Bij een verwarmingssysteem dat warmte produceert op een midden- of hogetemperatuur (>70°C) kan de warm tapwatervoorziening direct op het verwarmingstoestel of de afleverset worden aangesloten. De temperatuur is hier hoog genoeg om op een veilige manier warm tapwater te maken. Bij lagetemperatuurverwarming (LT-verwarming) is er een extra systeem nodig om de juiste temperatuur voor warm tapwater te realiseren. Bij een veilige tapwatervoorziening moet warm tapwater (periodiek) worden verwarmd tot circa 60°C, zodat bacteriegroei waaronder legionella (verantwoordelijk voor de veteranenziekte) geen kans krijgt.
Doorstroom- of voorraadtoestellen
Bij de warm tapwatertoestellen kun je onderscheid maken in twee principes: doorstroom en voorraad. Bij het doorstroomprincipe wordt koud water door een toestel opgewarmd op het moment dat warm water nodig is. Bij het voorraadprincipe wordt warm water gemaakt en in een voorraadvat opgeslagen totdat het nodig is voor gebruik. Bijvoorbeeld een elektrische boiler of CV-ketel met een warm tapwatervoorraad.
Voordeel van het voorraadprincipe is dat met kleinere vermogens volstaan kan worden en dat meer warm water tegelijk getapt kan worden. De voorraad kan echter ook op raken als er in een korte periode een grote vraag optreedt. De capaciteit van de warmte opwekker is bepalend voor de opwarmtijd van het vat.
Daarnaast treden er bij een voorraadvat ondanks de isolatie warmteverliezen op waardoor het energiegebruik toeneemt. Ook het ruimtegebruik voor een voorraadvat is een aandachtspunt.
Bij toepassing van zonneboilers en warmtepompen wordt altijd een voorraadvat toegepast. Het is belangrijk om te letten op het gewicht van het voorraadvat (150 - 400 kg) bij de plaatsing in een woning.
Tapwatertoestellen
Er zijn verschillende mogelijkheden om warm tapwater te bereiden bij LT-verwarming. De warmteopwekking voor verwarming in de woning is vaak leidend bij de opties die er zijn voor de warm tapwatervoorziening. Bij een traditionele combi-ketel is de capaciteit afgestemd op de gewenste tapwatervraag bij bijvoorbeeld douchen. Voor verwarming is er daardoor meestal een ruime overcapaciteit. Met een lagetemperatuurverwarmingssysteem (LT-verwarmingssysteem) is de capaciteit van het opwektoestel vaak afgestemd op de verwarming van de woning. Voor tapwater is dan een andere oplossing nodig.
Bij LT-verwarming kun je de volgende toestellen voor warm tapwater gebruiken:
- Elektrische boiler
- Elektrische doorstromer
- Booster warmtepomp
- Combi-warmtepomp
- (Solo) Warmtepompboiler (warmtepomp op ventilatieretourlucht en eventueel buitenlucht)
Bij de verschillende toestellen kun je gebruik maken van voorverwarming door:
- Zonneboiler
- Douche warmteterugwinning (douche-wtw)
We zien soms variaties of combinaties van deze toestellen. Elektrische boilers of doorstromers worden bijvoorbeeld gecombineerd met een afleverset op het LT-verwarmingssysteem.
In de meeste gevallen kunnen de gecombineerde tapwatersystemen weer worden teruggevoerd op bovengenoemde toesteltypen.
We lichten alle toestellen voor warm tapwater kort toe.
Klik op ' Lees meer' voor meer informatie over de toestellen voor warm tapwater
Elektrische boiler
Een elektrische boiler is een individueel voorraadtoestel dat tapwater elektrisch verwarmt. Een kleine elektrische boiler met een voorraadvat van 5 tot 15 liter wordt ook wel een close-in boiler genoemd. Deze wordt voornamelijk in keukens gebruikt vlak bij het tappunt. Zo duurt het minder lang om warm water uit de keukenkraan te krijgen. Het leidingverlies wordt ook minder.
Een grote elektrische boiler met een voorraadvat van 50 tot maximaal circa 150 liter wordt geplaatst bij een grotere tapwatervraag. Denk hierbij aan gebruik in de badkamer eventueel in combinatie met de keuken.
Een variant van een elektrische boiler is een kokend of heet waterkraan (meestal bekend onder de merknaam Quooker), waarbij een beperkte voorraad kokendheet water direct beschikbaar is.
Elektrische doorstromer
Een elektrische doorstromer warmt tijdens het passeren het water op. Het is een klein toestel met een groot elektrisch vermogen om water direct te verwarmen. Het vermogen van de doorstroom-verwarmer bepaalt hoeveel warm water hij kan leveren. De elektrische doorstromer is een beetje vergelijkbaar met een ouderwetse geiser maar dan met elektriciteit als energiebron. In Nederland is dit een relatief nieuw toestel. In het buitenland, bijvoorbeeld in Duitsland is dit een veel gebruikte techniek.
Een elektrische doorstromer heeft geen voorraadvat. Om voldoende capaciteit en comfort te leveren zijn grotere elektrische aansluitvermogens nodig. Dit vergt in veel gevallen een aanpassing van de groepen in de meterkast en eventueel een aanpassing van de capaciteit van de elektrische aansluiting.
Boosterwarmtepomp
De boosterwarmtepomp is een kleine water/water warmtepomp. Een boosterwarmtepomp waardeert de warmte van een collectieve LT-warmtevoorziening (van ca 25 tot 40°C) op naar een bruikbare temperatuur voor warm tapwater. Hij geeft het temperatuurniveau een extra boost, bijvoorbeeld van 40 naar 60 °C. De boosterwarmtepomp werkt met hetzelfde principe als een normale elektrische warmtepomp. In plaats van uit de bodem of de buitenlucht onttrekt het toestel de warmte uit het aangevoerde water van de LT-warmtevoorziening. Dit werkt het meest efficiënt als de aanvoertemperatuur relatief hoog is. Het is daarom goed te combineren met een warmtenet op lage temperatuur.
Een boosterwarmtepomp wordt individueel (dus per woning) toegepast, zowel bij grondgebonden woningen als bij gestapelde bouw.
Het toestel heeft een laag elektrisch vermogen (ongeveer 2 à 2,5 kW) en wordt gecombineerd met een voorraadvat. Door te variëren met de grootte van het voorraadvat is er voor kleine en grote verbruikers een oplossing. Het vermogen van de boosterwarmtepomp en de grootte van het boilervat hebben invloed op het gewenste tapwatercomfort (zie kader CW-waarde).
Combiwarmtepomp
Een combiwarmtepomp zorgt voor warmte voor warm tapwater en de verwarming. Het toestel waardeert de warmte van een lagetemperatuurbron op naar een bruikbare temperatuur voor verwarming én warm tapwater. Er zijn verschillende warmtebronnen mogelijk zoals de bodem, de buitenlucht of zonnewarmte (met speciale collectoren). Soms worden de warmtepompen aangesloten op een collectief bronnet. De combiwarmtepomp heeft een voorraadvat voor het warm tapwater om het gewenste tapcomfort te behalen.
Bij sommige warmtepompen wordt het warm tapwater regelmatig verwarmd tot ongeveer 60°C en bij andere tot ongeveer 40°C. In verband met Legionella preventie wordt het voorraadvat dan wekelijks verwarmd naar ongeveer 60°C. De opwarming van het warm tapwater vindt plaats met de warmtepomp. In veel voorraadvaten zit ook een elektrisch element. Dit kan worden ingezet als de actuele tapwatervraag hoger is dan de combiwarmtepomp via het voorraadvat kan leveren. Het elektrisch element kan ook worden ingezet voor de periodieke Legionella preventie of in het geval van storing van de warmtepomp.
Een combiwarmtepomp is een techniek die je met een individuele of collectieve bron kunt toepassen. Bij grondgebonden woningen zijn individuele bronnen met warmte uit de bodem of buitenlucht goed toepasbaar. Bij appartementen is dit lastiger en wordt vaak gebruik gemaakt van een collectieve bron voor een aantal woningen of voor het woongebouw als geheel. Meer informatie lees je in de factsheet elektrische warmtepomp.
Als de warmtebron buitenlucht is heb je een buitenunit met een ventilator nodig. Dit kan geluidhinder voor de omgeving opleveren. Sinds 1 april 2021 zijn hiervoor wettelijke regels van toepassing.
Warmtepompboiler
Een warmtepompboiler is een warmtepomp die de warmte uit de afgezogen ventilatielucht haalt en deze gebruikt voor de verwarming van het tapwater. De warmtepompboiler heeft een voorraadvat. Voor het opvangen van de piekvraag bevat het toestel een elektrisch verwarmingselement.
Een warmtepompboiler heeft een minimale luchtvolumestroom nodig om goed te werken. Meestal wordt er gebruik gemaakt van afgezogen ventilatielucht. Soms wordt dit aangevuld met de warmte uit de buitenlucht (omgevingslucht). Wanneer de luchtvolumestroom van het ventilatiesysteem onvoldoende is en er wordt geen extra buitenlucht ingezet, dan kan er sprake zijn van extra luchtvolumestroom via het aanwezige ventilatiesysteem. Dit wordt ook wel overventilatie genoemd. Het extra ventilatiedebiet wordt in het stookseizoen verwarmd via het verwarmingssysteem. Overventilatie komt vooral voor bij kleinere woningen.
Toepassing van een warmtepompboiler is niet mogelijk in combinatie met warmteterugwinning uit de ventilatielucht (gebalanceerde ventilatie). Als er in een woningbouwproject sprake is van een warmtepomp die alleen wordt gebruikt voor de verwarming van het tapwater, wordt in de meeste gevallen een warmtepompboiler bedoeld.
Voorverwarming met een zonneboiler
Een zonneboiler gebruikt zonnewarmte om het tapwater te verwarmen. In de winter is er een lagere opbrengst dan in de zomer. De zonneboiler kan maximaal circa 50-60% van de warmtevraag dekken. Hierdoor is er altijd een naverwarmingstoestel nodig. De zonneboiler bestaat uit een zonnecollector of PVT-collector en een voorraadvat met leidingen daartussen.
Wanneer een zonneboiler ook wordt gebruikt ten behoeve van ruimteverwarming dan spreken we over een zonneboilercombi.
Meer informatie lees je in de factsheet zonnewarmte.
Voorverwarming met een douche-warmteterugwinunit
Een douchewater-warmteterugwinunit (douche-wtw) is een apparaat waarmee warmte teruggewonnen wordt uit het wegstromende douchewater. De warmte wordt vervolgens teruggevoerd naar de koudwaterkraan van de douche, naar het tapwatertoestel of naar de combinatie daarvan. In alle gevallen hoeft het tapwatertoestel minder warmte op te wekken. Bij gelijkblijvende tapvraag kan met een lagere capaciteit van het tapwatertoestel worden volstaan.
Alle tapwatertoestellen kunnen worden gekoppeld met een douche-wtw. In bestaande bouw is dit afhankelijk van de beschikbare ruimte of opbouwhoogte en leidinglengtes tussen douche-wtw, opwektoestel en badkamer. De douche-wtw kan ook alleen op de koudwaterkraan van de douche worden aangesloten.
Er is een aantal aspecten die meespelen bij de keuze of een tapwatertoestel geschikt is in een bepaalde situatie. Vooral het type verwarmingssysteem, de geluidsaspecten en de inpasbaarheid in een bestaande woning zijn hierbij belangrijke factoren. De bepaling van de geschikte opties is uiteindelijk per situatie maatwerk.
Verwarmingssysteem
Elektrische boilers of doorstromers en warmtepompboilers kunnen zelfstandig aan de vraag naar warm tapwater voldoen en kunnen met elk verwarmingssysteem gecombineerd worden.
In een combiwarmtepomp zijn verwarming en warm tapwater gecombineerd. Voor het warm tapwater is een voorraadvat nodig. Voor de verwarming wordt gebruik gemaakt van een lagetemperatuurafgiftesysteem met bijvoorbeeld vloerverwarming
Een boosterwarmtepomp kan alleen gebruikt worden in combinatie met een warmteopwekker of warmtelevering op lagetemperatuur, omdat deze aan de bronzijde LT-warmte (circa 25 tot 40°C) nodig heeft. Denk hierbij aan een warmtenet of blokverwarming op lagetemperatuur.
Geluid
Geluid en trillingen spelen een rol bij verschillende warmtepompen. Bij elektrische doorstromers of elektrische boilers speelt geluid geen rol.
Het Bouwbesluit stelt per 1 april 2021 eisen aan het geluid van nieuwe installaties. In de eigen woning geldt voor het installatiegeluidniveau een eis van 30 decibel (dB) voor een verblijfsgebied. Bij verbouw geldt een 10 dB minder strenge eis, dus 40 dB. Bij de opstelplaats voor de warmtepomp moet voldoende ruimte zijn om geluidwerende voorzieningen aan te brengen om aan deze eis te kunnen voldoen.
Daarnaast stelt het Bouwbesluit ook eisen op de perceelgrens. De installatie mag daar maximaal 40 decibel (dB) geluid maken in de nacht. Overdag is dit 45 dB. Deze eis geldt voor nieuwbouw en bestaande bouw en geldt bij appartementengebouwen ook voor het raam of de deur van een ander appartement. In de praktijk blijkt dat dit voor warmtepompen met buitenlucht als bron een strenge eis is en dat er in de meeste gevallen bij deze warmtepompen geluidwerende voorzieningen nodig zijn. Daarvoor moet voldoende ruimte zijn.
Ruimtebeslag van de opstelplaats en locatie in de woning
Een elektrische doorstromer is een klein toestel dat gemakkelijk in een bestaande woning ingepast kan worden. Afhankelijk van het elektrisch vermogen is hiervoor een aparte voorziening nodig.
Boosterwarmtepompen en warmtepompboilers zijn wat groter, maar worden gecombineerd met een voorraadvat dat vrij veel ruimte nodig heeft. De ruimte die een elektrische boiler nodig heeft, wordt bepaald door de grootte van het voorraadvat. De grootte van het voorraadvat is afhankelijk van de tapwaterbehoefte en het gewenste comfort (zie kader CW-waarde).
Een combiwarmtepomp met een geïntegreerd voorraadvat kun je qua omvang vergelijken met een grote koelkast. Bij het plaatsen van een losse warmtepomp en voorraadvat is een grotere opstelplaats nodig. Soms kun je beide onderdelen boven elkaar plaatsen.
Daarnaast moet je ook rekening houden met alle aansluitingen. Over het algemeen is een warmtepomp met voorraadvat minder makkelijk inpasbaar in appartementen en woningen met beperkte ruimte.
Een warmtepomp in combinatie met een voorraadvat is soms zwaar. Daarom wordt er vaak voor gekozen om de complete verwarming en tapwaterunit van de warmtepomp op de begane grond te plaatsen. Dit heeft consequenties voor het leidingverloop als de combiketel daarvoor op een andere plek stond. Ook moet je rekening houden met ruimte voor beheer en onderhoud. Bij warmtepompen met buitenlucht als bron is er meestal sprake van een buitenunit en een binnenunit. Voor beide installatieonderdelen moet plaats zijn. Steeds vaker zie je voor dit type warmtepomp dat de buitenunit in een omkasting in de vorm van een schoorsteen op het dak wordt geplaatst.
De toestellen die gebruik maken van ventilatieretourlucht zijn afhankelijk van de locatie van de warmtebron. Een warmtepomp op ventilatieretourlucht plaats je bij de ventilatievoorziening.
Eigenaar-bewoners
Een nieuw tapwatertoestel wordt geplaatst als de oude wordt vervangen. De overgang naar een LT-verwarmingssysteem kan ervoor zorgen dat het tapwatertoestel eerder wordt vervangen. Bij de keuze van het toestel kun je rekening houden met de benodigde tapwatervraag, het ruimtebeslag, geluid en onderhoud.
Als het toestel elektrisch is kan dit betekenen dat de huisaansluiting voor elektriciteit verzwaard moet worden, zeker bij oudere huizen. Dit betekent extra installatiekosten. Het kan ook effect hebben op de vaste kosten die de gebruiker betaalt voor de elektriciteitsaansluiting.
De netbeheerder
Een warmtepomp, een grotere elektrische boiler en een elektrisch doorstroomtoestel vragen veel elektrische energie en hebben een relatief hoog elektrisch vermogen. Soms zijn daarvoor aanpassingen aan de woninginstallatie en/of het elektriciteitsnet noodzakelijk. Een boosterwarmtepomp of warmtepompboiler vragen minder hoge vermogens. Bij individuele toepassing hiervan zijn geen aanpassingen aan het net nodig.
Als echter alle woningen in de wijk overgaan op een (combi)warmtepomp, moet het openbaar net wel aangepast worden. Dit kan ook het geval zijn als in een wijk gekozen wordt voor een collectief LT-verwarmingssysteem met individuele boosterwarmtepompen en elektrisch koken.
Bij de transitie naar verwarmen zonder aardgas is energiezuinigheid belangrijk. Als het mogelijk is, wordt vaak gekozen voor een optie met een warmtepomp. Als er geen ruimte is voor een warmtepomp en/of voorraadvat, of wanneer een warmtepomp niet mogelijk is om een andere reden, wordt er veel gekozen voor een elektrische boiler of doorstromer.
Voor de douche zijn er combinaties van een elektrisch doorstroomtoestel of een klein boilervat met douche-wtw beschikbaar. Door het gebruik van een douche-wtw wordt de warmtevraag beperkt en wordt er met een beperkt elektrisch vermogen het gewenste comfort gerealiseerd. Het vermogen van het doorstroomtoestel is dan bepalend voor de hoeveelheid warm water die op hogere temperatuur geleverd kan worden.
Energieprestatie en efficiency
Met name bij de nieuwere tapwatersystemen zoals de warmtepompen ligt er een belangrijke focus op verbetering van de energieprestatie en de (maximale) efficiency (COP). Door nieuwe energieprestatie eisen (BENG) en de bijbehorende energielabelmethodiek gaan steeds meer fabrikanten de prestaties van hun toestellen meten, testen en voorzien van een door de BCRG gecontroleerde kwaliteitsverklaring voor de energieprestatie.
Ontwikkelingen
Kleinere formaten en buitenopstelling
De focus bij (booster)warmtepompen ligt op toepassing in kleine(re) wooneenheden en het kleiner maken van het systeem. Denk hierbij aan formaat, capaciteit, en de manier van opstellen in combinatie met het voorraadvat. Meer ruimte voor installaties betekent minder woonoppervlak.
Vooral bij grondgebonden woningen zijn er mogelijkheden voor het buiten de woning plaatsen van de installaties. Er zijn verschillende systemen in ontwikkeling waarbij de complete installatie voor verwarming en warm tapwater wordt ondergebracht in een kast bij de voordeur of in een omkasting op het dak. Zie ook ‘Prefab opwekinstallaties’.
Buitenunit verplaatsen naar binnen (in verband met geluid)
Een volledig binnen opgestelde lucht/water-warmtepomp is in opkomst. Hierin zitten warmtepomp, buitenluchtunit, boiler en eventueel ventilatie met warmteterugwinning in één behuizing. Het complete toestel staat binnen. Hierdoor is er geen buitenunit zichtbaar en buiten geen geluidoverlast. Geluid binnen blijft uiteraard wel een aandachtspunt.
Warmtepompen op zonne-energie
Er komen steeds meer combiwarmtepompen die zonne-energie als warmtebron gebruiken. Dergelijke warmtepompen maken gebruik van PVT-collectoren die een combinatie zijn van PV-panelen die stroom opwekken en zonnecollectoren die zonnewarmte beschikbaar maken. De warmtepomp gebruikt de elektriciteit en de zonnewarmte voor verwarming en warm tapwater. PVT-collectoren worden op het dak geplaatst, zijn stil en hebben minder ruimte nodig dan afzonderlijke PV-panelen en zonnecollectoren.
Lagere luchttemperatuur
Bij de luchtwarmtepompen wordt het mogelijk om buitenlucht tot temperaturen van -20 °C te gebruiken. Hierdoor wordt het toepassingsgebied van de lucht/water-warmtepompen groter.
Er worden standaard ‘plug & play’ installatieconcepten voor de combinatie van verwarming en warm tapwater ontwikkeld. De installatiekasten bij de voordeur of de installatie in een dakschoorsteen zijn hier voorbeelden van. Het systeem moet nog wel door een gecertificeerde installateur geïnstalleerd worden. Door de standaardisatie wordt het wel makkelijker.
Smart home
Bij smart home wordt een slimme techniek in het toestel verwerkt. Hierdoor kan het tapwatertoestel onderdeel zijn van je smart home systeem en kun je het systeem bijvoorbeeld op afstand bedienen. Bij een overschot aan zelf opgewekte elektriciteit is het met sommige regelingen mogelijk dit te gebruiken voor het opwarmen van tapwater in een voorraadvat.
Door slimme sturing kunnen apparaten efficiënter werken en op het (financieel) gunstigste moment worden ingeschakeld. Ze worden steeds vaker ‘zelflerend’. Ook maken de softwareapplicaties de monitoring van systemen op afstand mogelijk.
Daarnaast is het ook mogelijk om slimme sturing te gebruiken om hoge pieken in de elektriciteitsvraag in een woning of het elektriciteitsnet te voorkomen. We noemen dit peakshaving.
Warmtebatterij
De warmtebatterij is een soort thermisch laadstation. Het zet elektriciteit direct om in warmte en slaat die op voor de warm watervoorziening. Het werkt goed in combinatie met zonnepanelen. De warmtebatterij bevat anorganisch zout als PCM (Phase Change Material). Dat zout wordt via een elektrische spiraal tot 70 °C opgewarmd. Bij die temperatuur is het zout helemaal vloeibaar. Zodra er vraag is naar warm tapwater koelt het zout weer af. De vrijgekomen warmte-energie wordt afgegeven aan de met water gevulde warmtewisselaars, die warm tapwater genereren. Het toestel werkt als een doorstroomtoestel maar vraagt geen hoog elektrisch vermogen door de opslag van warmte in het zout.
Combinaties van toestellen met stapsgewijze opwarming
Er zijn nieuwe systemen in ontwikkeling waarbij een kleine elektrische boiler of doorstroomtoestel wordt gecombineerd met warmtelevering uit het LT-verwarmingssysteem. Je gebruikt dan het LT-verwarmingssysteem als voorverwarming voor het warm tapwater, bijvoorbeeld via een afleverset. De elektrische boiler of het doorstroomtoestel zorgt in een tweede stap voor de verdere opwarming tot ongeveer 60 °C. Er is dan sprake van twee toestellen die samen warm tapwater bereiden.
Ook bij een boosterwarmtepomp wordt er gebruik gemaakt van de warmte uit het LT-verwarmingssysteem. In dat geval is er sprake van één toestel dat drinkwater volledig opwarmt van ongeveer 10 tot 60 °C.
Momenteel wordt er in een demonstratieproject gekeken naar het functioneren van een tapwatersysteem dat vrijwel volledig functioneert op 40 °C. De warmte is afkomstig uit het LT-verwarmingssysteem. Op verzoek kan de bewoner tapwater van 60°C laten maken. In verband met legionellapreventie wordt de temperatuur in het tapwatersysteem één keer per week verhoogd tot 60 °C.