COP van warmtepompen en hoe buitentemperatuur het rendement beïnvloedt

Het rendement van een warmtepomp wordt vaak uitgedrukt in de COP (Coefficient Of Performance), een maat die aangeeft hoe efficiënt een warmtepomp werkt. Een hogere COP betekent dat de warmtepomp meer warmte levert bij een lager elektriciteitsverbruik, wat het systeem zuiniger maakt. In dit artikel bespreken we hoe de COP van een warmtepomp beïnvloed wordt door buitentemperaturen, het type verwarmingssysteem en de specifieke omstandigheden waarin de warmtepomp draait.

We richten ons hierbij op de informatie uit betrouwbare bronnen, zoals klimaat- en energieportalen, en leggen uit waarom het begrip COP belangrijk is voor kopers en installateurs, vooral in het kader van duurzame verduurzaming van woningen in Nederland.

Wat is de COP van een warmtepomp?

De COP (Coefficient Of Performance) is de verhouding tussen de hoeveelheid warmte die een warmtepomp levert en het elektriciteitsverbruik dat nodig is om die warmte te genereren. Dit maatstok wordt vaak gebruikt om de efficiëntie van warmtepompen te bepalen.

Een voorbeeld helpt dit te verduidelijken. Stel dat een warmtepomp 5 kWh warmte levert, terwijl het slechts 1 kWh elektriciteit verbruikt. Dan is de COP 5. Dit betekent dat de warmtepomp 5 keer meer warmte levert dan het elektriciteitsverbruik. De COP is dus een getal dat het rendement van de warmtepomp aangeeft. Hoe hoger de COP, hoe efficiënter de warmtepomp.

In de praktijk is een COP van 3 tot 5 redelijk normaal, afhankelijk van de buitentemperatuur en het type verwarmingssysteem waarop de warmtepomp afgiftig is.

COP en SCOP: twee belangrijke indicatoren

Naast de COP is er ook de SCOP (Seasonal Coefficient Of Performance). Deze waarde geeft een beter beeld van het rendement gedurende het hele jaar, omdat hij rekening houdt met de variabele buitentemperaturen. De SCOP is dus een gemiddelde COP over een seizoen of een kalenderjaar.

Moderne luchtwarmtepompen in Nederland hebben bijvoorbeeld een SCOP van ongeveer 5,2 bij een afgiftetemperatuur van 35 °C. Dit getal is aanzienlijk hoger dan bij oudere modellen en wijst op de verbeterde efficiëntie van hedendaagse warmtepompen.

Het is belangrijk om onthouden dat de COP en SCOP sterk afhangen van de afgiftetemperatuur van het water. Hoe hoger de afgiftetemperatuur, hoe lager de COP. Dit komt omdat de warmtepomp meer moet werken om het water tot een hogere temperatuur te verwarmen.

Invloed van het verwarmingssysteem op COP en SCOP

Het type verwarmingssysteem – radiatoren of vloerverwarming – heeft een directe invloed op de COP en SCOP van een warmtepomp. Dit komt doordat de afgiftetemperatuur van het water sterk varieert afhankelijk van het systeem.

Radiatoren

Radiatoren zijn zogenaamde hoogtemperatuursystemen. Voor een optimale werking moet het water in de radiatoren tussen de 60 °C en 80 °C zijn. De warmteafgifte gebeurt voornamelijk via convectie, waarbij de warme lucht opstijgt en zo de ruimte verwarmt. Dit betekent dat de warmtepomp harder moet werken om het water tot die temperatuur te brengen, wat resulteert in een lager rendement (lager COP en SCOP).

Vloerverwarming

Vloerverwarming is een laagtemperatuursysteem. Het voordeel is dat het water hierbij slechts tussen de 20 °C en 35 °C hoeft te zijn. Omdat de verwarmde oppervlakte veel groter is dan bij radiatoren, kan de warmte gelijkmatiger worden verspreid. Dit zorgt voor een hogere COP en SCOP, omdat de warmtepomp minder hard hoeft te werken om het water tot die temperatuur te verwarmen.

Daarnaast is een goede isolatie van het huis een absolute vereiste bij laagtemperatuursystemen. Als de woning niet goed geïsoleerd is, kan de warmte te snel verloren gaan, wat de efficiëntie van het systeem aantast.

COP bij verschillende buitentemperaturen

De COP van een luchtwarmtepomp is afhankelijk van de buitentemperatuur. Hoe lager de buitentemperatuur, hoe lager de COP. Dit komt doordat de warmtepomp meer moet werken om het water tot de gewenste temperatuur te verwarmen. Bij lage temperaturen moet het temperatuurverschil tussen de bron (lucht) en de gewenste afgiftetemperatuur namelijk groter zijn.

Bijvoorbeeld: bij een buitentemperatuur van 20 °C kan de COP relatief hoog zijn, bijvoorbeeld 7,5. Bij een buitentemperatuur van -20 °C daalt de COP sterk, bijvoorbeeld tot 2,5. Dit maakt duidelijk dat het rendement van een warmtepomp sterk varieert afhankelijk van de buitentemperatuur.

Ook de locatie van het huis speelt een rol. In landen zoals Scandinavië, waar het gemiddeld kouder is, zal de COP van een warmtepomp lager zijn dan in Nederland. Daarom is het belangrijk om rekening te houden met het klimaatgebied bij het kiezen van een warmtepompmodel.

COP in vergelijking met andere verwarmingssystemen

Het rendement van een warmtepomp is aanzienlijk hoger dan dat van traditionele verwarmingssystemen zoals een elektrische cv-ketel of radiatoren. Bij een elektrische cv-ketel is de COP slechts 1, wat betekent dat 1 kWh elektriciteit slechts 1 kWh warmte levert. Dit komt omdat elektrische verwarmingssystemen geen warmte uit een bron onttrekken, maar de elektriciteit direct omzetten in warmte.

In vergelijking met een warmtepomp is een elektrische verwarmingssysteem dus 5 keer minder efficiënt. Dit maakt duidelijk waarom warmtepompen een aantrekkelijke optie zijn voor duurzame verduurzaming van woningen.

COP en aanschaf van een warmtepomp

Bij de aanschaf van een warmtepomp is het belangrijk om rekening te houden met de COP en SCOP, maar ook met de specifieke omstandigheden waarin de warmtepomp gaat werken. De warmtepomp die het beste rendement heeft bij de temperatuur die het meest voorkomt, is meestal de beste keuze.

Het is echter ook belangrijk om te beseffen dat een warmtepomp die is ontworpen voor hoge rendementen bij lage buitentemperaturen, in andere omstandigheden minder efficiënt kan werken. Zo kunnen zware onderdelen, zoals grotere pompen of ventilatoren, in deelbelastingsomstandigheden juist meer energie verbruiken.

In veel gevallen is een iets te kleine warmtepomp efficiënter dan een te grote. De verbruikskosten zijn dan lager en de aanschaf is goedkoper. Een licht lagere COP bij vollast (bijvoorbeeld in strenge vorst) kan vaak worden gecompenseerd door het gebruik van een elektrisch back-up element. Dit zorgt voor voldoende warmte in uitzonderlijke koude situaties, terwijl het elektriciteitsverbruik de rest van het jaar juist lager is.

COP en tapwater

De COP van tapwater is in de meeste gevallen anders dan de COP van ruimteverwarming. Dit komt doordat het temperatuurverschil tussen de bron en het gewenste afgifteniveau anders is. Voor tapwater is meestal een hogere afgiftetemperatuur nodig dan voor ruimteverwarming, wat resulteert in een lagere COP.

Het is daarom belangrijk om rekening te houden met het totale energieverbruik van de warmtepomp, inclusief het verwarmen van tapwater. Sommige warmtepompen zijn ontworpen om zowel ruimteverwarming als tapwater efficiënt te leveren, terwijl andere modellen zich specifiek richten op één van beide.

COP en de keuze van het juiste systeem

De keuze van het juiste verwarmingssysteem – radiatoren of vloerverwarming – speelt een cruciale rol bij de COP en SCOP van een warmtepomp. Voor de meeste huizen is vloerverwarming het efficiëntere keuze, aangezien het een lagere afgiftetemperatuur vereist en daardoor de warmtepomp minder hard hoeft te werken.

Er zijn ook alternatieve oplossingen voor traditionele radiatoren. Zo bestaan er zogenaamde laagtemperatuur radiatoren en Climateboosters, propellers onder de radiatoren die de afgiftetemperatuur tot wel 15 °C kunnen verlagen. Dit zorgt voor een hogere COP, maar vereist wel dat het leidingwerk voldoende groot is in diameter om de grotere hoeveelheid water te transporteren.

COP en de meetnormen

In Europa zijn er gestandaardiseerde meetnormen voor het bepalen van de COP van warmtepompen. Deze normen zijn vastgelegd in NEN14511 en NEN14825 bij Eurovent. Hierdoor is het mogelijk om warmtepompen met elkaar te vergelijken en de COP als een betrouwbare maat te gebruiken.

Hoewel de COP een belangrijke indicator is, geeft hij niet altijd het complete beeld. De peak load value, bijvoorbeeld, geeft de maximale capaciteit van de warmtepomp weer, zonder aftrek voor de omstandigheden waarin de warmtepomp draait. Deze waarde kan daarom soms over het optimale rendement misleidend zijn.

COP en de invloed van deelbelasting

Naast de buitentemperatuur en het verwarmingssysteem, heeft ook deelbelasting een invloed op de COP. In de praktijk werkt een warmtepomp meestal niet op volledige belasting, maar op een lagere belasting. Bij deelbelasting kan de COP hoger zijn dan bij vollast, omdat de warmtepomp minder hard hoeft te werken.

Dit betekent dat het kiezen van een warmtepomp moet gebeuren op basis van het rendement bij deelbelasting, niet alleen bij vollast. In veel gevallen is een warmtepomp die efficiënt werkt bij deelbelasting, een betere keuze dan een model dat alleen bij vollast een hoge COP heeft.

COP en de duurzaamheid van warmtepompen

Een hoge COP betekent dat een warmtepomp minder elektriciteit verbruikt om de gewenste warmte te leveren. Dit maakt warmtepompen een duurzame keuze, vooral in combinatie met zonnepanelen. Hoe hoger de COP, hoe minder zonnepanelen nodig zijn om het elektriciteitsverbruik van de warmtepomp te compenseren.

De terugverdientijd van een warmtepomp met een hoge COP is ook korter. Dit maakt warmtepompen niet alleen efficiënter, maar ook financieel aantrekkelijker. Voor eigenaren die op zoek zijn naar een duurzame en kostenefficiënte verwarmingssysteem, is een warmtepomp met een hoge COP dus een goede keuze.

COP en de keuze van het juiste model

Bij de keuze van een warmtepompmodel is het belangrijk om rekening te houden met de COP, de SCOP en de specifieke omstandigheden waarin de warmtepomp gaat werken. De warmtepomp die het beste rendement heeft bij de temperatuur die het meest voorkomt, is meestal de beste keuze.

Het is echter ook belangrijk om te beseffen dat een warmtepomp die is ontworpen voor hoge rendementen bij lage buitentemperaturen, in andere omstandigheden minder efficiënt kan werken. Zo kunnen zware onderdelen, zoals grotere pompen of ventilatoren, in deelbelastingsomstandigheden juist meer energie verbruiken.

In veel gevallen is een iets te kleine warmtepomp efficiënter dan een te grote. De verbruikskosten zijn dan lager en de aanschaf is goedkoper. Een licht lagere COP bij vollast (bijvoorbeeld in strenge vorst) kan vaak worden gecompenseerd door het gebruik van een elektrisch back-up element. Dit zorgt voor voldoende warmte in uitzonderlijke koude situaties, terwijl het elektriciteitsverbruik de rest van het jaar juist lager is.

Conclusie

De COP van een warmtepomp is een belangrijke indicator voor het rendement van het systeem. Hoe hoger de COP, hoe efficiënter de warmtepomp werkt. De COP wordt beïnvloed door verschillende factoren, zoals de buitentemperatuur, het type verwarmingssysteem en de belasting waarin de warmtepomp draait.

Voor homeowners en professionals in de renovatie- en bouwsector is het begrip COP dus van groot belang bij het kiezen van een warmtepomp. Het is belangrijk om rekening te houden met de COP, de SCOP en de specifieke omstandigheden waarin de warmtepomp zal werken. Hierbij is het aan te raden om vloerverwarming te kiezen, omdat deze het efficiëntere keuze is voor een warmtepomp.

Een warmtepomp met een hoge COP is niet alleen duurzamer, maar ook financieel aantrekkelijker, vooral in combinatie met zonnepanelen. Voor een goed functionerend en efficiënt verwarmingssysteem is het daarom essentieel om de COP goed te begrijpen en in de aanschaf te betrekken.

Bronnen

  1. Klimaatexpert – COP en SCOP
  2. Limburg Verduurzaamt – Duurzaam verwarmen met een warmtepomp

Related Posts