Hoe hoog kan het COP van een warmtepomp zijn? Rendement, vergelijking met HR-ketels en tips voor optimalisatie

In de transitie naar duurzame energie speelt de warmtepomp een steeds belangrijkere rol in het verwarmen van woningen en gebouwen. Het rendement van deze apparaten, uitgedrukt in de COP (Coefficient of Performance), bepaalt niet alleen hoe efficiënt een warmtepomp werkt, maar ook hoeveel energie- en geldbesparing op lange termijn mogelijk is. In dit artikel bespreken we hoe hoog het COP van een warmtepomp kan zijn, wat de bepalende factoren zijn, en hoe dit rendement kan worden vergeleken met dat van een HR-ketel. Daarnaast geven we praktische tips om het COP van een warmtepomp te optimaliseren.

Wat is COP en waarom is het belangrijk?

De COP (Coefficient of Performance) is een maat voor de efficiëntie van een warmtepomp. Het geeft aan hoeveel warmte (in kWh) een warmtepomp levert ten opzichte van het elektriciteitsverbruik (ook in kWh). De formule is simpel:
COP = Geleverde warmte / Elektrische inzet

Bijvoorbeeld: als een warmtepomp 4 kWh warmte levert met slechts 1 kWh elektriciteit, is de COP 4. Hoe hoger de COP, hoe efficiënter de warmtepomp. Dit betekent dat minder elektriciteit nodig is om hetzelfde warmtegevoel te creëren, wat leidt tot lage energiekosten en een korte terugverdientijd.

De COP van een warmtepomp is niet statisch, maar varieert afhankelijk van diverse factoren, zoals de buitentemperatuur, de gewenste binnentemperatuur, de benodigde aanvoertemperatuur van het cv- of tapwater (LTV vs. HTV), het aanwezig zijn van een buffervat, en het warmteverlies van het gebouw.

In Nederland ligt de COP van een moderne lucht-water warmtepomp gemiddeld tussen de 3,5 en 5 bij een afgiftetemperatuur van 35°C. Aangezien de buitentemperatuur in de winter lager is, daalt de COP, terwijl hij in milde weersomstandigheden hoger uitkomt.

Hoe hoog kan de COP van een warmtepomp zijn?

De hoogste COP-waarden worden bereikt in gunstige omstandigheden, zoals in milde winters en bij gebruik van een laagtemperatuur verwarmingssysteem (zoals vloerverwarming). Uit praktijkgegevens blijkt dat moderne warmtepompen, zoals de modellen van Technea, een COP van 6,02 kunnen halen bij een afgiftetemperatuur van 35°C. Dit is een van de hoogste COP-waarden die op dit moment commercieel beschikbaar zijn.

Deze waarden zijn echter theoretische of laboratoriumwaarden. In de praktijk, waarin de buitentemperatuur fluctueert en het verwarmingssysteem meestal bestaat uit radiatoren (die hogere temperaturen vereisen), ligt de COP meestal lager. De gemiddelde COP in werkelijkheid is vaak rond de 3,5 tot 4,5.

COP versus SCOP: waar ligt het verschil?

Naast de COP wordt ook vaak gesproken over de SCOP (Seasonal Coefficient of Performance). De SCOP geeft het gemiddelde rendement van een warmtepomp gedurende een gehele winter. Het is dus een indicatie van het seizoensafhankelijke rendement, in tegenstelling tot de COP die een momentopname is.

In Nederland ligt de SCOP van moderne luchtwarmtepompen rond de 5,2 bij een afgiftetemperatuur van 35°C. Dit betekent dat een warmtepomp gemiddeld over de winter 5,2 kWh warmte levert per kWh elektriciteit. Deze waarde is een goed maatstaf om warmtepompen met elkaar te vergelijken, vooral wanneer het om energiebesparing en terugverdientijd gaat.

De keuze voor een warmtepomp met een hoge SCOP is daarom belangrijk voor zowel energiezuinigheid als langdurige kostenbesparing. De SCOP is een betrouwbaardere maatstaf dan de COP, omdat het rekening houdt met de realistische weersomstandigheden in Nederland.

COP en rendement: hoe vergelijken we met een HR-ketel?

Om het rendement van een warmtepomp goed te begrijpen, is het nuttig om deze te vergelijken met een HR-ketel (hoogrendementketel). Een HR-ketel heeft een rendement van ongeveer 95%, wat betekent dat van de verbranding van gas 95% wordt omgezet in warmte. In tegenstelling tot een warmtepomp, die warmte uit de lucht haalt, verbrandt een HR-ketel direct gas om warmte op te wekken.

De COP van een warmtepomp is echter veel hoger. Als we de COP van een warmtepomp met 6 nemen en dit vermenigvuldigen met het rendement van elektriciteitsproductie (40%), komen we op een effectief rendement van 240%. Dit betekent dat een warmtepomp bijna 2,5 keer zo rendabel is als een HR-ketel.

Bijvoorbeeld: een warmtepomp met een COP van 6 levert 6 kWh warmte per 1 kWh elektriciteit. Aangezien elektriciteit in Nederland gemiddeld op 40% efficiëntie wordt geproduceerd, is de daadwerkelijke energie-inzet 2,5 kWh fossiele brandstof (1 kWh / 0,4 = 2,5 kWh fossiel). In vergelijking met een HR-ketel, die 1 kWh warmte levert per 1 kWh gas, is het rendement van de warmtepomp dus aanzienlijk hoger.

Invloed van het verwarmingssysteem op de COP

Het type verwarmingssysteem waarop de warmtepomp werkt, heeft een directe invloed op de COP. Er zijn twee typen verwarmingssystemen:

  1. Hoog temperatuur verwarming (HTV) – gebruikt radiatoren die een hoge water temperatuur vereisen (60–80°C).
  2. Laag temperatuur verwarming (LTV) – zoals vloerverwarming, dat werkt met lager water (20–35°C).

Een warmtepomp die werkt met een HTV-systeem moet het cv-water opwarmen tot hogere temperaturen, wat de COP verlaagt. Daarentegen, bij LTV is de benodigde water temperatuur lager, waardoor de warmtepomp efficiënter werkt en een hogere COP kan halen.

Voorbeeld: een warmtepomp die op een HTV-systeem werkt, heeft een COP van 3,5, terwijl dezelfde warmtepomp op een LTV-systeem een COP van 5 kan halen. Dit verschil is aanzienlijk en maakt een LTV-systeem met vloerverwarming een betere keuze voor het optimaliseren van het rendement van de warmtepomp.

Wat zijn de bepalende factoren voor het COP van een warmtepomp?

Buiten het verwarmingssysteem zijn er nog andere factoren die het COP bepalen:

  • Buitentemperatuur: Hoe warmer het buiten is, hoe makkelijker de warmtepomp warmte uit de lucht kan halen. In koude weersomstandigheden daalt het COP.
  • Binnentemperatuur: Hoe hoger de gewenste binnentemperatuur, hoe hoger de benodigde water temperatuur en dus hoe lager het COP.
  • Aanwezigheid van een buffervat: Een buffervat helpt de warmtepomp om efficiënter te werken door warmte op te slaan, waardoor het COP lichtjes stijgt.
  • Warmteverlies van de woning: Een slecht geïsoleerde woning verliest meer warmte, wat de warmtepomp dwingt om langer en harder te werken, waardoor het COP daalt.
  • Correct dimensioneren: Een te grote warmtepomp werkt minder efficiënt bij deellast. Een warmtepomp die goed is afgestemd op de energiebehoefte van de woning, levert een hoger COP.

Hoe kan je de COP van een warmtepomp optimaliseren?

Om het COP van een warmtepomp te optimaliseren, zijn er meerdere strategieën die je kunt toepassen:

1. Goede isolatie van het gebouw

Een goed geïsoleerde woning vermindert het warmteverlies. Hierdoor hoeft de warmtepomp minder vaak aan te schakelen en kan hij efficiënter werken. Isolatie van de muren, dak, vloeren en ramen is essentieel voor het optimaliseren van het COP.

2. Laagtemperatuur verwarming

Vloerverwarming is een veel efficiëntere manier om een woning te verwarmen dan radiatoren. Het benodigde water is lager in temperatuur, wat een hogere COP tot gevolg heeft. Indien radiatoren gebruikt worden, is het verstandig om deze te laten vernieuwen of aan te passen voor lage temperatuur werking.

3. Correct dimensioneren van de warmtepomp

Het kiezen van een warmtepomp die aansluit bij de energiebehoefte van de woning, is cruciaal. Een warmtepomp die iets te klein is, werkt efficiënter in de meeste gevallen dan een warmtepomp die te groot is. In koude weersomstandigheden kan een elektrisch back-up element worden ingezet, wat tijdelijk het elektriciteitsverbruik verhoogt, maar de rest van de tijd leidt tot lagere energiekosten.

4. Gebruik van een buffervat

Een buffervat helpt bij het opslaan van warmte, zodat de warmtepomp niet constant aan hoeft te schakelen. Dit zorgt voor een betere efficiëntie en een hoger COP. Het buffervat zorgt ook voor een gelijkmatiger warmteafgifte, wat het comfort verbetert.

5. Regulering en slimme technologie

Door slimme thermostaten en automatische regelingen te gebruiken, kan het COP worden gestabiliseerd. Deze technologie zorgt ervoor dat de warmtepomp alleen werkt wanneer nodig en op de juiste manier, wat het rendement optimaliseert.

Hoge temperatuur warmtepomp: een alternatief?

In sommige situaties is het nodig om een warmtepomp te gebruiken die werkt op hogere temperaturen. Dit is het geval bij woningen met oude radiatoren die niet zijn aangepast voor laagtemperatuur werking. Een hoge temperatuur warmtepomp (HTV) kan het cv-water tot wel 80°C verwarmen, wat nodig is voor traditionele radiatoren.

Deze warmtepompen zijn geschikt voor woningen die niet zijn aangepast voor laagtemperatuur verwarming. Hoewel het COP van een HTV-warmtepomp lager is dan dat van een LTV-warmtepomp, is het toch een duurzamer alternatief dan een HR-ketel. De COP van een HTV-warmtepomp ligt in de regel tussen de 3 en 4, afhankelijk van de buitentemperatuur en het verwarmingssysteem.

Voordelen van een hoge temperatuur warmtepomp

  • Kompatibel met bestaande radiatoren – geen vervanging van het verwarmingssysteem nodig.
  • Efficiënter dan een HR-ketel – hoewel het COP lager is dan bij LTV, is het nog steeds aanzienlijk efficiënter dan een HR-ketel.
  • Minder gasgebruik – een warmtepomp vermindert het verbruik van fossiele brandstoffen.
  • Mogelijkheid tot zonnepanelen – het elektriciteitsverbruik van een warmtepomp kan worden gecompenseerd met zonnepanelen.

Nadelen van een hoge temperatuur warmtepomp

  • Lager COP dan LTV-warmtepompen – het rendement is hoger dan bij een HR-ketel, maar lager dan bij vloerverwarming.
  • Minder efficiënt in koude weersomstandigheden – de COP daalt in strengere winters.
  • Hogere aanschafkosten – HTV-warmtepompen zijn vaak duurder dan LTV-modellen.

Conclusie

De COP van een warmtepomp is een belangrijze maatstaf voor het rendement en de efficiëntie van een verwarmingsinstallatie. In ideale omstandigheden kan een warmtepomp een COP van 6 bereiken, zoals bij de modellen van Technea. Deze waarden zijn echter theoretisch en variëren in de praktijk afhankelijk van het verwarmingssysteem, de isolatie van de woning, en de buitentemperatuur.

Voor homeowners en bouwprofessionals is het belangrijk om de COP en SCOP van een warmtepomp goed te begrijpen, zodat de meest efficiënte keuze kan worden gemaakt. Door het verwarmingssysteem aan te passen (zoals overstap naar vloerverwarming), de isolatie te verbeteren en de warmtepomp correct te dimensioneren, kan het COP worden verhoogd en de energiekosten worden verlaagd.

Een warmtepomp met een hoge COP is niet alleen goedkoper in gebruik, maar draagt ook bij aan de duurzame energietransitie. Het kiezen van een warmtepomp met een hoge SCOP en het optimaliseren van het verwarmingssysteem zijn essentieel voor zowel comfort als energiebesparing.

Bronnen

  1. Technea: COP en SCOP van warmtepompen
  2. Klimaatexpert: COP, SCOP en rendement
  3. Warmtepompenadvies: Hoge temperatuur warmtepomp

Related Posts