Graaddagen en warmtepompen: hoe beïnvloeden ze elkaar in de verwarmingsefficiëntie van woningen?
Een warmtepomp is tegenwoordig een populaire keuze voor woningverwarming, vooral in de context van energiebesparing en duurzaamheid. Maar om de prestaties en het verbruik van een warmtepomp goed te begrijpen, is het belangrijk om ook de rol van graaddagen te kennen. Graaddagen zijn een meetinstrument dat het verwarmingsverbruik van huizen op basis van klimatologische gegevens berekent. In combinatie met de COP (Coefficient of Performance) van de warmtepomp bepalen ze hoe efficiënt en kosteneffectief de verwarming is.
In dit artikel leggen we de basis van graaddagen uit, bespreken we hoe deze samenhangen met de werking van een warmtepomp, en geven we inzicht in de praktische toepassing van deze informatie voor woningeigenaren en bouwprofessionals. De informatie is gebaseerd op gegevens uit betrouwbare bronnen zoals KNMI, energiecalculators en rendementstudies.
Wat zijn graaddagen?
Graaddagen zijn een maat voor het verwarmingsverbruik van een woning, die gebaseerd zijn op de temperatuurverschillen tussen binnentemperatuur en buitentemperatuur. De basisdefinitie is eenvoudig: op een dag dat de gemiddelde buitentemperatuur lager is dan de referentietemperatuur van 18 °C, wordt gestookt om de binnenruimte op temperatuur te houden. Het verschil tussen die temperatuur en 18 °C is dan het aantal graaddagen voor die dag. Bijvoorbeeld: als het gemiddeld 10 °C is, zijn er 8 graaddagen.
Graaddagen worden berekend met behulp van gegevens van 33 weerstations van het KNMI, zoals beschreven op mindergas.nl. Deze data zorgen voor een nationale representatieve berekening van de verwarmingsbehoefte.
Gewogen graaddagen
Naast de basisgraaddagen zijn er ook zogenaamde gewogen graaddagen. Deze berekening voegt een seizoensafhankelijke weegfactor toe om rekening te houden met factoren zoals zoninstraling en isolatie van het huis. De weegfactoren zijn als volgt:
- april t/m september: 0,8
- maart en oktober: 1,0
- november t/m februari: 1,1
De gewogen graaddagen geven daarmee een meer realistische schatting van het verbruik, aangezien ze rekening houden met factoren die het verwarmingsverbruik beïnvloeden.
Stookgraaddagen
Stookgraaddagen zijn een variant op de standaardgraaddagen. In tegenstelling tot de standaardgraaddagen, die uitgaan van een binnentemperatuur van 18 °C, is de stookgraaddagen berekening gebaseerd op een lagere temperatuur waarop gestookt moet worden. Deze lagere temperatuur kan lager liggen als het huis goed geïsoleerd is of als er een interne warmtelast is (zoals van apparatuur of bewoners). Hoe beter de isolatie, hoe lager de benodigde stookgraaddagen. De tabel in de bron geeft een overzicht van de invloed van bouwjaar en isolatieniveau op deze stookgraaddagen.
Wat is een warmtepomp?
Een warmtepomp is een systeem dat warmte uit de lucht, grond of water opzuigt en deze overbrengt naar het binnenklimaat van een woning. Het is een efficiënte manier van verwarmen, omdat het gebruik maakt van omgevingswarmte die anders verloren zou gaan. De efficiëntie van een warmtepomp wordt uitgedrukt in de COP (Coefficient of Performance).
COP: een maat voor rendement
De COP is de verhouding tussen de geleverde warmte en het verbruikte elektriciteitsverbruik. Bijvoorbeeld: als een warmtepomp 6 kWh aan warmte levert, en daarvoor 2 kWh aan stroom nodig heeft, dan is de COP 6 / 2 = 3. Hoe hoger de COP, hoe efficiënter de warmtepomp. In de praktijk is de COP echter variabel en afhankelijk van de buitentemperatuur en de isolatie van het huis.
Een COP van 3,8 betekent dat de warmtepomp per kWh aan stroom 3,8 kWh aan warmte levert. De COP kan dus aanzienlijk variëren, afhankelijk van het type warmtepomp en de omstandigheden. De COP is ook een belangrijk criterium bij het vergelijken van warmtepompmodellen en het bepalen van de verwarmingskosten.
Hoe beïnvloeden graaddagen en COP het verbruik van een warmtepomp?
Het verbruik van een warmtepomp is afhankelijk van twee belangrijke factoren: het aantal graaddagen en de COP. Zowel graaddagen als COP zijn essentieel voor het bepalen van het stroomverbruik en de warmteopbrengst van een warmtepomp.
Voorbeeldberekening
Stel dat we een woning hebben met een gemiddeld verbruik van 200 m³ lucht per uur voor ventilatie. We gebruiken een warmtepomp met een COP van 3,8. We willen de warmtebehoeften berekenen op basis van de graaddagen.
Aangenomen wordt dat het in de woning 20 °C is en dat de buitenlucht gemiddeld 12,1754 °C is (na berekening via een WTW). Het temperatuurverschil is dan 7,8246 °C. De warmtepomp moet deze lucht opwarmen tot de gewenste binnentemperatuur. Met een COP van 3,8 betekent dit dat per kWh aan elektriciteit 3,8 kWh aan warmte wordt geleverd.
De berekening voor het stroomverbruik per dag is als volgt:
Φ = 0,055555 m³/s × 1,2 kg/m³ × 1,006 kJ/kg·°C × 0,78246 °C = 0,0524 kW
Per dag is dit 24 uur × 0,0524 kW = 1,2576 kWh. Over een jaar betekent dit 1,2576 kWh × 365 = 459 kWh. Dit is de jaarlijkse opwarmbehoefte voor ventilatie lucht bij een afzuiging van 200 m³ per uur.
De COP beïnvloedt hierbij het stroomverbruik. Bij een hogere COP is minder stroom nodig om de gewenste warmteopbrengst te bereiken. Dit maakt de warmtepomp efficiënter en duurzamer.
Invloed van isolatie op graaddagen en COP
De isolatie van een woning heeft een directe invloed op het aantal stookgraaddagen en op de COP van een warmtepomp. Hoe beter de isolatie, hoe minder warmte het huis verliest en hoe lager het aantal benodigde graaddagen. Dit betekent dat het verbruik van de warmtepomp verlaagt.
Een goed geïsoleerd huis heeft bijvoorbeeld een stookgraaddagenwaarde van 17 °C in plaats van 18 °C. Dit betekent dat er minder warmtepompverbruik nodig is, omdat de verwarming eerder kan worden uitgeschakeld.
Daarnaast heeft een goed geïsoleerd huis een hogere COP. Omdat minder warmte verloren gaat, hoeft de warmtepomp minder hard te werken om de gewenste binnentemperatuur te behouden. Hierdoor verhoogt het rendement van de warmtepomp en verlaagt het verbruik.
Invloed op de jaarlijkse kosten
De kosten van een warmtepomp zijn afhankelijk van het stroomverbruik, dat op zijn beurt afhankelijk is van het aantal graaddagen en de COP. In een goed geïsoleerd huis met een hoge COP zijn de kosten dus aanzienlijk lager.
In de voorbeelden uit de bron is te zien dat de kosten per graaddag sterk kunnen variëren. In oktober 2021 was de kostenprijs per graaddag bijvoorbeeld €0,69, terwijl in oktober 2024 deze prijs gedaald was tot €0,12. Dit duidt op een verbetering in efficiëntie, mogelijk door betere isolatie of een efficiëntere warmtepomp.
Toepassing in de praktijk
Voor woningeigenaren die overwegen om een warmtepomp te installeren, is het belangrijk om zowel de COP als de verwarmingsbehoefte (graaddagen) te begrijpen. Dit helpt bij het inschatten van de verwarmingskosten en de keuze van het juiste type warmtepomp.
Kies de juiste warmtepomp
Bij het kiezen van een warmtepomp is het essentieel om rekening te houden met de COP. Een hogere COP betekent dat de warmtepomp efficiënter is en minder stroom verbruikt. Dit heeft directe invloed op de energiekosten. Bovendien is het belangrijk om rekening te houden met de omgevingstemperatuur, want de COP varieert bij lage temperaturen. In koudere regio's kan een aardwarmtepomp efficiënter zijn dan een lucht-water warmtepomp.
Kijk naar de isolatie van het huis
Voordat je een warmtepomp installeert, is het verstandig om de isolatie van het huis te optimaliseren. Een goed geïsoleerd huis heeft minder verwarmingsbehoefte, wat het verbruik van de warmtepomp verlaagt. Dit kan gedaan worden door de daken, muren en ramen te isoleren. Ook het nadenken over het verwarmen van zowel de woning als de ventilatie is belangrijk. In de berekening is te zien dat een WTW (warmte- en vochtwerk) met 90% rendement aanzienlijk bijdraagt aan het verlagen van het verbruik.
Gebruik graaddagen om het verbruik te monitoren
Voor woningeigenaren met een warmtepomp is het handig om het verbruik te monitoren met behulp van graaddagen. Met een graaddagen calculator zoals die op mindergas.nl beschikbaar is, kun je het verbruik van de warmtepomp vergelijken met het verbruik van de voorgaande periode. Dit geeft inzicht in de besparing die gerealiseerd is door isolatiemaatregelen of het vervangen van het verwarmingssysteem.
Invloed van zonnepanelen op de efficiëntie van een warmtepomp
Zonnepanelen kunnen een belangrijke rol spelen in de efficiëntie van een warmtepomp. Aangezien een warmtepomp elektriciteit verbruikt, kunnen zonnepanelen een deel van dit verbruik dekken. In de voorbeelden uit de bron is te zien dat het gebruik van zonnepanelen leidt tot een aanzienlijke vermindering van de stroomkosten. In oktober 2024 is bijvoorbeeld het stroomverbruik gedaald van 111 kWh tot 61 kWh, terwijl het gasverbruik nul was.
De COP van een warmtepomp is hierbij een belangrijke factor. Een hogere COP betekent dat minder stroom nodig is om de gewenste warmte te leveren. In combinatie met zonnepanelen kan dit resulteren in een bijna volledige onafhankelijkheid van het elektriciteitsnet.
Conclusie
Graaddagen en warmtepompen zijn twee essentiële concepten bij de verwarming van huizen. Graaddagen geven een maat voor de verwarmingsbehoefte van een woning, terwijl de COP van een warmtepomp het rendement van de verwarming uitdrukt. Samen bepalen ze het verbruik en de efficiëntie van het verwarmingssysteem.
Voor woningeigenaren is het belangrijk om zowel de graaddagen als de COP te begrijpen, omdat deze directe invloed hebben op de energiekosten. Een goed geïsoleerd huis met een hoge COP levert aanzienlijke besparingen op. Daarnaast speelt de keuze van een warmtepomp en de aanwezigheid van zonnepanelen een rol in de efficiëntie en duurzaamheid van het verwarmingssysteem.
Voor bouwprofessionals en energieadviseurs is het gebruik van graaddagen en COP een waardevolle tool om de efficiëntie van verwarmingsystemen te bepalen en te vergelijken. Het gebruik van deze gegevens helpt bij het kiezen van het juiste verwarmingssysteem en het nemen van maatregelen die het verbruik verlagen.
Bronnen
Related Posts
-
Warmtepomp als CV-ketelvervanger: Kosten, terugverdientijd en subsidies
-
Kanaal Unit Warmtepomp: Efficiënte Klimaatbeheersing voor Grote Ruimtes
-
Warmtepomp aansluiten op bestaande CV-ketel: hybride verwarming als duurzame oplossing
-
Optimalisatie van kamertemperatuur bij warmtepompen: tips voor efficiëntie en comfort
-
Itho Daalderop WPU Warmtepomp: Uitleg, Toepassing en Koppeling aan Vorratsvat
-
Itho Daalderop lucht-water warmtepomp: een duurzame oplossing voor energiezuinig verwarmen
-
Apparatenlijst warmtepompen 2023: Wat moet je weten bij aankoop en subsidieaanvraag?
-
Quatt warmtepompen: Een betalbare en schaalbare oplossing voor duurzame verwarming