Warmtepompen met een hoog COP: Waar let je op bij aankoop en installatie?

De keuze voor een warmtepomp is tegenwoordig een belangrijk onderdeel van elke duurzame renovatie of nieuwbouw. Warmtepompen vormen een efficiënte alternatief voor gasverwarming en dragen bij aan een lagere CO₂-uitstoot en lagere energiekosten. Eén van de belangrijkste parameters bij de aankoop van een warmtepomp is het COP (Coefficient Of Performance). Hoe hoger de COP, hoe efficiënter de warmtepomp werkt en hoe minder elektriciteit er nodig is om warmte te genereren. In dit artikel bespreken we de COP en SCOP van warmtepompen, welke factoren het rendement bepalen, en welke keuzes er zijn om het rendement van een warmtepomp te maximaliseren.

Wat is COP en waarom is het belangrijk?

De COP is een maat voor het rendement van een warmtepomp. Het staat voor Coefficient Of Performance en geeft aan hoeveel warmte (in kWh) de warmtepomp levert per kWh elektriciteit die hij verbruikt. Een COP van 1 betekent dat de warmtepomp evenveel warmte levert als het elektriciteitsverbruik. Dit is het minimumrendement van een warmtepomp en vergelijkt met een elektrische verwarming, die precies zo’n rendement heeft. Een COP van 5 betekent dat de warmtepomp 5 kWh warmte levert per 1 kWh elektriciteit. Dit is dus vijf keer efficiënter dan een elektrische verwarming.

Een hoge COP betekent dus dat de warmtepomp relatief weinig elektriciteit verbruikt om een bepaalde hoeveelheid warmte op te wekken. Dit heeft directe gevolgen voor de energiekosten, de terugverdientijd van de investering, en het aantal zonnepanelen dat nodig is om het verbruik van de warmtepomp te compenseren.

Voorbeeldberekening

Als een warmtepomp een COP van 5 heeft en per uur 1 kWh elektriciteit verbruikt, levert hij 5 kWh warmte. Dit betekent dat 4 kWh van de warmte uit een externe bron komt (zoals lucht of water) en slechts 1 kWh uit elektriciteit. Het rendement van de warmtepomp is hier dus 500%. Dit is ongekend in de verwarmingssector.

COP versus rendement

Het rendement van een warmtepomp wordt vaak uitgedrukt in procenten. In het voorbeeld hierboven is het rendement 500%. Dit klinkt hoog, maar het is technisch correct omdat het de verhouding aangeeft tussen de ingevoerde energie (elektriciteit) en de uitgevoerde warmte. Het rendement van een elektrische verwarming is altijd 100%, omdat alle ingevoerde elektriciteit direct in warmte wordt omgezet. Bij een warmtepomp is het rendement veel hoger, omdat de warmtepomp warmte uit een externe bron onttrekt en deze opwaardeert.

COP en elektrische verwarming

• Elektrische verwarming (COP = 1, rendement = 100%): 1 kWh elektriciteit levert 1 kWh warmte.
• Warmtepomp (COP = 5, rendement = 500%): 1 kWh elektriciteit levert 5 kWh warmte.

Waarom fluctueert de COP?

De COP van een warmtepomp is niet statisch, maar hangt af van meerdere factoren:

1. Buitentemperatuur

Een luchtwarmtepomp haalt warmte uit de buitenlucht. Hoe kouder het buiten is, hoe moeilijker het is om warmte uit de lucht te halen, wat resulteert in een lagere COP. Bij een buitentemperatuur van -20°C is de COP aanzienlijk lager dan bij 20°C. Dit maakt de COP weersafhankelijk en seizoensafhankelijk. In Scandinavie, waar het kouder is dan in Nederland, moet een warmtepomp dus harder werken in de winter.

2. Afgiftetemperatuur

De temperatuur van het water dat de warmtepomp levert, heeft ook invloed op de COP. Bij vloerverwarming is de afgiftetemperatuur lager (meestal tussen 20°C en 35°C) dan bij radiatoren (60°C tot 80°C). Omdat de warmtepomp minder ver hoeft te pompen van de bron naar de gewenste temperatuur, kan de COP hoger zijn bij een lagere afgiftetemperatuur. Vloerverwarming is daarom aan te bevelen bij warmtepompen met een hoge COP.

3. Installatie en warmteafgiftesysteem

Het type warmteafgiftesysteem (radiatoren of vloerverwarming) beïnvloedt de COP. Traditionele radiatoren vereisen hogere water温度en en dus een groter temperatuurverschil, wat de COP verlaagt. Moderne radiatoren met een Climatebooster of propellers kunnen de afgiftetemperatuur tot wel 15°C verlagen, wat het warmteafgiftesysteem efficiënter maakt.

4. Warmtepompmodel en technologie

Natuurlijk heeft het type warmtepomp zelf ook invloed op de COP. Sommige modellen zijn ontworpen voor een hogere COP bij lagere buitentemperaturen, terwijl andere modellen beter presteren bij deellast (niet volledig in gebruik). De keuze van een warmtepomp moet daarom altijd worden gedaan op basis van de verwachtingen van het klimaat en het warmteverbruik in het gebouw.

SCOP: Het reële rendement over het jaar

Naast COP is ook de SCOP (Seasonal Coefficient Of Performance) een belangrijke parameter. De SCOP geeft het gemiddelde rendement van een warmtepomp over het hele jaar, rekening houdend met seizoensgebonden fluctuaties, variaties in het warmteverbruik en de omgevingstemperatuur. Dit maakt de SCOP een betrouwbaardere maatstaf dan de COP bij een specifieke buitentemperatuur.

Bij moderne luchtwarmtepompen in Nederland is de SCOP gemiddeld ongeveer 5,2 bij een afgiftetemperatuur van 35°C. Dit betekent dat de warmtepomp over het hele jaar gemiddeld 5,2 kWh warmte levert per kWh elektriciteit. Bij een hogere afgiftetemperatuur daalt de SCOP, omdat de warmtepomp meer energie moet investeren om het water warmer te maken.

Hoe beïnvloedt het warmteafgiftesysteem de COP?

Het warmteafgiftesysteem is een belangrijk element in het rendement van een warmtepomp. Hieronder volgt een overzicht van de invloed van het type systeem:

Bij traditionele radiatoren is het systeem ontworpen voor hoge temperaturen, wat betekent dat de warmtepomp harder moet werken om het gewenste temperatuurverschil te bereiken. Dit verlaagt het rendement. Vloerverwarming daarentegen zorgt voor een gelijkmatige warmteverdeling met lagere temperaturen, waardoor de warmtepomp efficiënter werkt.

Climatebooster en propellers

Voor traditionele radiatoren kan een Climatebooster of propellers worden geïnstalleerd. Deze technologie verbetert de warmteafgifte door het circuleren van lucht rond de radiatoren. Hierdoor kan de afgiftetemperatuur tot wel 15°C worden verlaagd, wat het warmteafgiftesysteem efficiënter maakt en het rendement van de warmtepomp verbetert.

Welke warmtepomp kiest u?

Bij de aankoop van een warmtepomp is het belangrijk om rekening te houden met meerdere factoren. De keuze voor een warmtepomp moet niet alleen gebaseerd zijn op de COP bij een specifieke buitentemperatuur, maar ook op het gemiddelde rendement over het jaar (SCOP), de verwachtingen van het klimaat, het warmteverbruik, en het type warmteafgiftesysteem.

Een warmtepomp die goed werkt bij vollast (bijvoorbeeld in een koude winter) kan minder efficiënt zijn bij deellast (bijvoorbeeld in de lente of herfst). Een te grote warmtepomp kan bijvoorbeeld leiden tot hoger elektriciteitsverbruik in de meeste gevallen, omdat de zware onderdelen (zoals grotere pompen of ventilatoren) extra energie verbruiken. Een iets kleinere warmtepomp kan vaak efficiënter zijn, vooral als het verbruik in de deellast situaties lager is.

Daarom is het vaak beter om een warmtepomp te kiezen die het beste rendement heeft bij de temperatuur die het meest voorkomt in het gebouw. In Nederland is dat vaak rond de 20°C buitentemperatuur.

COP voor tapwater versus COP voor ruimteverwarming

De COP van een warmtepomp voor tapwater is vaak hoger dan die voor ruimteverwarming. Dit heeft te maken met het temperatuurverschil. Voor tapwater is het gewenste eindresultaat rond de 55°C, terwijl de bron (lucht of water) meestal rond de 5°C of lager is. Het temperatuurverschil is dus groter dan bij ruimteverwarming. Toch kan de COP voor tapwater nog steeds aanzienlijk hoog zijn, omdat de warmtepomp efficiënter kan werken bij hogere temperaturen dan bij ruimteverwarming.

COP en zonnepanelen

Een warmtepomp met een hoge COP heeft minder elektriciteit nodig per kWh warmte. Dit betekent dat minder zonnepanelen nodig zijn om het elektriciteitsverbruik van de warmtepomp te compenseren. Voor een warmtepomp met een COP van 5 is slechts 1/5 deel van de warmte afkomstig van elektriciteit, dus 20% van de energie moet worden opgewekt of aangevuld. Bij een COP van 3 is dit 33%.

Conclusie

Een warmtepomp met een hoge COP is een efficiënt en duurzame keuze voor elke woning of woning die wordt gerenoveerd of gebouwd. De COP geeft aan hoeveel warmte de warmtepomp levert per kWh elektriciteit. Hoe hoger de COP, hoe efficiënter de warmtepomp werkt en hoe minder elektriciteit er nodig is. Maar de COP is niet statisch, het hangt af van factoren zoals buitentemperatuur, afgiftetemperatuur, en het type warmteafgiftesysteem.

Vloerverwarming is de aanbevolen keuze bij warmtepompen met een hoge COP, omdat de afgiftetemperatuur lager is en de warmteverdeling gelijkmatiger. Traditionele radiatoren vereisen hogere temperaturen en verlagen daarmee het rendement van de warmtepomp. De keuze van een warmtepomp moet daarom altijd worden gedaan op basis van de verwachtingen van het klimaat en het warmteverbruik in het gebouw.

De SCOP is een betrouwbaardere maatstaf dan de COP bij een specifieke buitentemperatuur, omdat het het gemiddelde rendement over het hele jaar weergeeft. Moderne luchtwarmtepompen in Nederland hebben een SCOP van ongeveer 5,2 bij een afgiftetemperatuur van 35°C.

Bij de aankoop van een warmtepomp is het belangrijk om rekening te houden met meerdere factoren, zoals het warmteafgiftesysteem, de verwachtingen van het klimaat, en het warmteverbruik. Een warmtepomp die goed werkt bij vollast kan minder efficiënt zijn bij deellast. Daarom is het vaak beter om een warmtepomp te kiezen die het beste rendement heeft bij de temperatuur die het meest voorkomt in het gebouw.

Bij een warmtepomp met een hoge COP is het ook mogelijk om minder zonnepanelen te installeren, omdat het elektriciteitsverbruik lager is. Dit maakt de investering in een warmtepomp met een hoge COP niet alleen duurzamer, maar ook financieel aantrekkelijker.

Bronnen

1. Klimaatexpert - Warmtepomp COP en rendement
2. ANWB - Welke warmtepomp kies ik