Primeur in Woudrichem: NIBE warmtepomp en tank-in-tank boiler voor warmtapwater en warmtevoorziening

Voor architect Robert van Katwijk was het poldergebied in Woudrichem de perfecte locatie voor zijn nieuwe woning. De vrijstaande nieuwbouwwoning is gebouwd op een zogenoemd forteiland. De woning kenmerkt zich door een bijzonder ontwerp en is geïnspireerd op de bakstenen forten en (betonnen) bunkers die veel in de omgeving te zien zijn. De woning is tegen een aardewal aangebouwd en heeft aan een zijde een gevel van glas om verbinding te houden met het landschap. Niet alleen het ontwerp van de woning is uniek, de woning maakt ook gebruik van een speciaal tank-in-tank boilersysteem voor warmtapwater en warmte.

Tank-in-tank boiler

De keuze voor een tank-in-tank boiler kwam van de bewoner Robert van Katwijk, architect van beroep, zelf. Robert licht het toe: “Mijn wens is om water op een duurzame manier te kunnen voorverwarmen, om vervolgens te gebruiken voor warmtapwater en warmte. Een tank-in-tank boiler is hiervoor ideaal. Deze boiler heeft een dubbele mantel en ingebouwde cv-buffer. Het vat voor warmtapwater wordt helemaal omsloten door een extra mantel die bijvoorbeeld voor cv-water gebruikt kan worden. Doordat het warmtapwatervat volledig wordt omgeven door de extra mantel, ben je verzekerd van een optimale warmteoverdracht op het tapwater. Dankzij de cv-buffer kun je deze boilers uitstekend combineren met een warmtepomp. Hierdoor kan de boiler niet alleen op een duurzame manier warmtapwater leveren, maar vormt het tegelijkertijd een energiezuinige warmtebuffer.”

Primeur: vloerverwarming op het dak

Omdat de tank-in-tank boiler een extra ingebouwde spiraal heeft, kun je de boiler aansluiten op bijvoorbeeld zonnecollectoren. “Om het water voor de tank te verwarmen, dacht ik in eerste instantie aan een zonneboilersysteem. De zonnecollectoren op het dak zetten de energie van de zon om in warm water, welke in de boiler wordt opgeslagen. Mijn woning heeft een groot stuk overstek met een plat dak van circa 35-40 m2. Dit is een behoorlijke oppervlakte en een zonneboilersysteem heeft maar een beperkte capaciteit en steekt zichtbaar boven het dak uit. Zonnecollectoren waren voor mijn woning dus niet de geschikte oplossing om het water in de tank op een duurzame manier te verwarmen. Als alternatief dacht ik aan een vloerverwarmingssysteem op het dak. Hierbij installeer je vloerverwarmingsslangen op het dak. De zon verwarmt het dak, de warmte die daarvan vrijkomt verwarmt het water in de vloerverwarmingsslangen en het warme water wordt vervolgens opslagen in de boiler. Een dergelijk vloerverwarmingssysteem had ik op kleine schaal al eens eerder getest en de resultaten hiervan waren veelbelovend. Mijn eigen woning leek mij daarom de perfecte pilot om dit concept op grotere schaal toe te passen”, vertelt Robert.

Mooie, nieuwe uitdaging

Voor de installatie van het tank-in-tank boilersysteem in combinatie met de vloerverwarming op het dak schakelde Robert installatiebedrijf HoffWork uit Almkerk in. André Hagen van HoffWork: “Voor ons was dit concept een mooie, nieuwe uitdaging. Een tank-in-tank systeem zie je weinig bij woningbouw en al helemaal niet in combinatie met een vloerverwarmingssysteem op het dak. Dit is dus een unieke kans voor andere woningen. In het originele idee was Robert uitgegaan van een tank-in-tank boiler van 10.000 liter, maar dat bleek te groot in omvang om rendabel te zijn en daardoor ook te kostbaar. Uiteindelijk hebben we er samen voor gekozen om een kleinere boiler te installeren. Bij HoffWork passen we al jaren met tevredenheid de systemen van NIBE toe. De lijntjes zijn kort en de kwaliteit van de systemen is goed. Ook Robert was bekend met NIBE als leverancier, dus de keuze was snel gemaakt. Bij de woning van Robert kozen we voor de NIBE VPA 300/450 tank-in-tank boiler, ook wel een indirecte boiler genoemd: 300 liter voor warmtapwaterconsumptie en 450 liter voor warmtevoorziening.”

Warmtapwatervoorziening

De NIBE VPA heeft een extra ingebouwde spiraal waardoor de boiler aangesloten kan worden op het vloerverwarmingssysteem op het dak. “Hiervoor was het eerst essentieel om het dak van de woning optimaal te isoleren. Vervolgens hebben we de vloerverwarmingsslangen onder de dakbedekking aangelegd en afgedekt met een laag zandcement. De warmte die van het platte dak afkomt verwarmt het water in de vloerverwarmingsslangen en dat water gaat naar buitenste mantel van de tank”, vertelt André. 

Robert: “Voor de warmtapwaterconsumptie moet het water in de tank voldoende op temperatuur zijn, zo rond de 50 graden. Aangezien er zwarte dakbedekking is gebruikt, worden de vloerverwarmingsslangen in de zomer snel warm en kan het systeem water tot 80 graden verwarmen. In de zomermaanden levert dat ruim voldoende op voor de gehele warmtapwaterconsumptie. Op het dak en in de tank zit een sensor om de watertemperatuur te meten. Wanneer het water in de vloerverwarmingsslangen op het dak kouder is dan het opgeslagen water in de tank, zal de tank niet gevuld worden. Is het water juist warmer zoals in de zomermaanden en vaak in de lente en de herfst dan juist wel”.

NIBE F2120 lucht/water warmtepomp

Door middel van een warmtepomp wordt het water in de tank op temperatuur gehouden. In de wintermaanden zal de warmtepomp bijspringen om het water in de tank op de juiste temperatuur te krijgen. Ook dit gebeurt op een duurzame manier aangezien de energie voor de warmte wordt opgewekt door pv-panelen. Bij de woning van Robert installeerde HoffWork een NIBE F2120 lucht/water warmtepomp: een modulerende monoblock lucht/water warmtepomp. Bij de productontwikkeling heeft NIBE veel aandacht besteed aan het minimaliseren van het geluidsniveau. Hierdoor is de NIBE F2120 een van de stilste lucht/water warmtepompen in de markt. 

“Robert wilde zelf graag een lucht/water warmtepomp. De keuze viel op de NIBE F2120. Een belangrijk pluspunt van deze warmtepomp is dat deze zowel kan verwarmen als koelen en aangesloten kan worden op pv-panelen. Op basis van de warmteverliesberekening die Robert zelf al had gemaakt, berekenden wij het benodigde vermogen. Uiteindelijk bleek een uitvoering van 16 kW het meest geschikt te zijn”, licht André toe.

Groot koelvermogen

De warmtepomp dient niet alleen als back-up voor het op temperatuur houden van het warme water in de tank-in-tank boiler, maar zorgt ook voor het verwarmen én koelen van de woning door middel van vloerverwarming binnen. Robert woont sinds het voorjaar van 2024 in de woning en heeft het koelen in de zomer al kunnen ervaren. Robert: “Voor de koeling hebben we nog een extra tank met koud water geïnstalleerd. Op advies van HoffWork heb ik ervoor gekozen om voor de vloerverwarming binnen dikkere slangen van 20 mm te gebruiken in plaats van de standaard 16 mm slangen. Dit zou beter zijn voor de koelcapaciteit. Ik ben heel blij met deze keuze, de koeling is uitstekend. Afgelopen zomer hebben we dagen met een buitentemperatuur boven de 30 graden gehad, maar was het bij ons binnen aangenaam koel. De koeling wordt automatisch aangestuurd en dat werkt perfect. Ik heb André zelfs een keer gebeld dat het té fris was in de woning. André heeft in overleg met een monteur van NIBE een kleine aanpassing gedaan aan het inregelen van het warmtepompsysteem en daarna was de temperatuur perfect.”

Nul-op-de-meterwoning 

“Deze winter gaan we ook de warmtevoorziening ervaren. Op dit moment wekken we meer energie op dan we gebruiken. Ik ben benieuwd hoe dit in de wintermaanden zal zijn. Daarna weet ik officieel of we het een nul-op-de-meterwoning (NOM) mogen noemen, maar ik ben nu al ontzettend blij met het resultaat!”, aldus Robert.

Kenmerken van dit project

Architect: Robert van Katwijk

Installatiebedrijf: HoffWork