COP berekenen bij verschillende water temperaturen: een expertgids voor warmtepompgebruik

In het kader van de toekomstgerichte energietransitie speelt de warmtepomp een steeds belangrijkere rol in de verwarming van woningen en gebouwen. Voor de aankoop en installatie van een warmtepomp is het begrijpen van de efficiëntieparameters zoals COP (Coefficient of Performance) en SCOP (Seasonal Coefficient of Performance) essentieel. Deze parameters geven inzicht in hoe efficiënt een warmtepomp werkt, afhankelijk van de omstandigheden zoals buitentemperatuur en de gewenste temperatuur van het verwarmde water.

De COP geeft een momentopname van het rendement in een specifieke situatie, terwijl de SCOP een gemiddelde over het gehele stookseizoen representeert. In dit artikel leggen we de basisleg uit van hoe COP berekend kan worden bij verschillende watertemperaturen, en welke factoren het rendement beïnvloeden. Daarnaast geven we praktische richtlijnen voor het kiezen van een warmtepomp die het meest efficiënt werkt bij de verwarmingssituatie van jouw woning.

Wat is COP en hoe werkt het?

COP staat voor Coefficient of Performance en geeft aan hoe efficiënt een warmtepomp omgaat met energie in een bepaalde situatie. Het is een verhoudingsgetal dat aangeeft hoeveel warmte wordt geleverd ten opzichte van de elektriciteit die wordt verbruikt.

Bijvoorbeeld: een warmtepomp met een COP van 5 produceert 5 kWh warmte per 1 kWh elektriciteit. Dit betekent dat 4 kWh warmte uit de omgeving wordt geïnduwd, terwijl slechts 1 kWh elektriciteit wordt gebruikt om het proces aan te drijven.

De COP is echter afhankelijk van de omstandigheden waarin de warmtepomp werkt. Zoals uit de bronnen blijkt, is de COP van een lucht-water warmtepomp meestal gespecificeerd bij een bepaalde buitentemperatuur en een bepaalde temperatuur van het verwarmde CV-water. Een lucht-water warmtepomp kan bijvoorbeeld een COP van 5 hebben bij een buitentemperatuur van +12 graden Celsius en een CV-water temperatuur van 30 graden. Bij lagere buitentemperaturen en hogere CV-water temperaturen kan de COP echter aanzienlijk dalen.

Deze variatie maakt de COP niet ideaal als vergelijkingsmaatstaf tussen verschillende warmtepompen. Een warmtepomp kan efficiënter zijn in een ene situatie dan in een andere, maar de COP geeft geen overzicht van het rendement over het hele stookseizoen.

COP en de invloed van watertemperaturen

Een belangrijk aspect bij het berekenen van de COP is de temperatuur van het CV-water dat wordt geproduceerd. Hoe hoger deze temperatuur, hoe harder de warmtepomp moet werken en hoe lager het rendement. Dit is ook afgeleid uit de bronnen: bij hogere CV-water temperaturen is de COP kleiner, omdat het temperatuurverschil tussen de bron (lucht) en het te verwarmen medium groter wordt.

Bijvoorbeeld: een warmtepomp met een COP van 7,5 kan deze waarde alleen behalen bij relatief lage CV-water temperaturen, zoals 30 graden. Bij hogere temperaturen, zoals 60 graden, is de COP aanzienlijk lager. Dit komt doordat de warmtepomp meer inspanning moet leveren om het water op te warmen, wat leidt tot een verhoogd elektriciteitsverbruik.

Omdat de CV-water temperatuur dus een grote invloed heeft op de COP, is het belangrijk om bij de keuze van een warmtepomp rekening te houden met het verwarmingssysteem dat in de woning is geïnstalleerd. Traditionele radiatoren vereisen hogere water temperaturen (meestal tussen 60 en 80 graden), terwijl vloerverwarming efficiënter kan werken met lager temperatuur water (20 tot 35 graden).

Invloed van het verwarmingssysteem op COP en SCOP

Het type verwarmingssysteem heeft een directe invloed op de COP en SCOP van de warmtepomp. Traditionele radiatoren vereisen hogere CV-water temperaturen, wat leidt tot een lager rendement. Vloerverwarming daarentegen kan met lager temperatuur water werken, wat resulteert in een hogere COP en SCOP.

In de bronnen wordt verder uitgelegd dat bij vloerverwarming de COP en SCOP aanzienlijk hoger kunnen zijn dan bij traditionele radiatoren. Dit komt doordat de verwarmde oppervlakte bij vloerverwarming groter is, waardoor de warmte gelijkmatiger wordt verspreid. Hierdoor is het mogelijk om met lager temperatuur water te werken, wat positief is voor het rendement van de warmtepomp.

Daarnaast zijn er ook innovaties zoals de Climatebooster, propellers onder de radiatoren, waarmee de afgiftetemperatuur tot wel 15 graden kan worden verlaagd. Dit maakt het mogelijk om traditionele radiatoren aan te passen zodat ze efficiënter kunnen werken met een warmtepomp.

Hoe wordt de COP beïnvloed door buitentemperatuur?

Naast de CV-water temperatuur beïnvloedt ook de buitentemperatuur de COP van een warmtepomp. Hoe kouder het is buiten, hoe lager de COP bij gelijke afgiftetemperaturen. Dit is te verklaren door het feit dat een groter temperatuurverschil tussen de bron (lucht) en de afgifte (water) gecreëerd moet worden, wat meer energie kost.

In de bronnen wordt verwezen naar een grafiek waarin duidelijk te zien is dat de COP aanzienlijk varieert bij verschillende buitentemperaturen. Bijvoorbeeld: een COP van 7,5 is mogelijk bij een buitentemperatuur van 20 graden, maar bij -20 graden kan de COP al gedaald zijn naar 2,5 of lager. Dit benadrukt nogmaals dat de COP niet geschikt is als vergelijkingsmaatstaf tussen verschillende warmtepompen, omdat het rendement sterk afhankelijk is van de omstandigheden.

SCOP: een betrouwbaardere maatstaf

Om het rendement van een warmtepomp over het gehele stookseizoen in kaart te brengen, wordt gebruikgemaakt van de SCOP (Seasonal Coefficient of Performance). De SCOP geeft een gemiddelde COP-waarde over het hele jaar, rekening houdend met de variaties in buitentemperatuur en CV-water temperatuur.

In Nederland ligt de SCOP van moderne luchtwarmtepompen bijvoorbeeld rond de 5,2 bij een afgiftetemperatuur van 35 graden. Dit betekent dat de warmtepomp over het gehele stookseizoen gemiddeld 5,2 kWh warmte levert per 1 kWh elektriciteit.

De SCOP is dus een betrouwbaardere maatstaf dan de COP, omdat het het rendement over een langere periode representeert. Het is belangrijk om bij het kiezen van een warmtepomp rekening te houden met de SCOP-waarde, aangezien deze invloed heeft op het energieverbruik en de kosten.

Het invullen van het CV-water temperatuur profiel

Bij het berekenen van de SCOP is het noodzakelijk om het CV-water temperatuur profiel te bepalen. Dit profiel geeft aan hoe warm het CV-water moet zijn bij verschillende buitentemperaturen om de woning voldoende te verwarmen. In de bronnen worden twee standaard profielen genoemd: het 35 graden profiel en het 55 graden profiel.

  • 35 graden profiel: Bij dit profiel wordt het CV-water bij -10 graden buiten temperatuur op 35 graden verwarmd. Bij hogere buitentemperaturen is de benodigde CV-water temperatuur lager. Dit profiel is meestal te combineren met vloerverwarming of laagtemperatuur radiatoren.
  • 55 graden profiel: Bij dit profiel is het CV-water bij -10 graden op 55 graden verwarmd. Dit profiel is typisch voor woningen met traditionele radiatoren.

De keuze voor een van deze profielen heeft een directe invloed op de efficiëntie van de warmtepomp. Het 35 graden profiel leidt vaak tot een hogere SCOP, omdat het CV-water niet zo hoog hoeft te worden verwarmd. Het is daarom belangrijk om bij de berekening van de warmtepomp het juiste profiel te kiezen op basis van het verwarmingssysteem in de woning.

Berekening van de benodigde CV-water temperatuur

Voor een nauwkeurige berekening van de benodigde CV-water temperatuur wordt vaak gebruikgemaakt van een formule die het verband legt tussen het vermogen van de warmtepompinstallatie, het vermogen van de centrale verwarming en de buitentemperatuur. In de bronnen wordt een voorbeeld gegeven van deze berekening:

$$ [T-10] = 20^\circ C + \frac{\text{Vermogen van de warmtepompinstallatie [W]}}{\text{Vermogen van de centrale verwarming [W/K]}} $$

Bijvoorbeeld: - Vermogen van de warmtepompinstallatie = 9600 W - Vermogen van de centrale verwarming = 300 W/K

$$ [T-10] = 20^\circ C + \frac{9600}{300} = 52^\circ C $$

Dit betekent dat bij een buitentemperatuur van -10 graden het CV-water 52 graden moet zijn om de woning voldoende te verwarmen. Op basis van deze berekening kan het CV-water temperatuur profiel worden bepaald en daarmee ook de SCOP van de warmtepomp.

Invloed van het stookseizoen en locatie

Het stookseizoen speelt ook een rol bij de berekening van de SCOP. In Nederland varieert de buitentemperatuur gedurende het stookseizoen tussen -10 graden en +16 graden. In regio’s waar het kouder is, zoals Scandinavië, is het rendement van de warmtepomp aanzienlijk lager dan in Nederland. Dit is ook te zien aan de fluctuaties in de COP-waarden die zijn afgeleid uit de bronnen.

Daarnaast is het belangrijk om rekening te houden met de locatie van de woning. Een woning in een koele regio zal een warmtepomp met een hogere SCOP nodig hebben dan een woning in een warmere regio. De keuze van de warmtepomp moet daarom altijd afgestemd zijn op de specifieke situatie van de woning en de lokaal heersende weersomstandigheden.

Conclusie

Het berekenen van de COP bij verschillende watertemperaturen is een complexe, maar essentiële taak bij de aankoop van een warmtepomp. Het rendement van een warmtepomp hangt af van de buitentemperatuur, de CV-water temperatuur, het verwarmingssysteem en de locatie van de woning. Het is daarom belangrijk om deze factoren goed in overweging te nemen bij het kiezen van een warmtepomp.

De COP geeft slechts een momentopname van het rendement, terwijl de SCOP een betrouwbaarder beeld geeft van het rendement over het gehele stookseizoen. Het kiezen van een verwarmingssysteem dat efficiënter werkt, zoals vloerverwarming of laagtemperatuur radiatoren, kan het rendement van de warmtepomp aanzienlijk verbeteren. Daarnaast is het belangrijk om het juiste CV-water temperatuur profiel te kiezen op basis van de verwarmingseisen van de woning.

Voor een nauwkeurige berekening van het rendement en het energieverbruik van een warmtepomp is het aan te raden om gebruik te maken van een tool zoals Warmtepompberekenen.nl. Deze tool berekent op basis van de gegevens van de woning het benodigde CV-water temperatuur profiel en de SCOP van de warmtepomp, waarmee het energieverbruik en de kosten kunnen worden ingeschat.

Het kiezen van de juiste warmtepomp is een investering die aanzienlijk invloed heeft op het comfort, de energiekosten en het milieueffect van een woning. Door een goed berekende en afgestemde warmtepomp te installeren, kan het rendement worden maximaliseerd en het energieverbruik worden verlaagd.

Bronnen

  1. warmtepompberekenen.nl
  2. klimaatexpert.com
  3. warmtepompberekenen.nl
  4. warmtepompenadvies.nl

Related Posts