PVT panelen als bron voor een brine/water warmtepomp.

Stel je hebt een rijtjeswoning en je wil een warmtepomp kiezen die de ketel gaat vervangen, maar je wil niet zo'n airco-achtige buitenunit met een ventilator erin die geluid kan maken.  Dan zijn, bij voldoende dakoppervlak, PVT panelen een uitkomst. 

Een Warmtepomp PVT-systeem bestaat uit  een (brine/water) warmtepomp, PVT-panelen en een omvormer. Een PVT-paneel is een zonnepaneel (PV) met daarachter een thermische collector(T). De collectoren achter de panelen, met daarin een mengsel van water en glycol (brine), onttrekken thermische energie (warmte) uit zowel het zonnepaneel als de buitenlucht. Die thermische energie vormt de bron voor de warmtepomp. Die brengt de temperatuur vervolgens naar het benodigde niveau voor de verwarming en voor warm tapwater. Eigenlijk net zoals bij een lucht/water warmtepomp maar dan zonder ventilator en de compressor binnen in plaats van buiten.

Op dit moment heb je per kW af te geven vermogen (bron Triple Solar) zo'n 3 m² dakoppervlak nodig. 

Als voorbeeld, bij een 6 kW warmtepomp dus 6 x 3 = 18m² dakoppervlak. 
Let op want je moet te voren kiezen of je de panelen liggend of staand gaat monteren. Dus eerst een plan maken voor je gaat bestellen. Omdat onder de panelen door een 'thermische luchtstroom' ontstaat is dit erg belangrijk. Tussen het dak en onderkant van de T panelen moet 9 cm ruimte vrij blijven voor die 'luchtstroom'.  

Portrait of landscape keuze tevoren vaststellen:

Er zijn meerdere aanbieders van PVT panelen op de markt, sommige aanbieders hebben hun systeem, samen met een warmtepomp, laten monitoren en keuren zodat er een gelijkwaardigheidsverklaring kon worden opgesteld. Op die manier kan het dan in de BENG berekening, voor vergunning van een nieuwbouwwoning, worden ingevoerd.

We zien in de praktijk zowel metaal als kunststof onder het PV paneel als Thermisch paneel dienst doen. Hoe meer VO (verwarmendoppervlak) hoe beter ze vaak presteren. Vandaar dat panelen met lamellen vaak gunstiger werken.  Omdat warmte stijgt en koude valt ontstaat er onder de panelen vaak een thermische luchtstroming wat positief is voor nieuwe aanvoer van nieuwe ‘energie’.   

Voorbeeld:

Bovenstaand plaatje is een landschape voorbeeld van 4 x 2 panelen aangesloten in Tichelman. 
Tichelman geeft dat over elk paneel dezelfde weerstand is, waardoor het bronwater goed verdeeld wordt over de panelen. 
Als het kan, is het fijn om de leidingen boven de panelen door het dak naar binnen te brengen, hierdoor ontstaat binnen in de nok het hoogste punt, waardoor er goed en makkelijk binnen ontlucht kan worden. Op een platdak is dit natuurlijk niet mogelijk. De fabrikant raad aan om gedurende 2 dagen de installatie goed te spoelen en zodoende al veel lucht kwijt te spelen. 

De leidingen naar de panelen zijn van RVS, koper of kunststof.  Gebruik geen stalen leidingen, immers door condens, wat ontstaat door temperatuursverschil, worden stalen leidingen aangetast. 

Rendement SCOP / SPF PVT systeem

Het paneel wekt dus zowel elektriciteit als warmte op. In het voor- en najaar is het rendement hoger, omdat vergeleken met de winter de buitentemperatuur op dat moment hoger is. In de winter is het rendement wat lager vanwege de koude buitentemperatuur op dat moment. Bij elkaar genomen is het jaar rendement (SCOP/SPF) vergelijkbaar met dat van een lucht/water warmtepomp. Het voordeel is dat je wel meteen ook stroom opwekt met het systeem. (PV)

PVT dag en nacht

 Het mooie van PVT is dat het altijd werkt; ook als het zwaarbewolkt is en ook als het ’s nachts donker is. Zo’n tachtig procent van de energie komt uit de buitenlucht (T), en dat kan met nog twintig procent omhoog als de zon schijnt (PV). PV-panelen worden zoveel mogelijk op de zuidkant geïnstalleerd, voor PVT-panelen (T) is dat iets minder belangrijk. Als de zon (PV) niet schijnt is er nog wel thermische energie uit de buitenlucht.

Geen geluidsoverlast en weinig onderhoud

Een ander kenmerk van PVT-panelen is dat ze stil werken. Een buitenunit van een warmtepomp kan soms geluidsoverlast geven, en in een woonwijk is dat hinderlijk. Vanaf 1 april is er ook een norm van 45 dB(A) overdag en 40 dB(A) in de avond en nacht op de perceelgrens van de woning. Aan een PVT-paneel zitten geen bewegende delen vandaar ook geen geluid en hierdoor is er ook niet zoveel onderhoud nodig. Alleen 2 jaarlijks checken of de water-glycolverhouding nog in orde is in verband met invriezen is voldoende. De warmtepomp heeft, net als een cv-ketel, wel periodiek onderhoud nodig. Bij een gesloten warmtepomp volstaat een tweejaarlijkse onderhoudsbeurt.

De meeste PVT-leveranciers hebben zowel in- als op-dak oplossingen. De meeste mensen vinden in-dak mooier. Maar op-dak geeft bij deze techniek een hoger rendement; het gaat immers om de buitenlucht en bij een opdak-systeem is de convectie beter. De lucht kan vrijelijk langs de collectoren stromen waardoor de energie uit de buitenlucht goed kan worden opgenomen.

Kenmerken PVT systeem:

• Warmte voor het hele huis: verwarming én tapwater
• LAAG temperatuur systeem
• 24 uur per dag energie onttrekken: bij zonlicht, in de nacht en bij bewolking
• Hoog rendement, lage elektriciteitskosten
• Geschikt voor zowel nieuwbouw als renovatie
• Geen gasaansluiting meer nodig
• Efficiënt gebruik van het dakoppervlak 
• Geschikt voor ieder type dak
• Onderhoudsarm
• Geruisloos
• Lange levensduur en circulair/recyclebaar
• Door ieder installateur te plaatsen, geen BRL nodig
• Snel te realiseren

Nadelen PVT.

• PVT-panelen hebben natuurlijk een lager rendement, t.o.v. bodem energie, als het buiten echt koud is. Soms heb je een vorm van hulpverwarming nodig. De panelen onttrekken (bij de meeste type) warmte uit de buitenlucht tot een buitentemperatuur van -7 °C. Zakt de temperatuur lager, dan voorziet de warmtepomp tevens in elektrische bijverwarming.
• Vergeleken met een goed gedimensioneerde gesloten bodembron, die het hele jaar door een redelijk stabiele waarde heeft, is dat een nadeel. Maar dat is natuurlijk ook zo bij lucht/water warmtepompen.
• Je moet genoeg dakoppervlak hebben om de panelen kwijt te kunnen. Voor toepassingen in de hoogbouw is het dus minder geschikt. Omdat elk appartement in de hoogbouw de nodige PV panelen nodig heeft. Op dat moment ligt een lucht/water warmtepomp meer voor de hand, die vergen minder dakoppervlak.
• Het koelen in de zomer moet veelal actief plaatsvinden.  Alleen als het in de nacht kouder dan 15 graden is, kun je passief nacht verkoeling bieden. Overdag kun je actief koelen, zolang je de warmte uit de woning

Rendement en investering

Het is lastig om een algemeen rekensommetje over rendement te maken. Er zijn veel factoren van invloed, zoals de mate van isolatie, type afgiftesysteem, ligging ten opzichte van de zon, enzovoort. Bij een hybride opstelling bespaar je zo’n vijftig tot tachtig procent op je gasverbruik voor de verwarming van een woning. Bij all-electric kan je met twaalf PVT-panelen een doorsnee woning al van het gas halen. Maar ook hier geld, net als bij elke warmtepomp dat wordt uitgegaan van een goed geïsoleerde woning.

Triple Solar, een van de bekendste leveranciers, meldt hierover:

Het Triple Solar®-systeem gaat zeer zuinig om met de opgewekte elektriciteit. De SPF (ook wel SCOP) is de
maat voor energie-efficiëntie op jaarbasis. Voor ruimteverwarming is een SPF van 5,6 haalbaar, voor tapwater
een SPF van 3,8. Deze waarden zijn gemeten door TNO in Nederland en vastgelegd in een gelijkwaardigheidsverklaring.
Hiermee is het Triple Solar PVT-paneel één van de zuinigste verwarmingssystemen verkrijgbaar.
Triple Solar zorgt voor groot woonplezier. De warmtepomp en de boiler zijn van hoge kwaliteit en stiller dan
een koelkast (21–28 dB). Buiten is zelfs helemaal geen geluid. Is er ook behoefte aan koelte,

PVT en de BENG: 

• BENG-1 staat voor de maximale energiebehoefte in kWh per m2 gebruiksoppervlakte per jaar (kWh/m2.jr) voor verwarmen en koelen
• BENG-2 staat voor het maximaal primair fossiel energieverbruik in kWh per m2 GBO per jaar (kWh/m2.jr) voor woningen: verwarmen + koelen + tapwater + ventilatie (voor utiliteit komt daar nog extra verlichting + bevochtiging bij).
• BENG-3 staat voor het minimaal aandeel hernieuwbare energie (in %), in formule: hernieuwbaar/(hernieuwbaar + fossiel)

De hernieuwbare energiebron kan zijn de zon, PVT, biomassa, buitenlucht of bodemenergie. 
Verder is er een extra eis, de TO-juli. Dit zijn de aantal dagen in juli dat het in de woning warmer dan 25 °C mag zijn.
Triple Solar scoort erg goed in de BENG. Ook vanwege de mogelijkheid om actief te koelen. Dit is nodig om de temperatuuroverschrijding in juli (TO-juli) te voorkomen. 
Uniec 3 is de software waarmee je de BENG-normen kunt berekenen.
 

Kosten en levensduur van PVT

Voor een eindklant komen de kosten van een hybride PVT-systeem bij een renovatie neer op zo’n tien- à twaalfduizend euro. Met all electric (dus geen hybride met aardgas) kom je zo’n vijfduizend euro hoger uit. Dat is inclusief montage en BTW, maar daar zijn de subsidies dan al vanaf. Dat als indicatie voor een normale woning. Momenteel zien we behoorlijk groei in dit soort installaties. Een van de reden is natuurlijk dat je met PV panelen twee vliegen in een klap hebt: PV voor stroom  en een bron T voor de warmtepomp.