Wat is een doorstromer en wat is de relatie met een warmtepomp?

Soms wordt geadviseerd om naast de warmtepomp ook een zogenaamde doorstromer aan te schaffen. In dit artikel vertellen we wat een doorstromer is en lichten we de voordelen en nadelen van een doorstromer toe en wat punten van aandacht voordat de installatie plaatsvindt.

Wat is een doorstromer?

Een doorstromer is een apparaat die koud (of niet voldoende warm) water, terwijl het door het apparaat stroomt, opwarmt met een elektrisch verwarmingselement tot de gewenste temperatuur.

Doorstromers zijn te koop voor twee varianten: 1. om een warmtepomp te assisteren om tijdens extreme koude de warmtepomp niet voldoende vermogen heeft toch het huis warm kan krijgen (ook wel elektrische cv-ketel genoemd), en 2. om het tapwater voor douche- of bad (verder) op te warmen. In dit artikel gaan we in op de tweede versie, dus om warm tapwater te maken.

Waarom wordt een doorstromer ingezet?

Een doorstromer wordt in verschillende situaties toegepast. Zo kan de afstand tussen de centrale boiler en het tappunt erg lang zijn (bijvoorbeeld 7 meter) waardoor het zeer veel tijd kost voordat er warm water uit de kraan stroomt. Een extra boiler(tje) is dan een oplossing maar een doorstromer kán aantrekkelijker zijn.

Een doorstromer kan ook ingezet worden als de centrale boiler van de warmtepomp bewust op een lagere temperatuur is ingesteld. Die lagere temperatuur zorgt namelijk voor veel energiebesparing (dus kostenbesparing) omdat 1. de stilstandverliezen van de boiler aanmerkelijk lager zijn en 2. een warmtepomp moeite heeft (of zelfs niet in staat is) om water in een boiler op te warmen tot 55 of zelfs 60° C. Hoe warmer het water in de boiler van de warmtepomp moet zijn hoe lager zijn COP waarde, dus hoe lager zijn efficiëntie, dus onnodig hoge elektriciteitskosten.

Door de warmtepompboiler op bijvoorbeeld 45° C te zetten bespaar je flink energie, maar is de capaciteit (de hoeveelheid douche- of badwater dat beschikbaar is van 38° C) beperkt. Dat zou dan leiden dat sneller dan gewenst na een paar douchebeurten de "boiler op is" en je lang moet wachten voordat de boiler weer opgewarmd is.

Door bij de douche een doorstromer te gebruiken wordt het water van 45° verder opgewarmd, bijvoorbeeld tot 60° C en in de mengkraan vermengd met koud water en daardoor is veel minder warm water uit de boiler noodzakelijk (er moet immers meer koud water bijgemengd worden als het water 60° C is). Of er wordt gekozen om het warme water van de boiler door de doorstromer te laten stromen, pas als dit boilerwater onder een bepaalde temperatuur zakt (meestal 38° C) zal de doorstromer zichzelf inschakelen en het iets te koude water opwarmen. Hiermee kan je het aantal mogelijke douchebeurten verhogen of de gevolgen van het gebruik van veel tapwater (bijvoorbeeld een bad) beperken.

Een doorstromer wordt soms ingezet als de enige bron van warm water. Het is mogelijk maar niet gebruikelijk, het heeft nadelen zoals onnodig stroomgebruik en een het aantal liters warm water per minuut is beperkt. In dat geval is er geen andere warmwatervoorziening in de vorm van een boiler of cv-ketel en moet de doorstromer zorgen dat koud water, vlak bij het tappunt (want ze worden doorgaans vlak bij het tappunt geïnstalleerd), opgewarmd wordt tot de gewenste temperatuur.

Wat is het verschil tussen een doorstromer en een boiler?

Een boiler is een voorraadvat die met een elektrisch verwarmingselement het water warm maakt. Als al het water uit de boiler is gebruikt (en er koud water uit de warmwaterkraan komt) moet eerst het koude water warm gemaakt worden en dat kost flink wat tijd. Een half uur tot een paar uur zijn normale waarden.

Nadat het water op temperatuur is gekomen moet het ook op temperatuur gehouden worden, het boilervat is immers warm/heet en verliest dus energie (warmte) ondanks de isolatie. Dat wordt het stilstandverlies genoemd. Dat verlies moet gecompenseerd worden door af en toe het verwarmingselement in te schakelen. Dus het op temperatuur houden van een boiler kost altijd meer energie, dus geld, dan een doorstromer.

Bij een doorstromer is er geen sprake van een wachttijd, het water wordt direct verwarmd als het water door het apparaat stroomt en is dus "klaar voor gebruik". De doorstromer heeft ook geen voorraadvat dus kent geen stilstandverliezen.

Wat zijn de nadelen van een doorstromer?

Doorstromers hebben de volgende nadelen:

• Kosten verwarmen water is minimaal twee keer duurder dan een warmtepomp
• 3-fase aansluiting nodig
• beperkte doorstroom in liters per minuut

Een doorstromer verwarmt het water met elektrisch verwarmingselement en dat heeft een COP van 1 (1000 Watt elektriciteit levert 1000 Watt warmte op), terwijl een warmtepomp warm water kan maken met een COP van ongeveer 2,5 (1000 Watt elektriciteit levert 2500 Watt warmte op). Dus de warmtepomp kost het twee en een half keer minder energie om warm water te maken (dus ook 2,5 keer goedkoper).

Als je verder geen boiler of cv-ketel hebt voor warm water en de doorstromer koud leiding water moet opwarmen tot 38° C zoals benodigd bij een douche, dan blijft de doorstroomsnelheid beperkt tot circa 7 liter per minuut (met aanpassingen van de elektrische installatie 8 liter/min). Dat is de doorstroomsnelheid van een spaardouche. Er zijn wel doorstromers te koop die een veel grotere doorstroomsnelheid hebben, maar die vereisen zo veel elektrisch vermogen dat dit niet geleverd kan worden door je elektrische installatie (tenzij je heel veel geld gaat uitgeven voor ombouw én accepteert dat de jaarlijkse kosten van een zwaardere aansluiting duizend euro duurder is).

Een doorstromer heeft een zeer groot aansluitvermogen en vereist (in vrijwel alle gevallen) een 3-fase aansluiting. Vele huizen hebben al een 3-fase aansluiting in de meterkast, maar bedenk wel dat voor de doorstromer een extra (en dikker dan normale) kabel getrokken moet worden van de meterkast naar de doorstromer en dat is vrijwel nooit mogelijk door de bestaande elektriciteitsbuizen.

Denk niet dat een doorstromer door zijn grote vermogen onzuiniger is dan een boiler. In principe verlangen ze evenveel energie, een boiler kent wel stilstandverliezen dus vanuit dat oogpunt is een doorstromer zelfs iets zuiniger dan een boiler. Waarom de doorstromer zo'n groot vermogen nodig heeft leggen we even uit aan de hand van een voorbeeld, de genoemde waarden zijn indicatief (expres makkelijk gemaakt om te rekenen maar ze zijn wel in de orde van grootte).

Stel dat je een elektrische boiler hebt van 10 liter en een verwarmingselement bezit van 1000 Watt. Stel dat die boiler 16 minuten nodig heeft om het koude water in de boiler op te warmen. Dat vergelijken we met een doorstromer waar maximaal 5 liter water per minuut kan doorstromen. Dan levert de doorstromer in 2 minuten (2 minuten x 5 liter = 10 liter) evenveel warm water dan de boiler die dat pas na 16 minuten opwarmen kan leveren.

De doorstromer moet dus 16 minuten / 2 minuten = 8 keer zo snel 10 liter water opwarmen. Om dat mogelijk te maken moet de doorstromer ook 8 keer zoveel vermogen hebben. Dus geen 1000 Watt maar 8000 Watt.

Op zich geen probleem, alleen het maximale vermogen wat een normaal stopcontact kan leveren is (afgerond) maar 3500 Watt en dat is dus véél te weinig. Deze doorstromer heeft een zogenaamde 3-fase aansluiting/stopcontact nodig, daar werden vroeger vaak een perilex steker voor gebruikt, tegenwoordig haast alleen maar de CEE-steker (IEC60309). Zo'n stopcontact kan drie keer zoveel vermogen leveren als een normaal stopcontact, dus 3x3500=10500 Watt en dat is voldoende om de doorstromer van 8000 Watt op aan te sluiten.

Het leermoment: de meeste doorstromers verlangen een 3-fase aansluiting. Daar is niets speciaals aan, een kookplaat en vele warmtepompen verlangen ook een 3-fase aansluiting (ook wel een krachtstroomaansluiting genoemd). Daarnaast nog iets anders, koud water opwarmen tot douchetemperatuur (zo'n 38 graden) en bij een waterstroom van 10 liter per minuut kost enorm veel vermogen. Grofweg 18000 Watt, en dat is meer dan een (normale in woonhuizen aanwezige) 3-fase aansluiting kan leveren.

Wanneer je geen warmwatervoorziening hebt, dus geen boiler, geiser of cv-ketel, en een doorstromer het douchewater moet verwarmen dan kan dat alleen maar als je het aantal liters per minuut begrenst tot circa 7 liter per minuut door middel van een spaardouchekop.

Daarnaast, denk eens aan de kosten. Als je alleen met een doorstromer warm douchewater (of badwater) maakt kost dat 0,17 kWu per minuut. Dus 10 minuten douchen kost 1,7 kWu, als 1 kWu 50 cent kost, kost de douchebeurt dus 1,7x50=85 cent. Een bad dat in 20 minuten volloopt (dus 20 minuten x 7 liter/minuut dus 140 liter water) kost 20 minuten x 0,17 kWu = 3,4 kWu dus 3,4x50=170 eurocent. Zou je dit warme water met een warmtepomp maken dan kost het maar 68 eurocent, omdat de warmtepomp circa 2,5 keer goedkoper warm water kan maken.

Douche WTW levert voordelen op

Wanneer je een doorstromer gebruikt, zeker als dit de enige bron van warm water is, dan is het gebruik van een douche wtw (warmte terug win eenheid) sterk aan te bevelen. Een douche wtw gebruikt het warme water wat wegloopt in de riolering om het koude water van de douchemengkraan alvast op te warmen. Hierdoor zijn besparingen boven de 50% mogelijk. Daardoor zijn er veel meer liters warm water per minuut beschikbaar en bespaar je op de energiekosten.

Waar moet je op letten bij de aanschaf van een doorstromer?

We hadden het al hiervoor geschreven, de doorstromer verlangt meestal een 3-fase aansluiting. Die 3-fases moeten niet alleen al in de meterkast beschikbaar zijn of worden (dat vereist aanpassingen), maar er moet ook een aparte kabel getrokken worden tussen de meterkast en de doorstromer. Die bekabeling moet meestal zwaarder uitgevoerd worden dan normaal. Normale bekabeling heeft aders van 2,5 mm², maar een doorstromer vereist meestal 4 mm² (België: 6 mm²).

Daarnaast kan, afhankelijk van het vermogen/model, de doorstromer zoveel stroom vragen dat als je andere apparaten aanzet die veel elektriciteit vragen zoals een acculader voor elektrische auto, inductieplaat, oven, waterkoker, wasmachine of vaatwasser, de hoofdzekering er uit klapt. Dit is te voorkomen door een zogenaamde "prioriteitsschakeling", deze wordt aangebracht in je meterkast en zal er voor zorgen dat specifieke elektriciteitsgroepen (naar eigen keuze) uitgeschakeld worden zodra en zolang de doorstromer gebruikt wordt.

3x25A of 3x35A 3-fase krachtstroomaansluiting?

Veel woningen in Nederland hebben in de meterkast een enkele fase aansluiting met een maximale stroom afname van 35 A (Ampère). Wil je overgaan naar een drie-fase aansluiting (vanwege elektrisch koken, een warmtepomp of doorstromer) dan kan je vrijwel kosteloos een driefase-aansluiting aanvragen. Die maandelijkse kosten voor deze aansluiting blijven gelijk. Maar, en nu komt de grote maar, wanneer je geen 3x25 A maar een 3x35 A aansluiting laat aanleggen dus 35 Ampère in plaats van 25 Ampère dan kost je dat jaarlijks circa 1000 euro extra! Alleen in uitzonderlijke situaties heb je een 3x35 A aansluiting nodig, maar je moet te allen tijde deze zwaardere aansluiting zien te voorkomen. Ook als een installateur een zwaardere aansluiting adviseert (ook bij nieuwbouwhuizen!) geven wij de tip om onderzoek te doen en andere deskundige te raadplegen om te onderzoeken of je ook met een 3x25 A aansluiting kan leven.