit uit het elektriciteitsnet te verminderenNaast een energieopslagsysteem is het systeem aanzienlijk verbeterd. Natuurlijk zijn er in het begininvesteringen, die een aanzienlijke impact hebben op de financiering, vooral bij het bouwen van een huis, maar het resultaat“lagere exploitatiekosten”is voor velen de moeite waard. Hierdoor worden de hoge investeringskosten weer afgeschreven.
