Het rendement van warmtepompen: begrijpen van SPF, COP en SCOP

Inleiding

In het kader van energiezuinig wonen en duurzame verwarmingsoplossingen speelt de warmtepomp een steeds belangrijkere rol. Voor zowel woningeigenaren als professionals in de bouw- en renovatiebranche is het begrijpen van het rendement van deze systemen essentieel om de juiste keuzes te maken. Het rendement van een warmtepomp wordt meestal uitgedrukt in factoren zoals COP (Coefficient of Performance), SCOP (Seasonal Coefficient of Performance) en SPF (Seasonal Performance Factor). Deze metingen geven inzicht in hoe efficiënt een warmtepomp werkt onder verschillende omstandigheden, zowel op korte termijn als gedurende een gehele winterseizoen.

In dit artikel worden de verschillende rendementsmaatstaven van warmtepompen in detail uitgelegd. Daarnaast komen we inzicht te krijgen in het invloed van factoren zoals het type warmtepomp, de werking in vriezweer, en de keuze van de bètawaarde op het totale rendement. Ten slotte geven we richtlijnen voor het vergelijken van warmtepompen en het kiezen van de meest geschikte oplossing voor jouw situatie.

Wat is het rendement van een warmtepomp?

Het rendement van een warmtepomp beschrijft hoe efficiënt het apparaat warmte overdraagt van een bron (zoals lucht, bodem of water) naar een ruimte of warm tapwater. Het rendement wordt meestal uitgedrukt in een verhouding tussen de afgegeven warmte en de elektrische energie die nodig is om de warmtepomp te laten werken.

COP – Coefficient of Performance

De COP is de theoretische rendementsmaat van een warmtepomp, gemeten onder standaard of constante omstandigheden. Deze waarde geeft aan hoeveel warmte een warmtepomp kan afgeven per kWh elektriciteit die het verbruikt. Bijvoorbeeld, een COP van 4 betekent dat er 4 kWh warmte wordt afgegeven voor elke 1 kWh elektriciteit die wordt verbruikt. COP is een momentopname en geeft dus niet het hele jaar door een exact beeld van het werkelijke rendement.

SCOP – Seasonal Coefficient of Performance

De SCOP is een uitbreiding op de COP-waarde. Hierbij wordt rekening gehouden met de temperatuurschommelingen gedurende het jaar, zoals koude wintermaanden en warme zomerperiodes. De SCOP is dus een betrouwbaardere indicator voor het jaarlijks rendement van een warmtepomp, omdat het seizoensinvloeden inbegrijpt. De waarde is meestal iets lager dan de COP, maar geeft een realistischer beeld van de werkelijke prestaties van het systeem.

SPF – Seasonal Performance Factor

De SPF is het gemiddelde rendement van een warmtepomp gedurende een volledig stookseizoen. In tegenstelling tot COP en SCOP, kan de SPF pas berekend worden als de warmtepomp al is geïnstalleerd en in gebruik is. Deze waarde is daarom geen vooraf beschikbare maat, maar biedt een nauwkeurig overzicht van hoe het systeem zich gedraagt in de praktijk. SPF is daarom een belangrijk instrument voor het beoordelen van de werkelijke efficiëntie van een warmtepomp, vooral voor bestaande installaties.

Etha-factor

De etha-factor is een maatstaf die gebruikt wordt om het rendement van verschillende verwarmingssystemen met elkaar te vergelijken, bijvoorbeeld een warmtepomp en een gascondensatieketel. Deze factor houdt rekening met het primair verbruik van het systeem en maakt het dus mogelijk om verschillende verwarmingssystemen op een objectieve manier met elkaar te vergelijken. Het primair verbruik verwijst hierbij naar het totale energieverbruik inclusief de productie van de energie die nodig is voor het systeem.

Rendement per type warmtepomp

Het rendement van een warmtepomp hangt ook af van het type systeem dat wordt gebruikt. Onderstaande tabel geeft een overzicht van de gemiddelde rendementen, uitgedrukt in COP-waarden, van verschillende soorten warmtepompen.

Deze waarden zijn richtlijven en kunnen variëren afhankelijk van de omgevingsomstandigheden, de kwaliteit van de installatie en het onderhoud. Lucht-water en bodem-water warmtepompen zijn meestal efficiënter dan lucht-lucht systemen, vooral in koudere klimaten.

Invloed van vriezweer op het rendement

Een bekende uitdaging bij warmtepompen is het functioneren in vriezweer. In koude temperaturen moet een warmtepomp harder werken om voldoende warmte te genereren, wat leidt tot een tijdelijk lager rendement (COP-waarde). In extreme gevallen kan het koelmiddel bevriezen, wat automatisch wordt opgelost door het ontdooisysteem van de warmtepomp.

De invloed van vriezweer op het rendement is echter tijdelijk en heeft weinig invloed op de SPF of SCOP-waarden van het systeem. Het ontdooisysteem zorgt ervoor dat de warmtepomp slechts kort bevroren is (maximaal 2 tot 3 minuten), waardoor het systeem snel weer in werking kan treden.

Het is daarom aan te raden om het rendement van een warmtepomp vooral te beoordelen op basis van SPF of SCOP in plaats van COP, omdat deze factoren het seizoensverloop en de invloed van extreme weersomstandigheden inbegrijpen.

Het belang van de SPF en SCOP

De SPF en SCOP zijn dus essentiële maatstaven voor het beoordelen van het rendement van een warmtepomp. Deze waarden zijn betrouwbaarder dan de COP, omdat ze het seizoensverloop inbegrijpen en daardoor een realistischer beeld geven van de werkelijke prestaties van het systeem.

SPF en energiebesparing

De SPF geeft het gemiddelde rendement van een warmtepomp gedurende een volledig stookseizoen. Een hogere SPF betekent dat de warmtepomp efficiënter werkt en dus minder elektriciteit verbruikt voor de afgegeven warmte. Dit leidt tot lagere energiekosten en een snellere terugverdientijd van de investering.

SCOP en jaarlijks rendement

De SCOP is een theoretische waarde die het gemiddelde rendement van een warmtepomp over het hele jaar weergeeft. Deze waarde is gebaseerd op meetgegevens van verschillende tijdstippen en seizoenen en is dus een betrouwbaardere indicator dan de COP. Een hogere SCOP duidt op een efficiënter systeem dat goed werkt in verschillende omstandigheden.

Invloed van de bètawaarde

De bètawaarde speelt ook een rol bij het bepalen van het rendement van een warmtepomp. Deze waarde geeft het aandeel aan van het warmtepompvermogen in het totale benodigde vermogen voor verwarming. In Nederland kiest men vaak voor een bètawaarde van 0,8, wat betekent dat 80% van het benodigde vermogen wordt geleverd door de warmtepomp. Dit leidt tot een jaardekkingsgraad van ongeveer 97%, waarbij slechts een klein deel (3%) van de energie wordt geleverd door een elektrisch element of een aanvullende verwarmingsbron zoals een HR aardgasketel.

De keuze van de bètawaarde heeft invloed op het rendement en de efficiëntie van het systeem. Een lage bètawaarde betekent dat de warmtepomp minder hard moet werken, maar ook dat een groter deel van de energie moet worden geleverd door een aanvullende verwarmingsbron. Bij een hoge bètawaarde moet de warmtepomp harder werken, maar is het aandeel van de aanvullende bron kleiner.

Werking in bivalenten en alternatieve werking

Er zijn verschillende werkwijzen waarin een warmtepomp kan worden ingezet, afhankelijk van de omstandigheden en de beschikbaarheid van aanvullende verwarmingsbronnen.

Bivalent-parallelle werking

Bij een bivalent-parallelle werking werkt de warmtepomp parallel met een aanvullende verwarmingsbron, zoals een HR aardgasketel. In dit geval levert de warmtepomp een gedeelte van het benodigde warmtevermogen, terwijl de aardgasketel het resterende deel aanvult. Deze werkwijze is meestal efficiënter dan een alternatieve werking, omdat beide systemen tegelijkertijd werken en het rendement wordt behouden.

Bivalent-alternatieve werking

Bij een bivalent-alternatieve werking wordt de warmtepomp alleen gebruikt tot een bepaalde buitentemperatuur wordt bereikt, waarna het systeem volledig overgeschakeld wordt naar een andere verwarmingsbron. Deze werkwijze is minder efficiënt, omdat het rendement van de warmtepomp in koud weer daalt en het aandeel van de aanvullende bron groter wordt. Het omschakelpunt wordt meestal bepaald door de buitentemperatuur, bijvoorbeeld onder een bepaalde drempel (zoals 6 °C) wordt de HR aardgasketel ingeschakeld.

Kiezen van de juiste warmtepomp

Het kiezen van de juiste warmtepomp hangt af van verschillende factoren, waaronder het type woning, het klimaat, de energievoorziening en de budgettaire beperkingen. Hieronder volgen enkele richtlijnen om het beste rendement te behalen uit een warmtepompinstallatie.

1. Kies voor een lage COP, hoge SPF

Het is verstandig om de COP niet als enige maatstaf te gebruiken, omdat deze waarde alleen een momentopname weergeeft. Het is beter om de SPF en SCOP te gebruiken, omdat deze waarden het seizoensverloop en de werkelijke efficiëntie van het systeem inbegrijpen.

2. Let op het type warmtepomp

Lucht-water en bodem-water warmtepompen zijn meestal efficiënter dan lucht-lucht systemen. In koudere klimaten is het voordeliger om een bodem-water warmtepomp te kiezen, omdat deze minder gevoelig is voor temperatuurschommelingen.

3. Zorg voor een goede isolatie

Een goed geïsoleerde woning vermindert het benodigde warmtevermogen en verhoogt het rendement van de warmtepomp. Isolatie van muren, daken en vloeren is daarom essentieel voor een efficiënte warmtepompinstallatie.

4. Kies een passende bètawaarde

De keuze van een passende bètawaarde hangt af van de omstandigheden en de beschikbaarheid van aanvullende verwarmingsbronnen. Een bètawaarde van 0,8 is in Nederland meestal geschikt, omdat deze waarde een goede balans biedt tussen het rendement van de warmtepomp en het aandeel van de aanvullende bron.

Levensduur en onderhoud

De levensduur van een warmtepomp is gemiddeld tussen 15 en 20 jaar, mits het systeem goed wordt onderhouden. Het onderhoud van een warmtepomp is essentieel voor het behouden van het rendement en het verlengen van de levensduur. Het is aan te raden om jaarlijks een onderhoudsbeurt te laten uitvoeren door een erkende installateur.

Invloed van onderhoud op het rendement

Een goed onderhouden warmtepomp werkt efficiënter en verbruikt minder energie. Regelmatisch reinigen van de luchtwisselaar, het koelmiddelcontrole en het controleren van de elektrische componenten is daarom belangrijk om het rendement te behouden.

Conclusie

Het rendement van een warmtepomp is een essentieel criterium bij de keuze van een verwarmingsinstallatie. De COP, SCOP en SPF zijn de belangrijkste maatstaven voor het beoordelen van het rendement van een warmtepomp. Het is verstandig om deze waarden te gebruiken in plaats van enkel de COP, omdat ze een realistischer beeld geven van de werkelijke efficiëntie van het systeem. Daarnaast spelen factoren zoals het type warmtepomp, de bètawaarde en het onderhoud een belangrijke rol bij het bereiken van een hoog rendement.

Voor woningeigenaren en professionals in de bouwsector is het dus belangrijk om deze maatstaven en factoren goed te begrijpen om de juiste keuzes te maken. Door een efficiënte warmtepompinstallatie te kiezen, is het mogelijk om energiekosten te verlagen en bij te dragen aan een duurzamere toekomst.

Bronnen

1. Warmtepomp rendement
2. Warmtepomp bij vriesweer
3. Technische informatie warmtepomp
4. Levensduur warmtepomp
5. Energielabel en rendement
6. Alles over warmtepompen