Referentietemperaturen en rendement van warmtepompen: een expertoverzicht

Published by Redactie on oktober 2, 2025 | Category warmtepomp

In de huidige focus op duurzame verwarmingssystemen speelt de warmtepomp een steeds belangrijkere rol. Niet alleen in particuliere woningen, maar ook in de industriële sector en de utiliteitsbouw wordt de warmtepomp toegepast om energie te besparen en CO₂-uitstoot te verminderen. Echter, het rendement van een warmtepomp is sterk afhankelijk van de temperatuurwaarden waaraan het systeem werkt. Dit artikel biedt een gedetailleerde, expertgerichte uitleg over referentietemperaturen in het kader van warmtepompen, inclusief COP- en SCOP-waarden, en hoe deze parameters het rendement en de efficiëntie beïnvloeden.

Inleiding

Een warmtepomp is een systeem dat warmte uit een lage bron (zoals lucht, grond of water) opwekt en overdraagt naar een hogere temperatuur om ruimtes te verwarmen of warm water op te wekken. Het rendement van een warmtepomp wordt gemeten aan de hand van twee belangrijke parameters: de COP (Coefficient of Performance) en de SCOP (Seasonal Coefficient of Performance). De COP is het korte-termijn rendement op specifieke momenten, terwijl de SCOP het gemiddelde rendement over een heel jaar weergeeft.

De keuze van de juiste referentietemperaturen heeft een directe invloed op deze rendementwaarden. In het bijzonder zijn de bron- en afgiftetemperaturen van het systeem bepalend voor het efficiëntiegehalte. Voor zowel particuliere als professionele toepassingen is het daarom essentieel om de juiste temperaturen te bepalen en het systeem daarop af te stemmen.

Referentietemperaturen bij warmtepompen

Bron- en afgiftetemperatuur

Een warmtepomp werkt op basis van warmteoverdracht uit een bron naar een afgiftesysteem. De temperatuur van deze bron (bijvoorbeeld de buitenlucht of grondwater) en de benodigde afgiftetemperatuur (bijvoorbeeld de aanvoertemperatuur van de cv-leidingen) zijn cruciale parameters voor het rendement.

De bron-temperatuur moet minstens 30 graden lager liggen dan de afgiftetemperatuur om een efficiënte werking te garanderen. Bovendien is de oververhitting van het heetgas meestal 4 tot 8 graden, terwijl de zuiggas-temperatuur dicht bij de bron-temperatuur ligt. Het verschil tussen de bron-in- en uitvoertemperatuur ligt meestal rond de 2 tot 7 K.

De keuze van de afgiftetemperatuur is eveneens belangrijk. Traditionele CV-systemen werken vaak met afgiftetemperaturen tussen de 50 en 60 graden Celsius, terwijl vloerverwarmingssystemen op veel lagere temperaturen functioneren (25 tot 35 graden Celsius). Omdat een warmtepomp efficiënter werkt op lagere temperaturen, is een laag temperatuurafgiftesysteem zoals vloerverwarming gunstiger voor het rendement.

Invloed van externe omstandigheden

De buitentemperatuur heeft een directe invloed op de werking van een warmtepomp. Bij lage buitentemperaturen is er meer energie nodig om een bepaalde hoeveelheid warmte op te wekken. Dit zorgt ervoor dat de COP-waarde van een warmtepomp afneemt. Om dit te compenseren, worden weersafhankelijke regelingen toegepast. Deze regelingen koppelen de aanvoertemperatuur van het verwarmingswater aan de buitentemperatuur. Zo wordt bij hogere buitentemperaturen minder warmte nodig, wat het rendement verhoogt.

In Nederland is de meest gebruikelijke stooklijn ingesteld op 5, waarbij de aanvoertemperatuur bij -20 °C ongeveer 44 °C is en bij +10 °C ongeveer 30 °C. Voor zeer goed geïsoleerde woningen kan de stooklijn nog lager ingesteld worden, terwijl minder goed geïsoleerde woningen een hogere stooklijn vereisen.

Invloed van het afgiftesysteem

Het type afgiftesysteem – of het nu radiatoren of vloerverwarming betreft – heeft een directe invloed op de SCOP-waarde van een warmtepomp. Radiatoren werken op hogere temperaturen (50 tot 60 °C), wat betekent dat de warmtepomp harder moet werken en dus een lager rendement levert. Vloerverwarming daarentegen werkt op lagere temperaturen (25 tot 35 °C), waardoor de warmtepomp efficiënter kan functioneren. Dit zorgt voor een hogere SCOP-waarde.

Daarom is het aan te raden om bij de installatie van een warmtepomp een laag temperatuurafgiftesysteem te kiezen om het rendement te maximaliseren.

COP en SCOP: het rendement van warmtepompen

Wat is COP?

De COP (Coefficient of Performance) is een maat voor het rendement van een warmtepomp op een bepaald moment. Het berekent zich als het quotiënt van het afgegeven vermogen (in kW) gedeeld door het toegevoegde elektrische vermogen (in kW). Bijvoorbeeld, een warmtepomp met een COP van 5 levert 5 kW aan warmte per 1 kW aan elektriciteit.

Energie uit de bron + toegevoegde energie = afgegeven energie
Afgegeven vermogen / toegevoegd vermogen = COP

Dus, bij een afgegeven vermogen van 10 kW en een COP van 5, is het toegevoegde vermogen 2 kW. De warmte die uit de bron is opgenomen is dan 8 kW.

Een COP-waarde tussen 3 en 5 wordt als goed beschouwd. Een COP lager dan 3 wijst op een systeem dat economisch niet rendabel is. De COP kan echter variëren afhankelijk van de temperatuurwaarden en het type warmtepomp. Voor lucht-water warmtepompen is een COP vanaf 3 al aanzienlijk.

Wat is SCOP?

De SCOP (Seasonal Coefficient of Performance) is een jaarlijks gemiddelde rendementwaarde van een warmtepomp. Het geeft het gemiddelde rendement over het hele jaar weer, inclusief temperatuurschommelingen, seizoensgebonden veranderingen en stand-by perioden. In Nederland is het klimaat gematigd, en daarom is de SCOP voor dit type klimaat een betrouwbare maat voor het rendement.

De SCOP-waarde is van invloed op het energielabel van een warmtepomp. Sinds 2016 moet elke warmtepomp in Nederland een energielabel hebben dat gebaseerd is op de SCOP-waarde. Het energielabel is onderverdeeld in energieklassen van G tot A+++. Een warmtepomp met een SCOP van 5,4 heeft hetzelfde energielabel (A+++) als een warmtepomp met een SCOP van 6. Dit kan leiden tot een vertekend beeld van het rendement, omdat de energieklasse niet altijd proportioneel is met de daadwerkelijke SCOP-waarde.

De SCOP-waarde wordt berekend door de COP-waarde te vermenigvuldigen met een factor van 40 (de omrekenfactor voor het rendement van elektriciteit). Hieruit ontstaat een percentage dat het rendement van de warmtepomp vergelijkbaar maakt met dat van een HR-ketel. Zo kan een warmtepomp met een SCOP van 6 een rendement bieden dat bijna 2,5 keer zo hoog is als dat van een HR-ketel.

Invloed van het klimaat

De SCOP-waarde varieert per land en regio. In Scandinavië, waar het klimaat veel kouder is, ligt de SCOP-waarde lager dan in landen met een warmere klimaatzone, zoals Spanje. Voor Nederland geldt het gematigde klimaat als referentie. De SCOP-waarde is daarom een betrouwbare maat voor het jaarlijks rendement in deze regio.

Bij de bepaling van de SCOP wordt ook rekening gehouden met het type afgiftesysteem en de bijbehorende toestellen, zoals circulatiepompen. De SPF (Seizoensprestatiefactor), een vergelijkbare maat, is bovendien een parameter voor het bepalen van het E-peil van een gebouw.

Optimalisatie van het rendement

Om het rendement van een warmtepomp te maximaliseren, zijn een aantal maatregelen van belang. Deze gaan verder dan het kiezen van de juiste temperatuurwaarden.

Goede isolatie

Een goed geïsoleerd huis is essentieel voor een hoog rendement. Door warmteverlies te beperken, hoeft de warmtepomp minder hard te werken. Dit leidt tot een hogere COP en lagere energiekosten. Insulatie van muren, daken, ramen en vloeren is daarom een belangrijk aandachtspunt bij het optimaliseren van een warmtepompinstallatie.

Correct dimensioneren

Het dimensioneren van een warmtepomp moet nauwkeurig zijn. Een te kleine warmtepomp kan het systeem niet efficiënt doen functioneren, terwijl een te grote warmtepomp mogelijk onnodige kosten genereert. Het vermogen van de warmtepomp moet overeenkomen met de warmtevraag van het gebouw. Dit vereist een gedetailleerde berekening van het warmteverbruik, de isolatiegraad en de afgiftetemperatuur.

Afgiftesysteem kiezen

Zoals eerder vermeld, heeft het afgiftesysteem een directe invloed op het rendement. Vloerverwarming is efficiënter dan radiatoren, omdat het op lagere temperaturen werkt. Daarom is het verstandig om bij de installatie van een warmtepomp een afgiftesysteem te kiezen dat aansluit bij de eigenschappen van een warmtepomp. Dit leidt tot een hogere SCOP-waarde en lagere energiekosten.

Weersafhankelijke regeling

Een weersafhankelijke regeling is een essentieel onderdeel van een warmtepompinstallatie. Deze regeling koppelt de aanvoertemperatuur van het verwarmingswater aan de buitentemperatuur. Hierdoor wordt de warmtepomp niet altijd op de maximale CV aanvoertemperatuur ingesteld, maar alleen op het niveau dat nodig is. Dit zorgt voor een hoger rendement, vooral in warmer weer.

Technische ontwikkelingen

Er zijn verschillende technieken ontwikkeld om warmtepompen efficiënter te maken. Compressiewarmtepompen zijn beschikbaar tot temperaturen net onder de 100 °C en worden vaak gebruikt voor industriële toepassingen. Voor hogere temperaturen zijn technieken zoals thermo-akoestische warmtepompen in ontwikkeling. Deze kunnen temperaturen tot 180 °C bereiken, maar zijn nog in de demonstratiefase.

Chemische warmtepompen zijn ook in een vergevorderde fase van ontwikkeling en kunnen temperaturen boven de 200 °C bereiken. Voor deze technieken zijn echter warmtebronnen van minstens 100 °C nodig.

Elektrificatie en duurzaamheid

Een warmtepomp draait op elektriciteit, wat de mogelijkheid biedt om deze te verbinden met duurzame energiebronnen. Door elektriciteit op te wekken uit zon of wind, kan het gebruik van een warmtepomp volledig duurzaam worden gemaakt. Dit is een belangrijke stap in de overgang naar een koolstofarme economie.

Conclusie

Referentietemperaturen zijn een kernparameter bij de efficiëntie van warmtepompen. De keuze van de juiste bron- en afgiftetemperatuur heeft een directe invloed op het rendement, weergegeven in de COP- en SCOP-waarden. In Nederland, waar het klimaat gematigd is, is een SCOP-waarde die rekening houdt met seizoensgebonden veranderingen en stand-by perioden, essentieel voor het bepalen van het jaarlijks rendement.

Om het rendement te maximaliseren, is het belangrijk om een goed geïsoleerd gebouw te kiezen, het afgiftesysteem aan te passen aan de warmtepomp (bij voorkeur vloerverwarming), de warmtepomp correct te dimensioneren en een weersafhankelijke regeling in te zetten. Daarnaast is het kiezen van een warmtepomp met een hoge SCOP-waarde essentieel voor de langdurige efficiëntie en energiebesparing.

De technische ontwikkelingen in het veld van warmtepompen bieden nieuwe kansen voor toepassingen in zowel particuliere als industriële contexten. Met toekomstige technieken zoals thermo-akoestische en chemische warmtepompen kan het temperatuurbereik uitgebreid worden, wat de toepasbaarheid van warmtepompen verder vergroot.

In de huidige energielandschap is de warmtepomp een belangrijk instrument voor energiebesparing en duurzaamheid. Door het optimaliseren van de referentietemperaturen en het kiezen van het juiste systeem, kunnen gebruikers het meeste rendement halen uit hun warmtepompinstallatie.