COP-waarde en rendement van warmtepompen: begrijpen en vergelijken voor efficiënte verwarming

Het kiezen van een warmtepomp is een belangrijke investering voor eigenaren van woningen, installateurs en professionele adviseurs in de bouwsector. Om de juiste keuze te maken, is het essentieel om de technische specificaties en het rendement van warmtepompen goed te begrijpen. In dit artikel bespreken we de COP-waarde, SCOP-waarde en andere relevante indicatoren van het rendement van warmtepompen. Wij geven u een duidelijk overzicht van hoe deze waarden werken, wat ze betekenen, en hoe ze gebruikt kunnen worden om warmtepompen met elkaar te vergelijken.

Wat is de COP-waarde?

De COP-waarde (Coefficient of Performance) is een van de meest gebruikte maatstaven om het rendement van een warmtepomp uit te drukken. Deze waarde geeft de verhouding aan tussen de hoeveelheid warmte die een warmtepomp levert en de hoeveelheid elektriciteit die het verbruikt. Hoe hoger de COP-waarde, hoe efficiënter de warmtepomp werkt.

Hoe bereken je de COP-waarde?

De COP-waarde kan worden berekend met behulp van de volgende formule:

$$ \text{COP} = \frac{\text{Geleverde warmte in kWh}}{\text{Elektriciteitsverbruik in kWh}} $$

Stel bijvoorbeeld dat een warmtepomp 5 kWh aan warmte levert, terwijl hij slechts 1 kWh elektriciteit verbruikt. Dan is de COP-waarde:

$$ \text{COP} = \frac{5}{1} = 5 $$

Een COP-waarde van 5 betekent dus dat de warmtepomp 5 keer meer warmte levert dan het elektriciteit verbruikt. Dit leidt tot een rendement van 500%, wat in de verwarmingssector uitzonderlijk hoog is. In vergelijking met een CV-ketel, die gemiddeld een rendement heeft van 60% tot 100%, is een warmtepomp aanzienlijk efficiënter.

COP-waarde per type warmtepomp

De COP-waarde van een warmtepomp varieert afhankelijk van het type en de omstandigheden onder welke het werkt. In de praktijk liggen de COP-waarden van warmtepompen meestal tussen de 3 en 6. Voor lucht-water warmtepompen is een COP vanaf 3 al als goed beschouwd. Dit betekent dat 1 kWh elektriciteit leidt tot 3 kWh aan warmte.

Voorbeeld: COP-waarde van een lucht-water warmtepomp

Stel dat je een lucht-water warmtepomp gebruikt die een COP-waarde heeft van 4. Dit betekent dat voor elke kWh elektriciteit die de warmtepomp verbruikt, er 4 kWh aan warmte wordt afgegeven. In dit geval is het rendement 400%.

COP-waarde versus rendement

Hoewel de COP-waarde een theoretische maat is, vertaalt deze zich direct naar het rendement van de warmtepomp. Het rendement wordt meestal uitgedrukt in procenten en is gelijk aan de COP-waarde vermenigvuldigd met 100.

Bijvoorbeeld: - Een COP-waarde van 4 leidt tot een rendement van 400%. - Een COP-waarde van 6 leidt tot een rendement van 600%.

Het is belangrijk om op te merken dat deze rendementen niet hetzelfde zijn als het rendement van elektrische verwarmingssystemen. Bij elektrische verwarming is het rendement altijd 100%, omdat het verbruik aan elektriciteit gelijk is aan de hoeveelheid warmte die wordt afgegeven. Bij warmtepompen wordt echter extra warmte onttrokken aan een externe bron (zoals de lucht of de bodem), wat het rendement aanzienlijk verhoogt.

COP versus SCOP: waarom het seizoensrendement belangrijk is

Hoewel de COP-waarde een duidelijk beeld geeft van het rendement onder ideale omstandigheden, is deze waarde niet altijd representatief voor de werkelijke efficiëntie van een warmtepomp. Daarom wordt ook de SCOP-waarde (Seasonal Coefficient of Performance) gebruikt.

De SCOP-waarde geeft het gemiddelde rendement van een warmtepomp over een geheel jaar. Deze waarde is nauwkeuriger omdat rekening wordt gehouden met temperatuurschommelingen, seizoensinvloeden en eventuele ondooien van de buitenunit. De SCOP-waarde is dus een realistischere maat voor het jaarlijks rendement van een warmtepomp.

SCOP-waarde per warmtepomp

De SCOP-waarde varieert afhankelijk van het type warmtepomp. Hieronder staat een overzicht van gemiddelde SCOP-waarden:

Deze tabel laat zien dat bodem-water warmtepompen in het algemeen het hoogste rendement leveren. Dit komt doordat de grond een constante temperatuur heeft, ongeacht het tijdstip van het jaar of het weer. Hierdoor is het rendement van bodem-water warmtepompen minder afhankelijk van de buitentemperatuur.

Factoren die het rendement van een warmtepomp beïnvloeden

Ondanks het theoretische rendement dat uitgedrukt wordt in COP- en SCOP-waarden, zijn er een aantal factoren die het daadwerkelijke rendement van een warmtepomp beïnvloeden. Deze omvatten:

• De kwaliteit van de isolatie van het huis: Betere isolatie betekent minder warmteverlies en dus minder energie nodig voor verwarming.
• De grootte van de woning: Een grotere woning vereist in het algemeen meer warmte, wat het rendement kan verlagen.
• De buitentemperatuur: De COP-waarde is afhankelijk van de buitentemperatuur. Hoe kouder het is, hoe lager het rendement.
• De efficiëntie van de warmtepomp zelf: De kwaliteit van de warmtepomp en de onderdelen bepalen mede hoe efficiënt het apparaat werkt.
• Het ontdooien van de buitenunit: Bij lucht-water warmtepompen kan de buitenunit aanvriezen, wat extra energie kost voor het ontdooien.

Deel- en vollast: wanneer een warmtepomp zijn beste rendement levert

Het rendement van een warmtepomp kan ook variëren afhankelijk van of het werkt op deel- of vollast. De vollastwaarde geeft het maximale rendement weer, terwijl de deellastwaarde het rendement onder minder extreme omstandigheden aangeeft.

Voorbeeld: - Een warmtepomp kan een COP-waarde van 6 hebben bij een buitentemperatuur van -10°C (vollast), maar slechts een COP van 3 bij 7°C (deellast). - Ander warmtepomp kan het omgekeerde het geval zijn: een COP-waarde van 4 bij -10°C, maar een COP-waarde van 5 bij 7°C.

In Nederland, waar de buitentemperatuur gemiddeld hoger ligt, is het meest waarschijnlijk dat de tweede warmtepomp het beste rendement levert. Het is daarom belangrijk om rekening te houden met de lokale klimaatomstandigheden bij het kiezen van een warmtepomp.

Integrated value versus peak load value

Niet alleen de COP-waarde is belangrijk, ook het verschil tussen peak load value en integrated value moet begrepen worden.

• Peak load value is de maximale warmteproductie van een warmtepomp onder ideale omstandigheden. Er wordt geen rekening gehouden met warmteverliezen of ondooien.
• Integrated value daarentegen is een gewogen waarde die rekening houdt met alle praktische aspecten, zoals ontdooicycli en warmteverliezen. Deze waarde geeft dus een eerlijker beeld van het daadwerkelijke rendement van een warmtepomp.

Niet alle fabrikanten geven de integrated value van hun warmtepompen, dus het is verstandig om dit bij aankoop te vragen.

COP, SCOP, EER en SEER: een overzicht van de meest relevante waarden

Naast de COP- en SCOP-waarden zijn er ook nog andere maatstaven die gebruikt kunnen worden om het rendement van warmtepompen te bepalen.

• EER (Energy Efficiency Ratio): De EER-waarde is vergelijkbaar met de COP-waarde, maar is specifiek voor de koelmodus van een warmtepomp. Het geeft aan hoe efficiënt een warmtepomp kan koelen.
• SEER (Seasonal Energy Efficiency Ratio): Net zoals de SCOP is de SEER een gemiddelde waarde over een seizoen, maar is gericht op de koelmodus van een warmtepomp.
• SPF (Seasonal Performance Factor): De SPF-waarde is het gemiddelde rendement van een warmtepomp over een volledig stookseizoen. Deze waarde is pas beschikbaar nadat de warmtepomp is geïnstalleerd, omdat het afhankelijk is van de werkelijke omstandigheden.
• Etha-factor: De etha-factor is een maat die gebruikt kan worden om verschillende verwarmingssystemen met elkaar te vergelijken. Het houdt rekening met het primair verbruik en is dus ideaal voor objectieve vergelijkingen.

Het rendement en de terugverdientijd van een warmtepomp

Een warmtepomp met een hoge COP-waarde heeft in het algemeen ook een korte terugverdientijd. Dit komt doordat het minder elektriciteit verbruikt, wat leidt tot lagere energiefacturen.

Bijvoorbeeld: - Een warmtepomp met een COP-waarde van 5 heeft een rendement van 500%. Dit betekent dat voor elke euro die je betaalt voor elektriciteit, je 5 euro aan verwarmingskosten bespaart. - Een warmtepomp met een COP-waarde van 3 heeft een rendement van 300%. De besparing is dus aanzienlijk minder.

Daarom is het verstandig om bij het aankoop van een warmtepomp zowel de COP- als de SCOP-waarde in overweging te nemen. Een warmtepomp met een hoge COP- en SCOP-waarde is meestal het beste aankoop, vooral als je op lange termijn wilt besparen.

COP-waarde en het kiezen van zonnepanelen

Als je overweegt om zonnepanelen te installeren om het elektriciteitsverbruik van je warmtepomp te compenseren, is de COP-waarde ook een belangrijke factor. Hoe hoger de COP-waarde, hoe minder zonnepanelen je nodig hebt om het elektriciteitsverbruik van de warmtepomp te dekken.

Bijvoorbeeld: - Een warmtepomp met een COP-waarde van 5 verbruikt 1 kWh elektriciteit voor 5 kWh aan warmte. - Als je een warmtepomp kiest met een COP-waarde van 3, zul je 1,67 kWh elektriciteit nodig hebben voor dezelfde hoeveelheid warmte. Dit betekent dat je meer zonnepanelen nodig hebt om het verbruik te compenseren.

Samenvatting

De COP-waarde is een essentiële maat om het rendement van een warmtepomp te bepalen. Het geeft aan hoe efficiënt een warmtepomp werkt en hoeveel elektriciteit het verbruikt. Een hogere COP-waarde betekent een beter rendement en een lagere energiefactuur.

Naast de COP-waarde is ook de SCOP-waarde belangrijk, omdat deze het rendement over een geheel jaar weergeeft. Dit is een realistischere maat dan de COP-waarde, die alleen onder ideale omstandigheden is gemeten.

Bij het kiezen van een warmtepomp is het belangrijk om rekening te houden met zowel de COP- als de SCOP-waarde, de klimaatomstandigheden in jouw regio, en de kwaliteit van de isolatie van je woning. Ook de integrated value en de deellastwaarde zijn relevante factoren om in overweging te nemen.

Conclusie

Bij het kiezen van een warmtepomp is het begrijpen van de COP- en SCOP-waarden essentieel voor een efficiënte keuze. Hoewel de COP-waarde een theoretisch rendement aangeeft, geeft de SCOP-waarde een realistischer beeld van het rendement over het hele jaar. Beide waarden zijn belangrijk om een warmtepomp met een hoog rendement te kiezen, wat leidt tot lagere energiefacturen en een kortere terugverdientijd.

Als u twijfelt over de keuze van een warmtepomp, is het verstandig om advies in te winnen bij een ervaren installateur of adviseur. Deze kan u helpen bij het vergelijken van verschillende modellen en het bepalen van het beste rendement voor uw woning.

Bronnen

1. Rendement van een warmtepomp berekenen
2. COP en rendement van een warmtepomp
3. SCOP-waarde en vergelijking van warmtepompen