Zonnepanelen voor een woning met warmtepomp: combinatie en benodigd vermogen

Wat is het?

Je combineert zonnepanelen met een warmtepomp om je woning duurzamer en goedkoper te verwarmen. De zonnepanelen wekken elektriciteit op, die direct door de warmtepomp wordt gebruikt om warmte te produceren.

Dit vermindert je afhankelijkheid van het elektriciteitsnet en je gasverbruik drastisch. Een warmtepomp haalt warmte uit de buitenlucht, de bodem of het grondwater.

Voor dit proces heeft hij stroom nodig. Zonnepanelen leveren die stroom, vooral in de lente en zomer wanneer de zon volop schijnt en je ook minder hoeft te stoken. De combinatie vormt de kern van een all-electric woning.

Je gebruikt één energiebron – de zon – voor zowel je stroom als je warmte. Dit maakt je huis klaar voor een toekomst zonder aardgas.

Hoe werkt het precies?

Zonnepanelen zetten zonlicht om in gelijkstroom (DC). Een omvormer zet dit om in wisselstroom (AC), die je huiselijke apparaten kunnen gebruiken.

De warmtepomp is zo'n grootverbruiker die direct van deze stroom profiteert. Op een zonnige dag produceren je panelen vaak meer stroom dan je verbruikt.

Deze overcapaciteit gaat naar de warmtepomp om je woning te verwarmen of om warm tapwater te bereiden. Zo sla je feitelijk zonne-energie op in de vorm van warmte in je boiler of vloerverwarming. Is er onvoldoende zon, bijvoorbeeld in de winter? Dan haalt de warmtepomp alsnog stroom van het net.

Je kunt dit opvangen met een thuisaccu, maar dat is een extra investering.

Het benodigde vermogen berekenen

Zonder accu blijft je warmtepomp gewoon werken op netstroom. De installatie vereist een goede afstemming. Een installateur berekent het benodigde vermogen van de zonnepanelen op basis van het stroomverbruik van de warmtepomp en je overige huishoudelijke apparaten.

Een gemiddelde warmtepomp voor een rijtjeshuis verbruikt jaarlijks zo'n 3.000 tot 4.500 kWh. Je wilt dit verbruik zoveel mogelijk dekken met je zonnepanelen.

Daarnaast heb je nog je normale stroomverbruik, gemiddeld 2.500 kWh per jaar voor een huishouden zonder warmtepomp.

Je totale stroomvraag komt dus uit op ongeveer 5.500 tot 7.000 kWh per jaar. Om dit op te wekken, heb je tussen de 12 en 18 zonnepanelen nodig van elk zo'n 400 Wattpiek. Dit is een schatting; het exacte aantal hangt af van je dak, de ligging en je werkelijke verbruik.

Een vuistregel: reken per 1.000 kWh jaarverbruik op ongeveer 3 zonnepanelen van 400 Wp. Voor een warmtepompverbruik van 4.000 kWh zijn dat dus 12 panelen, exclusief je normale verbruik, bijvoorbeeld voor zonnepanelen voor airconditioning.

De wetenschap erachter

Zonnepanelen werken op basis van het fotovoltaïsch effect. Zonlicht (fotonen) valt op een siliciumlaag in het paneel en slaat elektronen los.

Dit creëert een elektrische stroom. De efficiëntie hangt af van de hoeveelheid zonlicht en de temperatuur.

Een warmtepomp is omgekeerde koelkast. Hij gebruikt een koelmiddel dat bij lage temperatuur verdampt en warmte opneemt uit de buitenlucht. Een compressor verhoogt de druk en temperatuur van het gas. In het binnendeel condenseert het en geeft het warmte af aan je verwarmingssysteem.

Het rendement van een warmtepomp wordt uitgedrukt in COP (Coefficient of Performance).

Een COP van 4 betekent dat hij voor elke kWh elektriciteit 4 kWh warmte produceert. Dit rendement is hoger wanneer de buitentemperatuur niet extreem laag is. De combinatie is wetenschappelijk logisch omdat beide systemen elektriciteit gebruiken of opwekken.

Zonne-energie is direct inzetbaar voor het meest energievretende proces in huis: verwarming. Dit vermindert de belasting van het elektriciteitsnet op piekmomenten.

Voordelen en nadelen

Voordelen

• Lagere energierekening: Je wekt je eigen stroom op voor de warmtepomp, waardoor je gas- en stroomkosten fors dalen.
• Onafhankelijkheid: Je bent minder afhankelijk van energieleveranciers en fluctuerende energieprijzen.
• Hoger rendement: De warmtepomp werkt optimaal met zelfopgewekte stroom, waardoor je rendement op je zonnepanelen toeneemt.
• Waardevermeerdering: Je woning wordt energiezuiniger en toekomstbestendig, wat de waarde kan verhogen.
• Subsidies: Je komt mogelijk in aanmerking voor de ISDE-subsidie voor warmtepompen en salderingsregeling voor zonnepanelen.

Nadelen

• Hoge initiële investering: De aanschaf van beide systemen is kostbaar. Reken op minimaal €15.000 tot €25.000 voor de combinatie.
• Seizoensafhankelijk: In de winter, wanneer je het meest stookt, produceren de panelen het minst. Je blijft dan deels afhankelijk van het net.
• Ruimte en dakgeschiktheid: Je hebt voldoende dakoppervlak en een geschikte oriëntatie nodig voor het benodigde aantal panelen.
• Complexe installatie: Het vereist een goede afstemming tussen elektricien en installateur, wat de planning kan vertragen.
• Terugleverproblematiek: Bij een te groot aanbod aan zonnestroom in de zomer lever je veel terug, maar de salderingsregeling wordt afgebouwd.

Voor wie relevant?

De combinatie van zonnepanelen en zonneboiler is ideaal voor woningeigenaren met een hoog gasverbruik en een goed geïsoleerd huis.

Zonder goede isolatie verliest de warmtepomp zijn efficiëntie en bespaar je minder. Mensen die hun huis gasloos willen maken, vinden hier de perfecte oplossing.

Het is ook interessant voor wie al zonnepanelen heeft en zijn gasverbruik wil aanpakken, zoals bij hoog verbruik in avonduren. De warmtepomp is dan de logische volgende stap. Verder is het relevant voor wie langere tijd in dezelfde woning blijft. De terugverdientijd is langer dan bij alleen zonnepanelen, vaak tussen de 8 en 12 jaar.

Wie voorbereid wil zijn op strengere energienormen, kiest nu al voor deze combinatie.

Tenslotte is het een optie voor nieuwbouwprojecten. Daar kan het systeem direct in het ontwerp worden meegenomen, wat de integratie en efficiëntie ten goede komt. Twijfel je?

Laat een energieadviseur een warmteverliesberekening uitvoeren. Zo weet je precies welk vermogen je nodig hebt en wat de besparing oplevert voor jouw specifieke situatie.