Voor de verwarming van een woning, een woonblok of -wijk wordt traditioneel gebruik gemaakt van een opwekvoorziening met hogetemperatuur (HT). In de warmtetransitie van woningen in Nederland zien we steeds meer ontwikkelingen op het gebied van individuele- en collectieve verwarmingsvoorzieningen die op een lagetemperatuur (LT) werken. De bereiding van warm tapwater is bij dit soort systemen een aandachtspunt. Er zijn verschillende mogelijkheden om warm tapwater te bereiden bij LT verwarmingssystemen.

Laatste update: maart 2022

Veilig water verwarmen

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. Bij het doorstroomprincipe wordt koud water door een toestel opgewarmd op het moment dat warm water nodig is.
• Voorraad. 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. We zien soms variaties of combinaties van toestellen. Elektrische boilers of doorstromers worden bijvoorbeeld gecombineerd met een afleverset op het LT-verwarmingssysteem. We lichten alle toestellen voor warm tapwater kort toe.

• Elektrische boiler. Een elektrische boiler is een individueel voorraadtoestel dat tapwater elektrisch verwarmt. De voorraadvaten van elektrische boilers varieren van 5 tot 150 liter. 
• Elektrische doorstromer. Een elektrische doorstromer warmt tijdens het passeren het water op. Het is een klein toestel met een groot elektrisch vermogen. De elektrische doorstromer is een beetje vergelijkbaar met een ouderwetse geiser maar dan met elektriciteit als energiebron. 
• Boosterwarmtepomp. De boosterwarmtepomp is een kleine water/water warmtepomp. Een boosterwarmtepomp geeft het temperatuurniveau een extra boost, bijvoorbeeld van 40 naar 60 °C. De boosterwarmtepomp werkt met hetzelfde principe als een normale elektrische warmtepomp. 
• 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. 
• 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.
• 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.
• 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.

CW-Waarde

De CW-waarde drukt uit hoe groot het warm watercomfort is. Hoe hoger de CW waarde, des te meer warm tapwater er per minuut beschikbaar is.

Comfort warmwater (CW) uit gaskeurcriteria

Het vermogen van het toestel en de grootte van een boilervat hebben invloed op het gewenste tapwatercomfort (CW-waarde).

Geschiktheid

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.

Ruimtebeslag 

• 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.

Duurzaamheid

De verschillende tapwatertoestellen hebben een verschillend opwekkingsrendement. De elektrische toestellen zetten elektriciteit ongeveer 1 op 1 om in warmte (opwekkingsrendement of Coëfficiënt of performance (COP) = 1). Bij een warmtepomp is het rendement aanzienlijk hoger en is het mogelijk om voor warm tapwater een rendement van maximaal circa 3.7 te halen. Met 1 kWh elektriciteit maakt de warmtepomp dan maximaal circa 3.7 kWh warmte voor tapwater. De warmtepompen scoren qua opwekkingsrendement dus aanzienlijk beter. Als we dit vergelijken met een aardgasgestookt toestel (HR-ketel), moeten we ook kijken naar de benodigde primaire energie voor opwekking van de elektriciteit. Het gaat dan om het rendement van de landelijke elektriciteitsopwekking. Het overall rendement voor tapwater is in onderstaande tabel weergegeven.

Standaard rendementen voor tapwatertoestellen en elektriciteitsopwekking conform energieprestatiemethodiek (NTA 8800). Door leveranciers van toestellen kunnen hogere rendementen opgegeven worden.

Er is natuurlijk ook sprake van energieverlies door bijvoorbeeld leidingverliezen. Dit beperk je  door het isoleren van de leidingen en het beperken van de leidinglengtes. Zet daarom altijd het toestel dichtbij de badkamer. Bij systemen met een voorraadvat is er sprake van voorraadverliezen. Warmte die weglekt en niet gebruikt wordt voor verwarming van tapwater. Hoe kleiner en hoe beter geïsoleerd het opslagvat is, hoe kleiner de verliezen. Daarnaast is hulpenergie (bijvoorbeeld voor een circulatiepomp) ook een kleine post die meetelt.

Materiaalgebruik

Materialen die worden toegepast in drink- en warm tapwaterinstallaties moeten voldoen aan de wettelijke Regeling Materialen en Chemicaliën Drink- en warm tapwatervoorziening. Doel is het beschermen van de kwaliteit van het drinkwater in Nederland en daarmee onze gezondheid.

F-gassen

Warmtepompen gebruiken koudemiddelen (F gassen). Werkzaamheden aan het warmtepompdeel moeten worden uitgevoerd door een F-gassen gecertificeerde installateur. Het plaatsen en aansluiten van warmtepomp kan door een installateur gedaan worden.

Betrokken partijen

Wat betekent de toepassing van warm tapwater in bestaande woningen met een LT-verwarmingssysteem voor betrokken partijen?

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.

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.  

Stand van de techniek

Hieronder vind je een overzicht van de ontwikkelingen rondom warm tapwaterin bestaande woningen met een LT-verwarmingssysteem.

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’.

Prefab opwekinstallaties

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.

Buitenunit verplaatsen naar binnen

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.

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 

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.

Meer informatie

Hieronder vind je per onderwerp meer informatie.

• Lees meer over warmtepompen op onze pagina warmtepomp
• Lees meer over het gebruik van zonne-energie op onze pagina zonnewarmte
• Milieu centraal legt in heldere taal uit welke opties consumenten hebben voor het duurzaam verwarmen van water
• Lees meer over het voorkomen van legionella in het Kennisdossier Legionella in de energietransitie | Topsector Energie