COP van warmtepompen bij 0 graden: rendement, variabelen en praktische betekenis

In het kader van duurzame woningbouw en energiebesparing spelen warmtepompen een steeds grotere rol in de verwarming van woningen. Het rendement van een warmtepomp wordt vaak uitgedrukt in de COP (Coefficient Of Performance), een maat voor de efficiëntie van de warmtepomp. Een COP van 4 bijvoorbeeld betekent dat de warmtepomp vier keer zoveel warmte produceert als het elektriciteitsverbruik dat nodig is om deze te laten werken. Maar hoe beïnvloedt de buitentemperatuur, zoals 0 graden Celsius, dit rendement? En wat zijn de praktische implicaties van het rendement bij deze temperatuur?

In deze uitgebreide gids analyseren we op basis van betrouwbare bronnen hoe de COP van warmtepompen zich gedraagt bij 0 graden Celsius, welke factoren het rendement beïnvloeden en welke conclusies kunnen worden getrokken over de efficiëntie van warmtepompen in de wintermaanden.

Wat is COP en waarom is het belangrijk?

De COP (Coefficient Of Performance) is een maat voor het rendement van een warmtepomp. Het geeft aan hoeveel warmte (in kWh) de warmtepomp kan leveren per kWh elektriciteit die wordt gebruikt.

De formule voor COP is eenvoudig: - COP = Afgegeven warmte (in kWh) : Verbruikte elektriciteit (in kWh)

Een COP van 4 betekent dus dat de warmtepomp 4 kWh warmte levert voor 1 kWh elektriciteit. Het rendement is dus hoger dan 100%, wat een voordeel is ten opzichte van conventionele verwarmingssystemen.

COP en de COP bij 0 graden

Bij 0 graden Celsius, een typische temperatuur in de wintermaanden, verandert de COP van een warmtepomp. Dit heeft te maken met het feit dat de warmtepomp harder moet werken om warmte uit de koudere buitentemperatuur te halen. Dit verschijnsel is te begrijpen aan de hand van een aantal technische principes.

1. Het temperatuurverschil tussen bron en doel

De warmtepomp gebruikt energie uit een bron (zoals buitenlucht of grondwater) om warmte aan te leveren aan een doel (zoals een woning of tapwater). Hoe groter het temperatuurverschil tussen bron en doel, hoe lager het rendement. Bij 0 graden Celsius is de bron (buitenlucht) relatief koud, wat betekent dat er meer energie moet worden toegevoegd om de gewenste warmtegraad in de woning te bereiken.

Bijvoorbeeld: bij een buitentemperatuur van 0 graden en een gewenste aanvoertemperatuur van 35 graden is het temperatuurverschil 35 graden. Bij een COP van 4 betekent dit dat de warmtepomp 4 kWh warmte levert voor 1 kWh elektriciteit. Echter, bij lagere buitentemperaturen (zoals -10 graden) kan de COP dalen tot bijvoorbeeld 3,0 of zelfs lager.

2. COP bij 0 graden in praktijk

In technische specificaties van warmtepompen wordt vaak de COP bij 0 graden Celsius vermeld. Dit is een standaardtemperatuur die gebruikt wordt om warmtepompen met elkaar te vergelijken. Bijvoorbeeld:

  • Een lucht-water warmtepomp kan bij 0 graden Celsius en een aanvoertemperatuur van 35 graden een COP van 4,4 hebben.
  • Bij een aanvoertemperatuur van 45 graden kan de COP dalen tot 3,6.

Deze variatie is normaal en te begrijpen, aangezien de warmtepomp harder moet werken bij een hogere eindtemperatuur.

Waarom is COP bij 0 graden belangrijk voor kopers en installateurs?

1. Vergelijking van warmtepompen

Sinds 2016 is in Nederland een energielabel verplicht voor warmtepompen. Dit label is gebaseerd op de SCOP (Seasonal Coefficient Of Performance), een maat voor het gemiddelde rendement over het hele jaar. Echter, bij het vergelijken van warmtepompen is het ook nuttig om te kijken naar de COP bij specifieke buitentemperaturen, zoals 0 graden. Dit geeft inzicht in hoe de warmtepomp zich gedraagt in de wintermaanden, wat vaak de belangrijkste periode is voor verwarming.

2. Energieverbruik en kosten

Het COP bij 0 graden heeft een directe invloed op het energieverbruik en de kosten van een warmtepomp. Hoe lager de COP bij 0 graden, hoe meer elektriciteit de warmtepomp verbruikt om dezelfde hoeveelheid warmte te leveren. Dit betekent hogere energiekosten.

Bijvoorbeeld: - Een warmtepomp met een COP van 4 bij 0 graden verbruikt 1 kWh elektriciteit om 4 kWh warmte te leveren. - Een warmtepomp met een COP van 3 bij 0 graden verbruikt 1 kWh elektriciteit om 3 kWh warmte te leveren.

In het tweede geval is het verbruik dus hoger, wat leidt tot hogere elektriciteitsrekeningen in de winter.

3. Invloed op keuze van warmtepomp

Bij de keuze van een warmtepomp is het belangrijk om rekening te houden met het rendement bij 0 graden. In Nederland is 0 graden Celsius een typische wintermaandtemperatuur. Een warmtepomp die goed werkt bij deze temperatuur kan in de praktijk efficiënter zijn dan een warmtepomp die alleen goed presteert bij hogere temperaturen.

Grote versus kleine warmtepompen

Het is belangrijk om te weten dat grotere warmtepompen niet altijd beter zijn. Een warmtepomp die te groot is, kan bij deellast (bijvoorbeeld bij 7 graden buitentemperatuur) juist meer verbruiken vanwege zwaardere onderdelen (zoals grotere pompen of ventilatoren). Daarom is het verstandig om een warmtepomp te kiezen die het beste rendement heeft bij de temperatuur die het meest voorkomt in jouw regio.

COP bij 0 graden: invloed van aanvoertemperatuur

De aanvoertemperatuur (de temperatuur van het water dat wordt gebruikt voor verwarming) heeft een grote invloed op het COP van een warmtepomp. Hoe hoger de aanvoertemperatuur, hoe lager het rendement.

Bijvoorbeeld: - Bij 0 graden Celsius en een aanvoertemperatuur van 35 graden heeft een lucht-water warmtepomp een COP van 4,4. - Bij 0 graden Celsius en een aanvoertemperatuur van 45 graden daalt de COP naar 3,6.

Deze variatie is normaal en verklaart waarom warmtepompen beter presteren bij lagere eindtemperaturen. Dit maakt warmtepompen ideaal voor systemen met laagtemperatuurverwarming, zoals vloerverwarming, waarbij een lagere aanvoertemperatuur voldoende is.

COP en tapwater

Het rendement van een warmtepomp voor tapwater is meestal lager dan het rendement voor ruimteverwarming. Dit heeft te maken met het grotere temperatuurverschil tussen de bron (buitenlucht of grondwater) en het doel (tapwater van 50-60 graden). Daarom is het belangrijk om aparte COP-waarden te bekijken voor tapwater en ruimteverwarming.

COP bij 0 graden en seizoensafhankelijkheid

Het COP van een warmtepomp is seizoensafhankelijk. In de zomer is de buitentemperatuur hoger, wat betekent dat de warmtepomp efficiënter werkt. In de winter daalt het COP, vooral bij lager dan 0 graden. Dit maakt het belangrijk om de SCOP (Seasonal Coefficient Of Performance) te bekijken, een maat die het rendement over het hele jaar weergeeft.

De SCOP is berekend aan de hand van gemiddelde buitentemperaturen over het jaar en is een betere indicator van het daadwerkelijke rendement in de praktijk. Echter, de COP bij 0 graden geeft nog steeds een duidelijk beeld van hoe de warmtepomp zich gedraagt in de koudste maanden.

Integrated value versus peak load value

Bij het analyseren van het COP bij 0 graden is het belangrijk om rekening te houden met de integrated value en de peak load value.

  • De peak load value is de maximale capaciteit van de warmtepomp onder ideale omstandigheden. Deze waarde geeft geen rekening met verliezen zoals ontdooicycli of warmteverliezen.
  • De integrated value daarentegen houdt wel rekening met deze praktische factoren en geeft een eerlijker beeld van het daadwerkelijke rendement.

Omdat niet alle fabrikanten de integrated value vermelden, is het belangrijk om dit bij de aankoop van een warmtepomp te controleren.

COP bij 0 graden en de keuze voor een elektrisch back-up element

In uitzonderlijk koude gevallen kan het nodig zijn om een elektrisch back-up element toe te voegen aan de warmtepomp. Dit element zorgt voor aanvullende warmte wanneer de warmtepomp niet in staat is om de gewenste temperatuur te bereiken.

Hoewel het elektriciteitsverbruik in dergelijke gevallen tijdelijk stijgt, is het over het hele jaar genomen vaak voordeliger om een iets kleinere warmtepomp te kiezen. Dit is het geval omdat een grotere warmtepomp bij deellast vaak meer verbruikt, terwijl het verbruik bij vollast in uitzonderlijke gevallen gecompenseerd kan worden door een elektrisch back-up element.

COP bij 0 graden in de praktijk: een voorbeeld

Om het rendement bij 0 graden te illustreren, nemen we een voorbeeld. Stel je hebt een lucht-water warmtepomp met een COP van 4 bij 0 graden en een aanvoertemperatuur van 35 graden. Deze warmtepomp levert 10 kW warmte.

  • COP = 4
  • Afgegeven warmte = 10 kW
  • Verbruik elektriciteit = 10 kW / 4 = 2,5 kW

De warmtepomp haalt dus 7,5 kW aan warmte uit de buitenlucht (10 kW – 2,5 kW = 7,5 kW). Dit betekent dat de warmtepomp 3 keer zoveel warmte levert als het elektriciteitsverbruik.

Bij een lager COP, bijvoorbeeld 3, verandert dit beeld: - Afgegeven warmte = 10 kW - Verbruik elektriciteit = 10 kW / 3 ≈ 3,33 kW - Warmte uit de bron = 10 kW – 3,33 kW ≈ 6,67 kW

In dit geval levert de warmtepomp minder warmte uit de bron, wat leidt tot een hoger elektriciteitsverbruik.

COP bij 0 graden en de locatie

De COP bij 0 graden kan ook beïnvloed worden door de locatie. In Scandinavie, waar de buitentemperaturen gemiddeld lager zijn dan in Nederland, presteren warmtepompen vaak minder efficiënt. In Nederland daarentegen, waar de wintermaandtemperatuur meestal rond 0 graden Celsius ligt, is de COP bij 0 graden een relevante maat.

Het is daarom belangrijk om rekening te houden met de lokale klimaatomstandigheden bij de keuze van een warmtepomp. In regio's met koude winters is het verstandig om warmtepompen te kiezen die een hoger COP bij 0 graden bieden.

COP bij 0 graden: conclusies

Bij 0 graden Celsius is de COP van een warmtepomp een belangrijke maat voor het rendement in de wintermaanden. Hoe hoger de COP bij 0 graden, hoe efficiënter de warmtepomp in koude omstandigheden werkt. Dit heeft directe invloed op het energieverbruik, de kosten en het comfort van de gebruiker.

Bij het vergelijken van warmtepompen is het daarom verstandig om rekening te houden met de COP bij 0 graden, samen met andere maatgevende factoren zoals de SCOP en de integrated value. Een warmtepomp die goed presteert bij 0 graden is vaak een betere keuze dan een warmtepomp die alleen goed werkt bij hogere temperaturen.

Bovendien is het belangrijk om rekening te houden met de aanvoertemperatuur en de locatie bij de keuze van een warmtepomp. Een warmtepomp die efficiënt werkt bij 0 graden en een lage aanvoertemperatuur is vaak de beste keuze voor een woning met vloerverwarming of een laagtemperatuursysteem.

Bronnen

  1. Warmtepomp-info.nl – Technische info
  2. Limburgverduurzaamt.nl – Duurzaam verwarmen met een warmtepomp
  3. Klimaatexpert.com – COP en SCOP
  4. Warmtepomp-weetjes.nl – Lucht-water warmtepomp

Related Posts