Energieverbruik en efficiëntie van warmtepompen in de woningbouw

De overgang naar duurzame verwarmingssystemen is onmiskenbaar een centrale trend in de huidige woningbouw- en renovatiemarkt. Tegen deze achtergrond speelt de warmtepomp een steeds belangrijkere rol in het energiebeleid van zowel particulieren als overheden. Deze technologie biedt een efficiënte manier om woningen te verwarmen en warm water te genereren, met het voordeel van lagere CO₂-uitstoot in vergelijking tot traditionele gasverwarmingsinstallaties. In dit artikel leggen we uit hoe warmtepompen werken, wat hun energieverbruik is, hoe je dit kunt berekenen, en welke factoren de efficiëntie van het systeem beïnvloeden. Bovendien geven we een overzicht van de beschikbare types warmtepompen en hoe deze het beste kunnen worden aangewend in verschillende situaties.

Hoe werkt een warmtepomp?

Een warmtepomp is een technologie die energie uit de omgeving – zoals lucht, bodem of water – gebruikt om een woning te verwarmen en sanitair warm water te leveren. Het principe is vergelijkbaar met een airco, maar dan in omgekeerde richting: in plaats van warmte uit een ruimte te halen, haalt de warmtepomp warmte uit de omgeving en brengt deze in het huis. Dit gebeurt door middel van een cyclus die bestaat uit het verdampen, comprimeren en condenseren van een koelmiddel.

De werking van een warmtepomp kan worden samengevat in de volgende stappen:

1. Warmte opname: Een vorstvrije vloeistof stroomt door een buizensysteem dat blootgesteld wordt aan lucht, grondwater of aardwarmte. De vloeistof opneemt warmte uit de omgeving, zelfs bij lage temperaturen.
2. Verdamping: De opgenomen warmte wordt overgedragen aan een koelmiddel met een lage kooktemperatuur, waardoor deze begint te verdampen.
3. Compressie: De verdampde koelmiddeldamp wordt geperst door een compressor. Hierbij stijgt de temperatuur van het koelmiddel aanzienlijk.
4. Warmteafgifte: De opgewarmde damp overdraagt de warmte aan het verwarmingswater of het sanitair water in het huis. Daarna kondenseert het koelmiddel.
5. Cyclus herhalen: Het koelmiddel wordt via een expansieventiel afgekoeld en de cyclus begint opnieuw.

Er zijn verschillende typen warmtepompen, waaronder:

• Lucht/water warmtepomp: Haalt warmte uit de buitenlucht en gebruikt deze om water te verwarmen.
• Water/water warmtepomp: Haalt warmte uit grondwater of een bodembron.
• Hybride warmtepomp: Combineert een elektrische warmtepomp met een traditionele cv-ketel.
• Lucht/lucht warmtepomp: Verwarmt lucht direct, zonder via water.
• Bodem/water warmtepomp: Werkt op grondwarmte en is meestal efficiënter dan lucht/water pompen.

Alle warmtepompen werken met elektriciteit, maar ze zijn energie-efficiënter dan een elektrische cv-ketel, omdat ze warmte uit de omgeving gebruiken in plaats van deze direct te genereren.

Energieverbruik van warmtepompen

Het energieverbruik van een warmtepomp hangt af van verschillende factoren, waaronder het type warmtepomp, de grootte van het huis, de isolatiegraad en de instellingen van de verwarming. In de bronnen wordt het jaarlijks stroomverbruik van warmtepompen tussen 2000 en 5000 kWh geschat, afhankelijk van het type systeem.

Lucht/water warmtepomp

Deze warmtepomp is een populaire keuze bij particulieren vanwege de relatief lage investering en de eenvoud in installatie. Volgens de gegevens is het stroomverbruik van een lucht/water warmtepomp gemiddeld 2 tot 4 kWh per dag. Dit komt neer op ongeveer 730 tot 1460 kWh per jaar voor een gemiddeld huishouden. Een goed geïsoleerde woning kan dit verbruik verder verlagen.

Water/water warmtepomp

Deze typen warmtepompen halen warmte uit grondwater of bodem, wat in de praktijk efficiënter is dan lucht/water pompen. Het jaarlijks stroomverbruik varieert tussen 2000 en 3000 kWh, afhankelijk van de grootte van het systeem. Voor woningen met een grotere warmtevraag zijn water/water pompen ideaal, aangezien ze minder energie nodig hebben per uitgegeven kilowattuur warmte.

Hybride warmtepomp

Een hybride warmtepomp combineert een elektrische warmtepomp met een traditionele cv-ketel. Dit systeem is vooral geschikt voor huizen die nog niet volledig geïsoleerd zijn. Het jaarlijks stroomverbruik van een hybride warmtepomp ligt tussen 1900 en 2500 kWh, terwijl het gasverbruik gemiddeld ongeveer 700 m³ per jaar is. Deze combinatie zorgt voor een lagere CO₂-uitstoot en maakt de overgang naar een volledig elektrische verwarmingssysteem geleidelijk mogelijk.

Volledig elektrische warmtepomp

Een volledig elektrische warmtepomp (all-electric) vervangt de gascv-ketel volledig. Deze warmtepomp haalt warmte uit de omgeving en gebruikt deze om zowel de verwarming als het sanitair water te leveren. Het jaarlijks stroomverbruik is ongeveer 2500 tot 3000 kWh, afhankelijk van de isolatie en de grootte van het huis.

COP en efficiëntie van warmtepompen

Een belangrijk maatstaf voor de efficiëntie van een warmtepomp is de Coefficient of Performance (COP). De COP geeft aan hoeveel warmte de warmtepomp per ingezette kilowattuur elektriciteit levert. Een COP van 4,5 betekent dat de warmtepomp 4,5 kWh aan warmte levert per ingezette 1 kWh stroom. Dit maakt warmtepompen aantrekkelijk voor energiebesparing en verduurzaming.

Een voorbeeldrekening laat zien hoe het stroomverbruik van een warmtepomp kan worden berekend. Stel dat een woning gemiddeld 14.655 kWh aan energie nodig heeft per jaar en de warmtepomp een COP van 4,5 heeft. Dan is het benodigde stroomverbruik van de warmtepomp:

14.655 / 4,5 = 3.257 kWh per jaar

Vergelijk dit met het verbruik van een traditionele gasketel, waarbij 1500 m³ gas per jaar verbrand wordt. Bij een prijs van € 1,35 per kuub betekent dat een jaarlijkse kosten van € 2025. Bij een warmtepomp met een stroomverbruik van 3.257 kWh en een prijs van € 0,36 per kWh bedragen de kosten € 1172,52. Hieruit blijkt een jaarlijkse besparing van € 852 of € 71 per maand.

Dit voorbeeld toont aan dat het overstap naar een warmtepomp niet alleen goed is voor het klimaat, maar ook leidt tot aanzienlijke kostenbesparing. Deze besparing kan nog verder vergroot worden door zonnepanelen te combineren met de warmtepomp. Zo is het mogelijk om het elektriciteitsverbruik van de warmtepomp grotendeels of volledig met eigen opgewekte groene energie te dekken.

Factoren die het energieverbruik beïnvloeden

Het energieverbruik van een warmtepomp is afhankelijk van meerdere factoren. Deze omvatten zowel technische aspecten van het systeem als de situatie van de woning zelf. De belangrijkste factoren zijn:

1. Isolatiegraad van het huis

Een goed geïsoleerde woning vermindert het warmteverlies en zorgt ervoor dat minder energie nodig is voor verwarming. Dit heeft directe invloed op het stroomverbruik van de warmtepomp. De gegevens uit de bronnen wijzen erop dat de isolatie een belangrijke rol speelt in het energieverbruik.

2. Type warmtepomp

Zoals eerder aangegeven, verschillen de energiebehoeften per type warmtepomp. Water/water warmtepompen zijn meestal efficiënter dan lucht/water pompen, vooral in koude omstandigheden. Hybride systemen bieden een compromis tussen efficiëntie en investering.

3. Grootte en warmtevraag van het huis

De grootte van het huis en de warmtevraag bepalen het benodigde vermogen van de warmtepomp. Een groter huis met meer ruimtes en hogere warmtevraag vereist een krachtiger systeem, wat het stroomverbruik verhoogt.

4. Gebruik en instellingen

De manier waarop de warmtepomp wordt gebruikt en ingesteld heeft ook invloed op het energieverbruik. Een hogere verwarmingsgraad of het vaker opstarten van het systeem zorgt voor meer energiebehoefte.

5. Combinatie met zonnepanelen

Door zonnepanelen te installeren, kan het stroomverbruik van de warmtepomp worden gedeeltelijk of volledig gedekt. Dit zorgt niet alleen voor een lagere energierekening, maar maakt ook het systeem volledig duurzaam.

Keuze van de juiste warmtepomp voor jouw woning

De keuze van de juiste warmtepomp hangt af van de specifieke omstandigheden van jouw woning. De bronnen geven aan dat er drie hoofdtypes zijn: de volledig elektrische warmtepomp, de hybride warmtepomp en de water/water warmtepomp. Elke variant heeft zijn eigen voordelen en nadelen.

Volledig elektrische warmtepomp

Een all-electric warmtepomp is ideaal voor huizen die volledig willen verduurzamen. Deze warmtepomp vervangt de gascv-ketel volledig en gebruikt elektriciteit om zowel de verwarming als het sanitair water te leveren. Het is een duurzame keuze, maar vereist goede isolatie en eventueel zonnepanelen om het stroomverbruik te dekken.

Hybride warmtepomp

Een hybride warmtepomp combineert een elektrische warmtepomp met een traditionele cv-ketel. Deze oplossing is geschikt voor huizen die niet volledig geïsoleerd zijn of waarbij het verwarmingsvermogen van de warmtepomp onvoldoende is. Het systeem vermindert het gasverbruik en de CO₂-uitstoot, zonder direct volledig over te stappen op elektrische verwarming.

Water/water warmtepomp

Deze warmtepomp haalt warmte uit grondwater of aardwarmte. Het is efficiënter dan lucht/water pompen, maar vereist een bodembron of grondwaterput. De investering is groter, maar het energieverbruik is lager, wat leidt tot lagere maandelijkse kosten.

Investeringskosten en subsidie

De investering in een warmtepomp is aanzienlijk, maar de langere termijn levert kostenbesparing en CO₂-reductie op. De gegevens uit de bronnen tonen aan dat de invloed van subsidies een belangrijke rol speelt in de aantrekkelijkheid van warmtepompen. In Nederland is het mogelijk om subsidie te krijgen voor de installatie van een warmtepomp, vooral voor huizen die volledig willen verduurzamen.

Daarnaast leidt de overgang van gas naar elektriciteit tot lagere vastrechtkosten, aangezien het niet meer nodig is om vastrecht te betalen voor aardgas. Dit biedt aanvullende besparing op de energierekening.

CO₂-reductie en duurzaam wonen

Een warmtepomp draagt bij aan het verduurzamen van het woningbestand, omdat het fossiele brandstoffen zoals aardgas vermindert of volledig vervangt. Dit heeft directe invloed op de CO₂-uitstoot van het huis en bijdraagt aan het klimaatdoel van Nederland om tegen 2050 klimaatneutraal te zijn.

De gegevens uit de bronnen tonen aan dat een warmtepomp in vergelijking met een traditionele gasketel gemiddeld 40-50% minder CO₂ uitstoot. Deze reductie is afhankelijk van het type warmtepomp en de elektriciteitssourcing. In combinatie met zonnepanelen kan een woning volledig op groene energie draaien.

Toekomst en vooruitzichten

De toekomstige energiebeleid richt zich op de fase-uit van aardgas en de toename van duurzame verwarmingssystemen. Warmtepompen zijn een centrale oplossing in deze overgang. Omdat het nu mogelijk is om subsidies te ontvangen en de investering in de toekomst lager wordt, is het verstandig om vroeg te beginnen met de overgang.

De combinatie van warmtepompen, isolatieverbeteringen en zonnepanelen biedt een duurzame en kostenefficiënte toekomst voor het woningbestand. Deze combinatie maakt het mogelijk om woningen klimaatvriendelijk en energieautonom te maken.

Conclusie

De keuze voor een warmtepomp is een slimme en duurzame beslissing voor wie zijn woning wil verduurzamen. Het energieverbruik van een warmtepomp varieert tussen 2000 en 5000 kWh per jaar, afhankelijk van het type systeem, de isolatiegraad van het huis en het gebruik. Door de juiste warmtepomp te kiezen en deze te combineren met zonnepanelen, kan het stroomverbruik worden gedeeltelijk of volledig gedekt. Dit leidt tot aanzienlijke kostenbesparing en CO₂-reductie.

Het belang van isolatie en het juiste type warmtepomp is groot. Voor huizen die niet volledig geïsoleerd zijn, is een hybride warmtepomp een goede oplossing. Voor huizen met goede isolatie is een volledig elektrische warmtepomp of een water/water warmtepomp aangeraden.

De overgang naar een warmtepomp is niet alleen goed voor het klimaat, maar ook voor het portemonnee. Het levert kostenbesparing op de energierekening, en in combinatie met subsidies maakt het de investering betaalbaar. Met de richting van het energiebeleid is het verstandig om vroeg te beginnen met de overgang naar duurzame verwarmingssystemen.

Bronnen

1. Kvint: Hoeveel stroom verbruikt een warmtepomp?
2. Milieucentraal: Duurzaam verwarmen en koelen
3. Hoppenbrouwerstechniek: Efficiëntie van warmtepompen
4. Duurzaamheidsvergelijker: Hoe werkt een warmtepomp
5. Energieloket: Warmtepomp