Een PVT-paneel is een zonnepaneel (PV), gecombineerd met een zogenoemde ‘thermische collector’ (T). PVT-panelen zien er op het dak van een woning precies hetzelfde uit als normale zonnepanelen. De voorkant bestaat namelijk uit zonnecellen, net als bij een standaard zonnepaneel (PV). Aan de achterkant van het paneel zit echter een belangrijke toevoeging: de collector, ook wel thermische wisselaar genoemd. Deze collector bestaat uit een buizenstelsel waarin een vloeistof loopt. Door deze thermische wisselaar (T) wordt energie (warmte) onttrokken aan het zonnepaneel én de buitenlucht.
Wat is de relatie tussen PVT-panelen en een warmtepomp?
PVT-panelen zijn in sommige gevallen een interessante optie als je nadenkt over de aanschaf van een warmtepomp. De thermische collector (T) is namelijk ontwikkeld om als bron te worden gebruikt voor een warmtepomp. Zoals je waarschijnlijk weet heeft iedere warmtepomp een bron nodig, bijvoorbeeld buitenlucht, ventilatielucht, de bodem of zelfs oppervlaktewater. PVT-panelen kunnen een alternatief zijn voor deze bekendere bronnen.
Wat zijn de voordelen van PVT-systeem?
De combinatie van PVT-panelen en een warmtepomp noemen we een PVT-systeem. In dit systeem worden de PVT-panelen aangesloten op een water-waterwarmtepomp. De vaker gebruikte aanduiding voor dit type warmtepomp is: bodemwarmtepomp. Maar hoewel de techniek hetzelfde is, past de aanduiding ‘bodemwarmtepomp’ hier niet, want er is géén bodembron. De energiebron ligt op het dak van de woning. Maar waarom zou je de bron van een warmtepomp op het dak leggen? Daar is een aantal redenen voor te bedenken:
- Om te beginnen: de energieprestaties (SCOP) van een PVT-systeem zijn hoog en komen in de buurt van de koplopers op dit gebied, namelijk de bodemwarmtepomp met bodembron.
- PVT-panelen bieden bovendien een oplossing voor locaties waar een bodembron niet is toegestaan, bijvoorbeeld in waterwingebieden.
- Ook hoeft er geen extra buitenunit te worden geplaatst, zoals bij een lucht-waterwarmtepomp. PVT-panelen nemen daardoor minder ruimte in, en maken bovendien geen geluid.
- Een PVT-systeem is heel zuinig in het verwarmen van warm tapwater. Dit komt doordat in de zomer bijna gratis warm water wordt gemaakt. De PVT-panelen worden extra warm als de zon overdag schijnt. Op dat moment maakt de warmtepomp heel efficiënt warm tapwater.
- Als laatste bijkomend voordeel zorgt de warmtewisselaar (T) voor een betere werking van de zonnepanelen (PV) op hete dagen, omdat warmte wordt afgevoerd voor het maken van tapwater. Zonnepanelen werken op een hete zomerdag beter als ze (relatief) koel blijven.
Het PVT-systeem is een afgestemd geheel van PVT-panelen + warmtepomp
PVT-panelen worden dus aangesloten op een water-waterwarmtepomp. Ze werken niet met andere warmtepomptechnieken, zoals lucht-waterwarmtepompen. Bovendien zijn PVT-panelen ook niet zomaar met iedere water-waterwarmtepomp van ieder merk te koppelen. Aanbieders van PVT-systemen leveren namelijk het complete PVT-systeem, dus de PVT-panelen en de warmtepomp. Daarin werken ze samen met vaste merken zoals Vaillant, NIBE of Alpha Innotec. Dat komt doordat een aantal kenmerken van de PVT-panelen moeten worden ingesteld in de regeltechniek van de warmtepomp. Door ervaring met een vaste set aan merken weten de aanbieders van PVT-systemen precies hoe dat voor een gegeven merk en type werkt. Bij een ander merk zouden ze dat weer moeten uitzoeken. Dat is niet efficiënt.
Waar moet mijn dak aan voldoen voor PVT-panelen?
Net als bij gewone zonnepanelen, zijn PVT-panelen te plaatsen op platte daken en schuine daken. De oriëntatie van de panelen maakt voor de warmte-opwekking niet zoveel uit, aangezien je zeker in de winter met name energie haalt uit de omgevingslucht en niet zozeer uit het zonlicht. Voor het rendement van het PV-deel van de panelen (het opwekken van elektriciteit) maakt de oriëntatie en met name eventuele schaduwwerking uiteraard wel uit. PVT-panelen stellen eisen aan de sterkte van het dak, omdat ze een stuk zwaarder zijn dan gewone zonnepanelen.
De belangrijkste voorwaarde is dat het dak voldoende oppervlakte moet hebben om de warmtepomp een PVT-bron te geven van voldoende vermogen. Dat zit zo. Om jouw woning te verwarmen, moet de warmtepomp een bepaald vermogen kunnen leveren. Dat vermogen moet beschikbaar zijn in de bron. Bij een bodemwarmtepomp moet de bodembron dieper zijn bij een groter vermogen. Bij een PVT-systeem wordt het vermogen groter als je het aantal panelen uitbreidt. De vraag is dus of je voldoende PVT-panelen kunt plaatsen op het dak voor het vermogen dat de warmtepomp nodig heeft?
Een beschikbaar dakoppervlak kan uiteindelijk te klein blijken om het benodigd aantal panelen te plaatsen, al past een hybride systeem op vrijwel iedere woning. Soms kunnen er ook nog panelen op een ander dak geplaatst worden, bijvoorbeeld op de garage, carport of schuur. Er is technisch ook geen maximale afstand tussen de PVT-panelen en de warmtepomp, maar de kosten nemen wel toe als een deel van PVT-panelen bijvoorbeeld achter in de tuin op het schuurtje geplaatst moeten worden.
Hoeveel PVT-panelen heb ik ongeveer nodig?
Het aantal panelen dat nodig is voor een gegeven vermogen verschilt per product en per leverancier. Het hangt onder andere af van de grootte van het betreffende paneel. Want uiteindelijk is het benodigd aantal panelen een afgeleide van de oppervlakte aan PVT-panelen die je nodig hebt.
PVT-panelen zijn tussen 160 cm tot 220 cm hoog en circa 100 cm breed. Grof gesteld heeft een PVT-paneel dus ongeveer een oppervlakte tussen 1,5 en 2 vierkante meter. Als stelregel voor de minimaal benodigde oppervlakte kun je rekenen met het vermogen van de warmtepomp, vermenigvuldigd met factor 2,7*. Dus bij 6kW aan vermogen is de benodigde oppervlakte aan panelen 6kW x 2,7 = circa 16m2. Bij de grotere panelen in de markt zijn dan dus circa 8 panelen (16/2) nodig. Bij kleinere panelen met mindere prestaties kan dat aantal zomaar verdubbelen.
Kosten: PVT-panelen afgezet tegen een bodemwarmtepomp
Laten we PVT-panelen nu qua kosten vergelijken met de belangrijkste uitdager: de bodemwarmtepomp.Voor een bodembron met een vermogen van 6kW moet je in de Nederlandse ondergrond ongeveer 150 meter diep boren. De kosten van een dergelijk boring bedragen iets meer dan €5.000, bij een prijs van ongeveer €35 per geboorde meter. Voor een vergelijkbaar vermogen van 6kW heb je ongeveer 7 of 8 van de grotere PVT-panelen nodig. Inclusief de aansluitmaterialen bedragen de kosten hiervan €8.500.
De investeringskosten voor een PVT-panelen liggen dus hoger dan die van een bodembron. Maar laten we hierbij vooral niet vergeten dat je met deze investering niet alleen een warmtebron (T) aanlegt, maar óók een stroombron (PV). Dat is bij een bodembron niet het geval. Voor een zuivere vergelijking van warmtebronnen moeten we dus eigenlijk het PV-deel buiten beschouwing laten. Als we de kosten van PV-panelen met een vergelijkbaar vermogen van de kosten aftrekken, dan zijn de kosten van ‘het warmtedeel’ (T) van PVT-panelen redelijk vergelijkbaar met het aanleggen van een bodembron. Daarbij nog opgemerkt dat het leggen van PVT-panelen wel minimaal twee keer zo lang duurt als het leggen van PV-panelen.
Bovenstaande bedragen zijn dus nog zónder de warmtepomp. Maar omdat beide bronnen (bodem en PVT) op nagenoeg dezelfde water-waterwarmtepomp kunnen worden aangesloten, kunnen we deze investering in de vergelijking buiten beschouwing laten.
Zijn er nadelen aan PVT-panelen?
Mits je dak groot genoeg is, bieden PVT-panelen dus een relatief hoge energieprestatie (SCOP) tegen een kostprijs vergelijkbaar met een bodemwarmtepomp. Maar dan zónder de bodemboring, die niet overal is toegestaan. Ook het nadeel van een buitenunit bij lucht-waterwarmtepompen is hier niet aanwezig.
Toch zijn er wel degelijk minpunten aan PVT-panelen. Anders dan bij een bodemwarmtepomp gaat een PVT-systeem namelijk wel mee in de fluctuaties van het weer. Als het buiten kouder wordt, gaan de prestatie omlaag. Qua weersinvloed zitten PVT-systemen dus tussen een lucht-waterwarmtepomp en een bodemwarmtepomp in. Het voordeel van PVT is dat de panelen op koude winterse dagen voordeel hebben van de zon, wat een buitenunit van een lucht-waterwarmtepomp niet heeft.
Een tweede nadeel van PVT-systemen ten opzichte van een bodemwarmtepomp is dat het voordeel van passieve koeling in de zomer ontbreekt. Een bodemwarmtepomp levert in de zomer (bijna) gratis koelte. PVT-systemen kunnen wel (actief) koelen, maar hebben hiervoor in de zomer betrekkelijk veel hulpenergie (lees: stroom) nodig. Ook in dat opzicht is de vergelijking van PVT-panelen met een lucht-waterwarmtepompen eerlijker dan met bodemwarmtepompen.
*Bron van de berekening: https://triplesolar.eu
Image credit: https://alius.nl/oplossingen/pvt-systeem
