Warmtepomp vs HR-ketel

In dit artikel legt adviseur Ron Bosch aan de hand van een praktijkvoorbeeld uit welke afwegingen een installateur moet maken bij de keuze tussen een warmtepomp of HR-ketel. Hij beperkt zich daarbij niet alleen tot rendementen en kostenplaatjes, maar stipt ook aan met welke bouwkundige factoren rekening dient te worden gehouden.

In november 2016 zijn in Rosmalen 20 nieuwbouwwoningen opgeleverd. Ik ben betrokken bij de revisie van het installatieconcept in enkele huizen. Ze zijn voorzien van een verkeerd installatieconcept, dat zorgt voor comforproblemen en torenhoge energierekeningen. Deze problemen kwamen echter pas na de ingebruikname aan het licht. De grootste boosdoener is de cv-ketel die niet terug kan schakelen naar zijn laagste vermogen, zodat het toestel constant in de pendelmodus staat. Is het zinvol om de HR-ketel te vervangen door een warmtepomp?

Slim?

Als we een warmtepomp laten installeren, kunnen we met 1 kWh Elektra 4,4 kWh thermisch vermogen opwekken. Zo op het eerste gezicht kan een HR-ketel daar niet tegenop boksen, maar klopt dat wel? Je zou je dan afvragen wat duurder is: gas of elektra? En kan je deze twee wel met elkaar vergelijken? Veel installateurs worstelen met dit vraagstuk. Ze weten ook niet hoe ze het in heldere bewoordingen kunnen uitleggen aan hun klanten. Ik zal in weerwil van het spreekwoord, toch proberen appels en peren met elkaar te vergelijken.

Energetische waarde

Om te beginnen kijk ik naar het verschil in energetische waarde. Om dat te doen moet ik eerst bepalen wat de energetische inhoud is van beide oplossingen.
Bij aardgas is de energie-inhoud van 1 m3: 35,2 MJ nuttig verkregen warmte. In ons geval met een HR 107 CV kom je dan uit op 35,2 MJ x 95% (rendement ketel)= 33,44 Mj = 33.400 kJ. Als je kijkt naar elektriciteit dan kan de nuttig verkregen warmte van 1 kWh elektriciteit (1 kWh x 3600 s =) 3.600 kJ bedragen. Als we het een en ander met elkaar willen vergelijken, moeten we gaan omrekenen. Voor 1 kWh elektriciteit is dan (33.400 KJ /3.600 KJ =) 0,108 m3 aardgas nodig. Als we een gasprijs van € 0,65 en een elektraprijs van € 0,23 aanhouden, kost het opwekken van 1 kWh elektriciteit: 1 x € 0,23 = € 0,23. Wek je 1 kWh op met aardgas, dan kost dit (0,108 x € 0,65 =) € 0,07.

Omslagpunt

Een warmtepomp moet minimaal een COP van (€ 0,23 /€ 0,07 =) circa 3,3 hebben om financieel gunstiger uit de bus te komen dan een gasketel. Dat is natuurlijk wel van belang om te weten als je een nieuw installatieconcept wilt toepassen voor je woning zoals hier het geval is. Dus zijn de bewoners met een 4 kW lucht/ water warmtepomp gunstiger uit dan met hun nieuwe HR 107 cv ketel die maximaal 30 kW kan produceren en minimaal 6 kW (via modulerende regeling). Ik wil graag in dit plaatje ook de opbrengst van de pv-panelen meenemen. Jaarlijks wekken ze ongeveer 4.100 kWh elektra op. Mocht de salderingsregeling helemaal komen te vervallen, dan gaan de bewoners gewoon die energie gebruiken om hun woning mee te verwarmen. Al met al is mijn conclusie dat het omslagpunt bij een COP van 3,3 ligt, zoals we al eerder zagen. Met de nieuwe luchtwarmtepomp komen ze uit op een COP van 4,4.

Bivalente oplossing

Nu lijkt de keuze duidelijk. De bewoners zitten echter al met een HR-ketel in hun woning; wat nu? Naast de warmtepomp kan de 1 jaar oude cv ketel gewoon stand-by staan. Als de buitentemperatuur zakt onder de 7°C en de afgifte van het aanvoerwater met een temperatuur van 35°C in het geding komt, zal de cv ketel via de regeling vrijkomen om bij te gaan stoken. Daarnaast kan de gasketel warmwater blijven produceren. Overigens kan een goed geselecteerde warmtepomp voor het grootste deel van het jaar wel aan zijn rendementsverwachting voldoen. En bij een hoge COP is stoken met elektra financieel gunstiger dan met aardgas. Dus laten we vooral de warmtepomp niet schrappen.

Randvoorwaarden

Ik heb tot dusver ingezoomd op een praktijkvoorbeeld. Laten we nu uitzoomen en het totaalplaatje bekijken. Waar moet je als installateur rekening mee houden bij de selectie van verwarmingsoplossing? Of; wordt het een cv-ketel, warmtepomp of bivalent systeem? Allereerst zijn er maatschappelijke en financiële factoren die een rol spelen bij de keuze. Ik zal ze hieronder opsommen:
- de stijging van de aardgasprijs;
- de noodzaak om het gebruik van fossiele brandstoffen zoveel mogelijk te beperken;
- het verminderen van de CO2-uitstoot;
- de wens van opdrachtgevers om energiekosten te verlagen;
- de wel/niet aanwezigheid van subsidies.

Naast maatschappelijke en financiële factoren, zijn ook de antwoorden op ontwerptechnische vragen van doorslaggevend belang:
- Is de woning goed geisoleerd?
- Hoeveel vermogen heb je in het totaal nodig?
- Is er alleen behoefte aan een verwarmingsoplossing of moet het systeem ook zorgen voor koeling en/of de productie van warmtapwater?
- Is er een geschikt lt-afgiftesysteem voorhanden (T < 35°C)?
- Is er genoeg ruimte om de binnen- en buitenunit en/of het boilervat kwijt te kunnen?

Tips

Tot slot nog enkele tips. Om een warmtepomp aan te kunnen sluiten en in te regelen is een Stek erkenning nodig. Mocht je daar niet over beschikken, zoek dan een koeltechnisch bedrijf op om mee samen te werken dat hier wel over beschikt. Het hydraulisch inregelen van een warmtepomp is geen probleem, mits je als installateur inregelafsluiters aanbrengt en waterzijdig inregelt en desnoods bij weinig waterinhoud een buffervat plaatst om het pendelen van de warmtepomp te voorkomen. Let bij de keuze van een warmtepomp op de geluidsproductie van de buitenunit. Ook in verband met burenhinder. In het ontwerp van een warmtepompsysteem gaat meer tijd zitten dan een cv-ketel vervangen. Neem hier de tijd voor. En afsluitend: gebruik de beschikbare kennis uit de markt, die de leveranciers u bieden 

Auteur: Ing. Ron Bosch, Docent ‘Installatie Technologie’ aan de Hogeschool van Arnhem en Nijmegen en eigenaar van Technisch Ingenieurs Adviesbureau Bosch te Rosmalen.