Hybride warmtepomp

Voor de verwarming van ons huis en voor warm sanitair water hebben we een hybride warmtepomp van het type Daikin Intergas Hybride 8kW.

Type warmtepomp

De Daikin Intergas Hybride 8kW is technisch gezien een 7.4 kW warmtepomp gecombineerd met een gasketel in dezelfde behuizing. Het is een zogenaamde Lucht/Water warmtepomp, wat inhoudt dat de warmte uit de buitenlucht gehaald wordt en in het CV water gestopt wordt (kan ook nog naar een vat voor sanitair water, maar dat hebben we niet).

Dit model is een “split” systeem, zoals de meeste hybride warmtepompen. Dat houdt in dat de warmtepomp is gesplitst in een buitenunit en een binnenunit. Er bestaan ook zogenaamde monoblock systemen, waar alles buiten in een enkele, grotere behuizing zit. Dat tref je vaker aan bij een all-electric warmtepomp.

Onze warmtepomp zou ook eventueel nog kunnen koelen, maar die optie hebben we niet ingeschakeld.

De warmtepomp is begin april 2020 geïnstalleerd. Vanaf dat moment gebruiken we gas bijna alleen nog voor warm sanitair water (badkamer). Voor verwarming wordt normaliter vrijwel alleen elektra gebruikt en alleen in echt koude periodes ook gas.

Waarom deze warmtepomp

Waarom hebben we voor de Daikin Intergas Hybride warmtepomp gekozen? Omdat onze oude CV ketel aan vervanging toe was, keken we wat de mogelijkheden waren. Een 100% (all-electric) warmtepomp zou misschien iets te veel van het goede zijn voor onze jaren-70 woning, met nog niet bijzonder veel extra isolatie (bijv nog steeds ouderwets ‘gewoon’ dubbel glas). Met een hybride warmtepomp (gas en elektra) zouden we toch alvast een grote sprong kunnen maken op energiegebied. Daarna zouden we het huis rustig aan nog verder kunnen isoleren om daarna ooit helemaal van het gas af te gaan.

In die tijd had de Vereniging Eigen Huis een gezamenlijke inkoop actie voor hybride warmtepompen. Daar hebben we ons voor aangemeld. Het standaard aanbod was een Elga hybride warmtepomp, prima apparaat. Maar er was ook een optie voor de iets krachtiger Daikin Intergas Hybride 8kW. Het voordeel voor ons daarvan was vooral dat deze een CV ketel geïntegreerd heeft in dezelfde behuizing. Dat scheelt dus ook ruimte. En onze CV ketel moest toch vervangen worden. Onze keuze is daarom op de Daikin gevallen.

Er zijn zeker ook andere merken en typen warmtepomp die geschikt zouden zijn, maar dit is het model dat de leverancier kon leveren en het paste prima. Hier zijn we uiteindelijk zeer tevreden over. Eigenlijk overtreft het mijn verwachtingen.

De binnenunit heeft dus de warmtepomp en de gasketel in dezelfde behuizing. Naast de binnenunit is ook nog een extra 60 liter buffervat opgehangen in de retourleiding, om de waterhoeveelheid in het systeem te vergroten. En er is een magnetische vuilafscheider gemonteerd.

In de woonkamer hangt de meegeleverde thermostaat van Daikin. Deze is niet via internet instelbaar, maar doet verder prima zijn werk. Daarop zijn ook alle instellingen van de installatie aan te passen.

De warmtepomp zit op een eigen groep aangesloten in de meterkast. Ook is dit het enige apparaat in huis dat gas gebruikt. Hierdoor kunnen we ook het verbruik gemakkelijk bijhouden. Zie ook pagina Monitoring.

Resultaten

Comfort

Ten eerste is het resultaat dat ons huis nog steeds netjes warm gehouden wordt. Zeker in combinatie met de vloerverwarming, wat dus een lagetemperatuurverwarming (LTV) is, werkt het heel mooi. De radiatoren boven worden wel duidelijk minder warm uiteraard. Maar nog wel warm genoeg om de kamers warm te krijgen. Zo niet, zouden we naar LTV radiatoren moeten (of ventilatortjes erop of de gevel en glas beter isoleren), maar dat blijkt bij ons dus niet nodig te zijn.

Nadat alles goed is ingesteld, hebben we er vrijwel geen omkijken meer naar.

Energieverbruik

Verbruik verwarmen en warm sanitair water samen (2021):
217 m3 gas
2130 kWh elektra

Dit samen vervangt dus ongeveer 1500 m3 gas, het jaarverbruik voorheen.

Ter info:
– In de keuken hebben we een apart elektrisch keukenboilertje (met warm/kokend water). Dus het te leveren warm sanitair water is alleen voor de badkamer (voornamelijk douche). Tevens hebben we een douche-WTW, die het verbruik wat lager maakt door tijdens het douchen het koude aanvoerwater alvast voor te verwarmen dmv het warme afvoerwater.
– Omdat we elektrisch koken (inductie), is de hybride warmtepomp de enige gasverbruiker in huis.

Hier zijn de maandverbruiken voor alleen de hybride warmtepomp voor 2021.

Gas 2021 (217 m³):

Elektra 2021 (alleen warmtepomp, 2130 kWh):

Ook wel leuk om te zien is het gasverbruik bijgehouden via mindergas.nl. Onze gas meterstand van de slimme meter wordt elke nacht automatisch verstuurd naar mindergas.nl.

In de grafiek voor 2021 is mooi te zien dat het gasverbruik maar langzaam oploopt (vrijwel alleen sanitair warmwater verbruik), maar in de echt koude periode in februari 2021 (sneeuw en schaatsweer, zie de zwarte lijn die onder 0 graden Celsius etmaalgemiddelde gaat) zie je het plotseling steiler oplopen. Niet onverwacht uiteraard, maar zo zie je dat bij echte koude het gas duidelijk ook voor verwarmen gebruikt wordt.

2021:

En in de grafiek van 2020, zie je ook heel mooi een knik in het gasgebruik. Vanaf april 2020, wanneer de warmtepomp is geïnstalleerd, neemt het gasgebruik drastisch af.

2020:

Ter vergelijking dan hier nog de grafieken voor 2016 (1460 m3) and 2015 (1565 m3) (van 2017-2019 heb ik geen volledige data).

2016:

2015:

COP / SCOP

Een warmtepomp produceert hernieuwbare energie. Dat gebeurt door de ‘gratis’ warmte die aanwezig is in de buitenlucht naar binnen te pompen. Dat pompen kost energie, maar een stuk minder dan de hoeveelheid energie die je naar binnen pompt.

Ook bij lage buitentemperaturen, ook onder de 0 graden Celsius, kan er nog steeds veel warmte uit de buitenlucht gehaald worden. In feite koelt de buitenunit de buitenlucht die door de unit heen geblazen wordt nog verder af. De warmte die er zo uitgehaald wordt, wordt naar binnen gehaald en gebruikt om het CV water op te warmen. Wel is het zo dat, hoe warmer het buiten is, hoe gemakkelijker warmte naar binnen gepompt kan worden, dus hoe efficienter het pompen gaat.

De efficientie van een warmtepomp wordt als volgt berekend: de hoeveelheid energie die er uitkomt / de hoeveelheid energie die je erin gestopt hebt. Dit heet de COP (Coefficient Of Performance). De COP behaald over een heel stookseizoen heet de SCOP (Seasonal COP).

De COP van een warmtepomp kan wel oplopen tot 4, 5, of 6 onder bepaalde omstandigheden. De SCOP hangt ook af van de omstandigheden (bijv. gemiddelde temperatuur) op de lokatie van de warmtepomp en hoe die gebruikt wordt.

In mijn geval kan ik de COP niet bepalen. Ik kan wel meten hoeveel elektrisch vermogen er op een bepaald moment in gaat, maar niet hoeveel vermogen er op dat moment aan warmte uitkomt. Daarvoor zou je een warmtemeter moeten hebben die de hoeveelheid liters per seconde en het temperatuurverschil tussen aanvoer en retour meet. Die heb ik helaas niet.

Ik kan echter wel de SCOP uit de warmtepomp zelf halen. Hij houdt bij hoeveel elektrische energie (in kWh) er in is gegaan en hoeveel thermische energie er uit is gekomen (in kWh).

De SCOP in 2021 zou dus zijn geweest 7937 / 2094 = 3,79

De nauwkeurigheid van dit getal is wel onzeker. De kWh-meter in de meterkast op de groep van de warmtepomp heeft 2130 kWh gemeten voor 2021. Mogelijk laten ze bepaald energiegebruik buiten beschouwing. Het maakt echter niet veel uit in het resultaat: 7937 / 2130 = 3,73

Volgens de Nederlandstalige brochure zou de SCOP 3,64 bedragen, dus de behaalde waarde lijkt prima. Zowiezo ben ik erg tevreden over de prestaties van het apparaat als je kijkt naar de hoeveelheid m³ gas die is vervangen voor hoeveel kWh elektriciteit.

Geluid buitenunit

De buitenunit bevat een ventilator, die dus enig geluid maakt wanneer de warmtepomp aan het werk is. Het is dus wel een aandachtspunt om die op een goede plek te zetten, waar er geen overlast van het geluid is. Bijvoorbeeld niet dicht bij een raam en niet ergens waar buren er last van kunnen hebben.

In ons geval staat de buitenunit op een perfecte plek, namelijk aan de zijmuur van ons huis (een hoekwoning). Dat is een blinde muur en boven het dak van de garage. Ook aan de kant van de buren is er een blinde muur. Er is dus geen enkele overlast. Ook binnen in huis hoor je niets van de buitenunit.

De buitenunit hoeft niet aan een muur opgehangen te worden. Hij kan ook een eindje verderop, bijvoorbeeld in de tuin staan. In geval van een minder gunstige lokatie zou je eventueel nog een geluiddempende omkasting kunnen toepassen. Op de Daikin kun je ook nog een geluidsarme modus instellen via een tijdschema, bijvoorbeeld ’s nachts.

Financieel

Ook financieel blijkt de uitkomst positief. De “terugverdientijd ten opzichte van alleen gas” bereken is lastig, het hangt er vanaf wat voor getallen je erin stopt en aannames die je doet. Een snelle berekening met energieprijzen van 2021 komt op een TVT van ongeveer 6 jaar. Met de huidige gestegen energieprijzen zou dit zeker nog een stuk sneller zijn.

Hier is een poging:

Als je alleen naar de hybride warmtepomp kijkt (zonnepanelen laten we even buiten beschouwing), hebben we dus 1500 m3 gas vervangen voor 217 m3 gas en 2130 kWh elektra.
Bij een gasprijs van 80 cent en kWh prijs van 0,21 euro (prijzen 2021), dan kom ik op het volgende.

De verbruikskosten zijn dus ongeveer gehalveerd. Oftewel 579 euro per jaar besparing, met de energieprijzen van 2021. Als je de prijzen van 2022 rekent, in ons geval ongeveer een verdubbeling, dan is de besparing dus ook verdubbeld naar rond de 1000 euro per jaar.

Nu moet ik wel zeggen dat begin 2021 ook de vloer geisoleerd is. Ik merk daar niet echt verschil van in de cijfers, vergeleken met 2020, maar voor een goede vergelijking zou je misschien iets minder m³ gas bij “voorheen” moeten rekenen, zoals 1400 of 1300. Of anders de kosten van de vloerisolatie (1200 euro) bij de kosten moeten rekenen bij de TVT berekening. Zowiezo is de berekening een grove benadering.

De totale kosten van de installatie waren 7548 euro, minus 1900 euro subsidie, minus 2000 (gesteld voor het CV ketel gedeelte dat zowiezo vervangen moest worden) is 3648 euro extra kosten.

Zo kom ik op een terugverdientijd van grofweg 3648 / 579 = ongeveer 6,3 jaar.

Als je iets minder gasverbruik bij “voorheen” zou rekenen, kom je iets hoger uit. Met de energieprijzen van 2022 kom je een stuk lager uit.

Dat ziet er economisch dus prima uit. Maar eigenlijk vind ik de TVT ook weer niet doorslaggevend, want dat bereken je ook niet voor je nieuwe dakkapel, keuken of auto. En je wilt hopelijk ook niet onnodig alleen maar fossiele brandstoffen blijven verbranden. De elektriciteit die de warmtepomp in gaat kan door hernieuwbare bronnen worden geproduceerd. En naarmate de Nederlandse stroommix duurzamer wordt, wordt een warmtepomp ook nog eens extra duurzaam.

Instellingen

Aan een (hybride) warmtepomp kun je best veel instellingen doen om hem zo optimaal mogelijk te laten werken.

Het belangrijkste is de zogenaamde stooklijn (in geval van een weersafhankelijke regeling, wat denk ik meestal het geval is).

Stooklijn

De stooklijn is een rechte lijn in een grafiek, die bepaalt wat de aanvoer watertemperatuur moet zijn bij welke buitentemperatuur. Als het kouder is, zal de aanvoer watertemperatuur hoger moeten zijn en als het warmer is zal die lager mogen zijn. Dat is logisch, want bij kou heeft het huis een grotere warmtestroom naar buiten toe (verlies dat aangevuld moet worden om binnenshuis op dezelfde temperatuur te blijven). Dan is het nodig dat het afgiftesysteem (vloerverwarming, radiatoren) meer warmte afgeeft en moet dus wat warmer zijn.

Om de warmtepomp zo efficient mogelijk te laten werken, moet de aanvoer watertemperatuur (en dus stooklijn) zo laag mogelijk gehouden worden. De kunst is dus om de stooklijn zo laag mogelijk in te stellen, maar wel zodanig dat de woning nog wel goed warm wordt, dus de ingestelde doeltemperatuur op de thermostaat nog prima gehaald wordt.

De optimale stooklijn verschilt per woning. De standaardinstelling zal waarschijnlijk aan de hoge kant zitten om het huis van de klant in ieder geval goed warm te krijgen. Het is dus aan de gebruiker om deze eventueel omlaag te zetten en te kijken hoever omlaag deze kan. Een goede installateur kan hierbij helpen (onze installateur bood dat aan en ook monitoring via slimme meter verbruiksdata).

Als voorbeeld, dit is de ingestelde stooklijn die in ons geval goed blijkt te werken (T_a is de buitentemperatuur, T_t is de aanvoertemperatuur).

Deze warmtepomp gebruikt de aanvoer watertemperatuur ook om mee te moduleren, dus op de doeltemperatuur te blijven zonder af te hoeven slaan.

Standaard moduleert hij tussen -0.5 and + 0.5 C van de op de thermostaat ingestelde doeltemperatuur. De aanvoer watertemperatuur wordt met max 5 C verhoogd of verlaagd (standaard). Dat houdt in dat als de ingestelde temperatuur nog niet bereikt is, hij de aanvoer watertemperatuur iets verhoogt (hoger dan volgens de stooklijn zou moeten bij die buitentemperatuur). Zodra de kamertemperatuur stijgt tot boven de op de thermostaat ingestelde temperatuur, dan wordt de aanvoer watertemperatuur verlaagd (lager dan volgens de stooklijn moet bij die buitentemperatuur).

Zo houd hij de kamer mooi op de doeltemperatuur.

Wanneer de kamertemperatuur echter toch doorschiet tot boven de 0.5 C boven de ingestelde doeltemperatuur, dan gaat de verwarming uit. Hij gaat dan pas weer aan wanneer de kamertemperatuur tot 0.5 C onder de ingestelde doeltemperatuur is gedaald.

Bijvoorbeeld als de ingestelde doeltemperatuur van de kamer 20.5 C is, dan kan gemoduleerd worden tussen 20.0 en 21.0 C. Zo kan de temperatuur rond de 20.5 C gehouden worden terwijl de warmtepomp rustig en efficient blijft draaien.

Als de 21.0 C uiteindelijk toch bereikt wordt, gaat de verwarming uit. Hij gaat dan weer aan als de kamertemperatuur gezakt is tot 20 C.

Door te moduleren, kan de warmtepomp langere tijd aan een stuk blijven draaien en op een zo laag mogelijk vermogen. Dat is zeer efficient en voorkomt dat hij vaak in en uit moet schakelen, wat onnodige slijtage voorkomt.

Klokthermostaatprogramma

Voor een warmtepomp in een goed geisoleerd huis wordt meestal geadviseerd om geen nachtverlaging toe te passen, dus steeds dezelfde doel kamertemperatuur aan te houden.

In ons geval heb ik ervoor gekozen om een kleine nachtverlaging toe te passen. Zo wordt alle energie overdag geleverd. Dat zorgt ervoor dat de warmtepomp overdag mooie lange runs geeft. Daardoor worden de kamers boven (waarvan de thermostaatknop ’s nachts toch omlaag gaat) overdag steeds goed verwarmd. Dat is wel zo prettig voor huiswerkmakende kinderen.

Programma:

Het resultaat daarvan in grafieken ziet er als volgt uit. Dit is een willekeurig voorbeeld, van 24 januari 2022. Die dag was het buiten zo’n 4 a 5 graden Celsius en geen zon.

Kamertemperatuur:

Energieverbruik (15 kWh totaal):

Defrosts

Even terzijde: In de grafiek hierboven zie je om de paar uur dat hij even vrijwel uit gaat (de gele lijn dipt af en toe naar beneden). Dat zijn defrosts, oftewel de ontdooi cyclus van de buitenunit. De metalen vinnen van de warmtewisselaar (die de warmte uit de buitenlucht trekt, dus kouder moet zijn dan de buitenlucht) worden zo koud dat ze onder de 0 graden kunnen komen. Dit gebeurt tussen de 0 en +5 graden Celsius buitentemperatuur. Er zal dan langzamerhand ijs op terechtkomen, doordat vocht uit de lucht erop neerslaat als ijs.

Tijdens een defrost wordt de warmtewisselaar even opgewarmd (warmtepomp gaat even in zijn achteruit) zodat het ijs smelt en als water er afloopt. Daarna gaat hij gewoon weer door met zijn normale werk.

Dit is een normaal onderdeel van hoe een lucht/water warmtepomp werkt. Je merkt er binnenshuis niets van. Hier zie je een time-lapse filmpje van een Daikin die enkele defrosts uitvoert.

Andere instellingen

Om eventueel nog verder te finetunen en het gedrag van het apparaat te laten zijn hoe jij het wilt, zijn er nog een aantal andere instellingen die in de Daikin Intergas Hybride gedaan kunnen worden.

Deze staan in de installateurshandleiding hoofdstuk 8 – Configuratie. Ook in dit document staan de belangrijkste op een rijtje gezet.

Wat je zou willen instellen hangt af van wat je doel is. Wil je zo goedkoop mogelijk verwarmen? Of zo min mogelijk CO2 uitstoten? Of heb je bijvoorbeeld zonnepanelen en wil je zo veel mogelijk op elektra verwarmen en zo min mogelijk op gas, zolang de warmtepomp zonder gas het huis comfortabel warm kan houden?

In mijn geval wil ik zo min mogelijk onnodig gas gebruiken en toch het huis comfortabel warm krijgen.

De niet-standaard instellingen die in 2021 waren ingesteld:

“Spaarstand“: ecologisch (is standaard economisch)
code 7-04: 1

Vanaf januari 2022 heb ik deze erbij ingesteld:

“Evenwichtstemperatuur“: -2 (gevolg: boven de -2 C mag de gasketel niet aan voor verwarmen; is standaard 5)
code 5-00: 1
code 5-01: -2

“CV ketel AAN temperatuur“​: -6 (gevolg: onder de -6 C neemt de gasketel het helemaal over; is standaard 0)
code C-03: -6

“Streefdebiet tijdens werking warmtepomp“: 13 (gevolg: het water wordt met 13 liter/minuut door de verwarmingsbuizen rondgepompt; is standaard 15)
code 8‑0B: 13

Met die laatste drie instellingen hebben we nog geen vrieskou meegemaakt. Wanneer het weer een keer koud wordt, zullen we zien of het goed werkt of niet.

In bovenstaande geval zal hij tussen de -6 en -2 Celsius in hybride modus werken, dus gas en elektrisch tegelijk. In een verhouding die in dit geval ecologisch het meest optimaal is.

In ecologische modus bepaalt het system hoeveel van welke bron gebruikt moet worden op basis van CO2 uitstoot: standaard gaat het uit van elektra die is opgewekt met alleen gascentrales met 40% efficientie, gecombineerd met de op dat moment gemeten efficientie van de warmtepomp en dat vergeleken met gas direct verbranden in de gasketel.

In economische modus bepaalt het systeem hoeveel van welke bron gebruikt moet worden op basis van kosten. Daarvoor moet je de tarieven voor gas en elektriciteit correct invoeren en dan wordt de op dat moment goedkoopste mix gebruikt.