Rekenmodellen voor warmtepompen: Hoe bereken je het stroomverbruik en rendement?

Published by Redactie on oktober 2, 2025 | Category warmtepomp

De overstap naar een warmtepomp is steeds vaker een aantrekkelijke keuze voor zowel particulieren als professionele installateurs in het gebouwde omgeving. Tijdens het proces van planning en aanschaf is het belangrijk om het stroomverbruik en rendement van de warmtepomp nauwkeurig in te schatten. Dit is essentieel voor het bepalen van de kosten, het dimensioneren van het systeem en het maximaliseren van de efficiëntie. In deze artikel leggen we de basis van rekenmodellen voor warmtepompen uit, inclusief de invloed van belangrijke factoren zoals seizoensprestatiefactor (SPF), COP, SCOP en warmtebehoefte. We geven een overzicht van de huidige methoden en aanbevelingen voor het dimensioneren en het gebruik van warmtepompen in praktijk.

Het stroomverbruik van een warmtepomp berekenen

Het berekenen van het stroomverbruik van een warmtepomp is essentieel om de energiekosten in kaart te brengen en te begrijpen hoe efficiënt een systeem werkt. Dit verbruik hangt af van meerdere variabelen: het thermische vermogen van de warmtepomp, de seizoensprestatiefactor (SPF) en het aantal bedrijfsuren per jaar.

De basisformule voor het berekenen van het stroomverbruik van een warmtepomp is:

Stroomverbruik van de warmtepomp = thermisch vermogen / SPF x bedrijfsuren

Een concreet voorbeeld: een grond/water-warmtepomp met een thermisch vermogen van 10 kW en een SPF van 4,0 die in totaal 2000 uren per jaar draait, heeft 5000 kWh stroom nodig voor dit werk (10 / 4,0 x 2000 = 5000 kWh). Dit is een theoretische berekening die ervan uitgaat dat de SPF constant is, terwijl in de praktijk deze kan variëren afhankelijk van de omstandigheden zoals klimaat, isolatie en warmtebehoefte van het huis.

Om de jaarlijkse elektriciteitskosten te berekenen, vermenigvuldig je het stroomverbruik met de prijs per kWh. Dit kan helpen om een budget in te schatten en eventuele kostenbesparing door het gebruik van speciale tarieven in te zien. Deze tarieven zijn vaak lager, maar vereisen meestal een aparte elektriciteitsmeter voor de warmtepomp om het verbruik te scheiden van het resterende huishoudelijke verbruik.

Rendement van een warmtepomp

Het rendement van een warmtepomp is een kernparameter bij de selectie van een systeem. Het rendement wordt meestal uitgedrukt in twee belangrijke waarden: de COP (Coefficient of Performance) en de SCOP (Seasonal Coefficient of Performance). Deze geven aan hoe efficiënt een warmtepomp werkt, zowel op korte als lange termijn.

COP-waarde

De COP-waarde geeft de verhouding aan tussen de warmte die een warmtepomp levert en de elektrische energie die het verbruikt. Een hogere COP betekent dat de warmtepomp efficiënter werkt. Bijvoorbeeld, een warmtepomp met een COP van 4 levert 4 kWh warmte per 1 kWh elektriciteit. Dit maakt de warmtepomp aantrekkelijker dan conventionele verwarmingsystemen, zoals gasgestookte cv-ketels, die meestal minder efficiënt zijn.

SCOP-waarde

De SCOP-waarde is een uitbreiding op de COP-waarde en geeft een gemiddeld rendement over een gehele seizoen. Deze waarde is dus representatief voor het jaarlijks verbruik en rendement. De SCOP wordt bepaald onder standaardomstandigheden en kan in de praktijk variëren afhankelijk van het klimaat, de isolatie van het huis en het gebruiksgewoonte.

Invloed op het rendement

Het rendement van een warmtepomp wordt beïnvloed door meerdere factoren:

De warmtepomp zelf: Hoe efficiënter de technologie en het ontwerp van de warmtepomp, hoe hoger het rendement.
De omgeving: De luchttemperatuur, de kwaliteit van de aardwarmtebron of het gebruik van water als warmtebron beïnvloedt het rendement.
De isolatie en thermische eigenschappen van het gebouw: Goed geïsoleerde woningen vragen minder warmtebehoefte, wat de efficiëntie van de warmtepomp verhoogt.
Het afgiftesysteem: Laagtemperatuur afgiftesystemen zoals vloerverwarming of wandverwarming helpen om het rendement te verhogen door lager afgiftetemperaturen.

Factoren die bepalend zijn voor het stroomverbruik

Het stroomverbruik van een warmtepomp is afhankelijk van drie belangrijke factoren:

Het type warmtepomp: Er zijn verschillende soorten warmtepompen, zoals lucht/water, grond/water en water/water. Elke warmtepomp heeft een eigen efficiëntie en verbruik. Een lucht/water-warmtepomp kan bijvoorbeeld minder efficiënt zijn dan een grond/water-warmtepomp.
De seizoensprestatiefactor (SPF): Hoe hoger de SPF, hoe efficiënter de warmtepomp werkt. Een SPF van 4 betekent dat de warmtepomp 4 kWh warmte levert per 1 kWh elektriciteit. Dit is een theoretische waarde en kan in de praktijk variëren.
De warmtebehoefte: De hoeveelheid warmte die nodig is om het huis te verwarmen beïnvloedt direct het verbruik. Dit hangt af van de grootte van het huis, de isolatie, de ventilatie en het klimaatgebied.

Dimensioneren van een warmtepomp

Het dimensioneren van een warmtepomp is een cruciale stap in de planning. Het benodigde vermogen moet afgestemd zijn op de warmtebehoefte van het huis. Dit betekent dat het vermogen van de warmtepomp niet te hoog of te laag mag zijn. Te weinig vermogen zorgt voor onvoldoende verwarming, terwijl te veel vermogen leidt tot overdimensionering en verhoogde kosten.

Modulatiebereik

Een warmtepomp heeft meestal een beperkt modulatiebereik vergeleken met conventionele cv-ketels. Een modulerende warmtepomp van 10 kW kan bijvoorbeeld slechts terug tot 5 kW werken. Dit maakt het noodzakelijk om het benodigde vermogen nauwkeurig in te schatten om de warmtepomp effectief te laten werken en overdimensionering te voorkomen.

Bepalen van het benodigde vermogen

Het benodigde vermogen kan worden bepaald op basis van het historische energieverbruik van het huis of door middel van berekeningen op basis van de warmtebehoefte. Installateurs gebruiken vaak vuistregels of berekeningen om een schatting te maken. Deze schattingen kunnen worden verfijnd door het gebruik van rekenmodellen zoals die van ISSO (Instituut voor Bouwtechnisch Onderzoek).

Afgiftesystemen en warmtapwater

Het afgiftesysteem is van groot belang voor het functioneren van een warmtepomp. Laagtemperatuur afgiftesystemen zoals vloerverwarming of wandverwarming zijn ideaal, omdat ze lager afgiftetemperaturen toestaan, wat het rendement van de warmtepomp verhoogt. Een HR-CV-ketel werkt bijvoorbeeld efficiënter bij lagetemperatuur stoken.

Het aanmaken van warm tapwater met een warmtepomp vereist een indirect gestookte boiler. Het tapwater moet worden verwarmd tot ongeveer 55°C, en minstens één keer per week moet het op 65°C worden gebracht om legionellabesmetting te voorkomen. Het benodigde vermogen voor dit proces is vaak lager dan bij een HR-CV-ketel.

Kostenbesparing en tarieven

Een warmtepomp kan aanzienlijke kostenbesparing opleveren, vooral in combinatie met speciale tarieven. Deze tarieven zijn gericht op warmtepompgebruikers en kunnen het stroomverbruik niet verminderen, maar de kosten wel drukken. Dit gebeurt door het beperken van de elektriciteitslevering op piekmomenten, wat bijdraagt aan een beter afnamebeheer.

Om in aanmerking te komen voor deze tarieven, is het noodzakelijk om een aparte elektriciteitsmeter aan te leggen voor de warmtepomp. Op deze manier wordt het verbruik van de warmtepomp apart gefactureerd, wat leidt tot lagere kosten.

Belastingvoordeel en energieprijsvergelijking

Een recent belastingplan brengt gunstige veranderingen met zich mee voor warmtepompgebruikers. De gasprijs is verhoogd met 5 eurocent per m³, terwijl de elektriciteitsprijs is verlaagd met 2 eurocent per kWh. Hierdoor is het COP-omslagpunt gedaald van 2,6 naar 2,23. Dit betekent dat warmtepompen met een COP boven deze waarde nu aantrekkelijker zijn dan aardgas.

De verhouding tussen aardgas en elektriciteit is als volgt:

1 m³ aardgas bevat ongeveer 35,17 MJ, wat gelijk is aan 9,76 kWh.
Een HR-ketel verliest 10% van deze energie, waardoor er 8,7 kWh overblijft.
1 kWh elektriciteit kost de consument €0,18.
1 m³ aardgas kost de consument €0,70.

Deze prijsverhouding maakt het rendement van warmtepompen gunstiger, vooral bij hoge COP-waarden.

Hybride oplossingen

Voor woningen die niet volledig op een warmtepomp kunnen werken, zijn hybride systemen een goede oplossing. Een hybride warmtepomp werkt in combinatie met een HR-ketel. Deze ketel is niet gasgestookt, maar gebruikt elektriciteit om aanvullende warmte te leveren. Dit is een duurder oplossing in de aanschaf, maar biedt op lange termijn aanzienlijke voordelen.

Hybride systemen zijn ideaal voor woningen met een hoge warmtebehoefte of in koudere klimaatgebieden, waar de warmtepomp alleen niet voldoende warmte kan leveren. Door de combinatie van warmtepomp en HR-ketel kan men profiteren van de efficiëntie van de warmtepomp, terwijl de HR-ketel zorgt voor aanvullende warmte wanneer nodig.

Conclusie

Het berekenen van het stroomverbruik en het rendement van een warmtepomp is essentieel voor het dimensioneren, plannen en optimaliseren van het systeem. Door middel van rekenmodellen zoals SPF, COP en SCOP kan men het verbruik en de efficiëntie van een warmtepomp nauwkeurig inschatten. Deze berekeningen zijn gebaseerd op factoren zoals het thermische vermogen, de seizoensprestatiefactor, het aantal bedrijfsuren en de warmtebehoefte van het huis.

Dimensionering is een belangrijke stap in de planning van een warmtepomp. Het is noodzakelijk om het benodigde vermogen nauwkeurig te bepalen om overdimensionering te voorkomen en de efficiëntie van het systeem te maximaliseren. Afgiftesystemen zoals vloerverwarming en wandverwarming spelen een cruciale rol in het optimaliseren van het rendement.

Kostenbesparing kan behaald worden door het gebruik van speciale tarieven en het benutten van belastingvoordelen. Deze tarieven zijn gunstig voor warmtepompgebruikers en kunnen het verbruik niet verminderen, maar de kosten wel drukken. Het plaatsen van een aparte elektriciteitsmeter voor de warmtepomp is vaak een vereiste voor deze voordelen.

Tenslotte bieden hybride systemen een geschikte oplossing voor woningen die niet volledig op een warmtepomp kunnen werken. Door de combinatie van warmtepomp en HR-ketel kan men profiteren van de efficiëntie van de warmtepomp, terwijl de HR-ketel zorgt voor aanvullende warmte wanneer nodig.

De overstap naar een warmtepomp is een slimme keuze voor zowel particulieren als installateurs. Door het goed dimensioneren en optimaliseren van het systeem kan men niet alleen kosten besparen, maar ook het milieu bewaren.

Bronnen

rekenmodel