COP- en SCOP-waarden van warmtepompen: begrijpen en interpreteren voor efficiënt verwarmen

Een warmtepomp is tegenwoordig een van de meest aantrekkelijke oplossingen voor duurzame verwarming van huizen en woningen. De efficiëntie van een warmtepomp wordt uitgedrukt in COP (Coefficient of Performance) en SCOP (Seasonal Coefficient of Performance). Deze waarden zijn cruciaal om te begrijpen voor zowel eigenaren als professionals in de bouwsector. In dit artikel leggen we uit wat COP en SCOP precies zijn, hoe ze beïnvloed worden door verschillende factoren, en welke betekenis ze hebben voor de werkelijke prestaties van een warmtepomp in de praktijk.

Wat is COP?

De COP is een maat voor het rendement van een warmtepomp. Het staat voor Coefficient of Performance en wordt berekend als het quotiënt tussen het afgegeven warmtevermogen (in kWh) en het opgenomen elektriciteitsverbruik (ook in kWh). In formulevorm:

COP = Afgegeven warmte / Elektriciteitsverbruik

Een COP van 5 betekent dat er voor elke 1 kWh elektriciteit die de warmtepomp verbruikt, 5 kWh warmte wordt afgegeven. Dus 4 kWh komt uit de bron (lucht of water) en 1 kWh uit elektriciteit. Hoe hoger de COP, hoe efficiënter de warmtepomp werkt.

Een hoge COP betekent een lager elektriciteitsverbruik, wat leidt tot lagere energiekosten en een snellere terugverdientijd op de investering. Daarnaast kan minder elektriciteit gegenereerd worden via zonnepanelen om het verbruik van de warmtepomp te compenseren.

COP in de praktijk: variabel en afhankelijk van omstandigheden

De COP van een warmtepomp is geen vaste waarde, maar varieert afhankelijk van omstandigheden zoals buitentemperatuur, afgifte-temperatuur, type warmtepomp (lucht-water of aardwarmtepomp), en het verwarmingssysteem. Deze variatie is belangrijk om te begrijpen, omdat het COP verloop niet lineair is met temperatuurveranderingen.

In de praktijk blijkt dat een warmtepomp bij hogere buitentemperaturen (bijvoorbeeld 20°C) een hogere COP levert dan bij koudere temperaturen (bijvoorbeeld -20°C). Ook speelt de afgifte-temperatuur van het water een rol. Hoe hoger de afgifte-temperatuur, hoe lager de COP. Dit komt omdat de warmtepomp harder moet werken om het water op temperatuur te brengen.

In een grafische weergave is het COP-verloop duidelijk te zien. De grafiek toont hoe de COP varieert bij verschillende buitentemperaturen en afgifte-temperaturen. Dit is belangrijk om te begrijpen, omdat het COP op een bepaald moment niet voldoende is om het energieverbruik van de warmtepomp te bepalen. In plaats daarvan is het nodig om het COP over de tijd en seizoenen te bepalen.

SCOP: het seizoensgemiddelde van COP

Omdat COP continu varieert, is het niet voldoende om slechts een enkele COP-waarde te bekijken. Daarom wordt de SCOP gebruikt als maatstaf voor het rendement van een warmtepomp over een volledig jaar. SCOP staat voor Seasonal Coefficient of Performance en geeft het gemiddelde COP over een jaar, waarbij seizoenen en temperatuurschommelingen zijn meegewogen.

De SCOP is dus een reëelere weergave van het rendement van een warmlepomp in de praktijk. Het is een kwalitatieve maat die helpt bij het vergelijken van verschillende warmtepompen en het inschatten van energieverbruik.

In Nederland is de gemiddelde SCOP voor een aardwarmtepomp meestal hoger dan voor een luchtwarmtepomp. Dit komt doordat de bron (grond) een constantere temperatuur heeft dan buitenlucht, die sterk kan variëren per seizoen en locatie.

COP en SCOP van luchtwarmtepompen

Een luchtwarmtepomp is een veelvoorkomende keuze voor verwarming. Het werkt door warmte uit de buitenlucht te halen en deze te gebruiken om water op te warmen. De COP van zo’n warmtepomp hangt sterk af van de buitentemperatuur.

In de grafieken uit de bronnen is te zien dat de COP van een luchtwarmtepomp bij een buitentemperatuur van 20°C tot 7,5 kan oplopen. Bij een buitentemperatuur van -20°C daalt de COP echter tot ongeveer 2,5. Dit maakt duidelijk dat de COP van een luchtwarmtepomp sterk afhankelijk is van het klimaat en het seizoen.

Het COP verloop is bovendien niet lineair. Dit betekent dat het niet voldoende is om het gemiddelde van de buitentemperatuur van een dag te nemen en een COP-waarde te koppelen aan die temperatuur. In plaats daarvan is het nodig om het COP te berekenen op basis van individuele meetpunten gedurende de dag, en deze meetpunten vervolgens te gemiddelen.

COP en SCOP van aardwarmtepompen

Een aardwarmtepomp onttrekt warmte uit de grond, oppervlaktewater of waterbronnen onder de grond. Dit type warmtepomp heeft een constantere bron, wat leidt tot een stabielere COP.

Voor aardwarmtepompen is de SCOP dus vaak hoger dan voor luchtwarmtepompen. In de praktijk zien we dat aardwarmtepompen ongeveer 0,5 tot 1 COP punt hoger presteren dan luchtwarmtepompen. Dit betekent dat aardwarmtepompen over het algemeen efficiënter zijn, vooral in koudere klimaten.

Het nadeel van een aardwarmtepomp is dat de installatie meestal duurder is. Het grondwerk en het leggen van buizen of putten vereisen extra investeringen. Toch kan de hogere COP en SCOP in de lange termijn leiden tot lagere energiekosten.

Invloed van afgifte-temperatuur op COP

De afgifte-temperatuur van het water is een belangrijke factor bij het bepalen van het COP. Hoe hoger de afgifte-temperatuur, hoe lager de COP. Dit komt omdat de warmtepomp harder moet werken om het water op temperatuur te brengen.

In de praktijk is het daarom verstandig om de afgifte-temperatuur zo laag mogelijk te houden. Bijvoorbeeld, bij het gebruik van vloerverwarming is het mogelijk om met een lagere afgifte-temperatuur te werken dan bij conventionele radiatoren. Dit leidt tot een hogere COP en dus een efficiëntere warmtepomp.

In de grafieken uit de bronnen is te zien dat een afgifte-temperatuur van 35°C leidt tot een COP van 4,5 bij een aardwarmtepomp. Bij een afgifte-temperatuur van 45°C daalt deze COP naar 3,7. Dit maakt duidelijk dat het kiezen van een lage afgifte-temperatuur belangrijk is voor het behouden van een hoge COP.

COP versus SCOP: wat is het verschil?

Hoewel COP en SCOP beide rendementen uitdrukken, zijn er belangrijke verschillen.

  • COP is een momenteel rendement op een bepaald moment. Het geeft een idee van hoe efficiënt de warmtepomp op dat moment werkt.
  • SCOP is een gemiddelde rendement over een volledig jaar. Het houdt rekening met seizoenschommelingen, temperatuurschommelingen en stand-by-periodes.

Het gebruik van SCOP is daarom belangrijk bij het vergelijken van warmtepompen en het inschatten van energieverbruik. Het geeft een realistischere weergave van het werkelijke rendement in de praktijk.

COP en SCOP berekenen en interpreteren

Het berekenen van COP en SCOP vereist nauwkeurige metingen. Voor COP is het nodig om het afgegeven warmtevermogen en het opgenomen elektriciteitsverbruik te meten. Voor SCOP moet dit over een volledig jaar worden gedaan, waarbij seizoenen en temperatuurschommelingen worden meegewogen.

Een voorbeeld: een woning met een oppervlakte van 150 m² heeft een jaarlijks energieverbruik van 14.000 kWh. Als de COP van de warmtepomp 4 is, dan is het elektriciteitsverbruik van de warmtepomp 14.000 / 4 = 3.500 kWh. Dit betekent dat de warmtepomp 3.500 kWh elektriciteit verbruikt per jaar.

Het interpreteren van COP en SCOP vereist echter meer dan alleen het rekenen. Het is ook belangrijk om de context te begrijpen, zoals het klimaat, het type warmtepomp, en het verwarmingssysteem.

COP en SCOP in de praktijk: hoe meet je het?

In de praktijk is het belangrijk om COP en SCOP te meten om de werkelijke prestaties van een warmlepomp te bepalen. Dit vereist het plaatsen van een kWh-meter voor het elektriciteitsverbruik van de warmtepomp en een Delta T-meter voor het afgifte- en retourvermogen van het verwarmingssysteem.

Als deze metingen zijn gedaan, is het mogelijk om het COP te berekenen per uur, per dag, per maand, of per jaar. Dit levert een gedetailleerde inzicht in het werkelijke rendement van de warmlepomp.

In de grafieken uit de bronnen is te zien dat het COP verloop niet lineair is. In januari, bijvoorbeeld, was het gemiddelde COP 4, maar het werkelijke COP over de 263 draaiuren was 4,36. Dit betekent dat het COP niet alleen bepaald kan worden op basis van de gemiddelde temperatuur, maar ook op basis van de duur van het gebruik.

COP en SCOP als maatstaf voor efficiëntie

COP en SCOP zijn belangrijke maatstaven voor de efficiëntie van een warmtepomp. Ze helpen bij het vergelijken van verschillende warmlepompen en het inschatten van energieverbruik.

Een hogere COP betekent dat de warmlepomp efficiënter werkt en dus minder elektriciteit verbruikt. Een hogere SCOP betekent dat de warmlepomp over het algemeen efficiënter werkt, ook bij verschillende klimatologische omstandigheden.

Het kiezen van een warmtepomp met een hoge COP en SCOP is daarom verstandig, zowel voor het milieu als voor de eigenaar. Het leidt tot lagere energiekosten, een snellere terugverdientijd, en een lagere CO₂-uitstoot.

COP en SCOP in de realiteit

Hoewel COP en SCOP belangrijke maatstaven zijn, is het belangrijk om te beseffen dat ze niet alles vertellen. Het werkelijke rendement van een warmlepomp hangt ook af van andere factoren zoals het type verwarmingssysteem, de kwaliteit van de installatie, en de manier waarop de warmlepomp wordt gebruikt.

Een warmlepomp die goed wordt geïnstalleerd en goed wordt onderhouden, zal meestal een hogere COP en SCOP presteren dan een warmlepomp die niet goed wordt geïnstalleerd of niet goed wordt onderhouden.

Daarnaast is het ook belangrijk om de COP en SCOP in de context van de woning te plaatsen. Een warmlepomp die goed werkt in een nieuwbouw woning, kan minder efficiënt presteren in een oude woning met slechte isolatie.

Conclusie

COP en SCOP zijn essentiële maatstaven voor het bepalen van het rendement van een warmtepomp. Ze geven inzicht in hoe efficiënt een warmlepomp werkt en hoeveel elektriciteit hij verbruikt.

De COP is een momenteel rendement op een bepaald moment, terwijl de SCOP een gemiddelde rendement over een volledig jaar is. Beide waarden zijn belangrijk bij het vergelijken van warmlepompen en het inschatten van energieverbruik.

In de praktijk blijkt dat de COP en SCOP van een warmlepomp variëren afhankelijk van factoren zoals buitentemperatuur, afgifte-temperatuur, type warmlepomp, en het verwarmingssysteem. Het is daarom belangrijk om deze waarden te meten en te interpreteren in de context van de woning en het klimaat.

Het kiezen van een warmlepomp met een hoge COP en SCOP is verstandig voor zowel milieu- als kostenoverwegingen. Het leidt tot lagere energiekosten, een snellere terugverdientijd, en een lagere CO₂-uitstoot.

In de realiteit is het echter ook belangrijk om andere factoren te overwegen, zoals de kwaliteit van de installatie, het type verwarmingssysteem, en de manier waarop de warmlepomp wordt gebruikt. Al deze factoren bepalen het werkelijke rendement van de warmlepomp in de praktijk.

Bronnen

  1. Wat is de COP van een warmtepomp?
  2. Soorten lucht-water warmtepompen
  3. Het verbruik van de warmtepomp zelfs als het buiten vriest

Related Posts