Over het rendement van de warmtepomp zijn er veel misverstanden. Daarom even een overzicht van wat je als gebouweigenaar moet weten over warmtepompen.
Hoe werkt een warmtepomp?
In de winter haalt de warmtepomp warmte uit de lucht via het koelmiddel en blaast die warmte via de binnenunit de kamer in. In de zomer neemt de binnenunit de warmte van binnen op en stuurt ze via de buitenunit naar buiten. Een warmtepomp verplaatst dus warmte van buiten naar binnen in de winter of van binnen naar buiten in de zomer.
Maar hoe haal je in de winter warmte uit de lucht!? Wel, bij vriesweer verlaagt het expansieventiel de druk van het koelmiddel, waardoor het sterk afkoelt (bv. van 35°C naar -12°C). In de buitenunit is dat koelmiddel dan kouder dan de buitenlucht (bv. buitenlucht -5°C), waardoor het warmte kan opnemen en in temperatuur stijgt (bv. van -12°C naar -8°C). Daarna verhoogt de compressor de druk, waardoor de temperatuur sterk oploopt (bv. tot 70–90°C). Binnen geeft het koelmiddel die warmte af en condenseert in dit voorbeeld terug naar die 35°C.
De COP waarde
De COP waarde berekent het rendement van de warmtepomp bij verwarming. Een COP van 4,6 betekent eigenlijk een rendement van 460%. Hierbij komt 100% van de geleverde warmte uit het elektriciteitsnet en wordt maar liefst 360% aan warmte uit de buitenlucht gehaald. Ter vergelijking, condenserende gasketels halen een rendement van ongeveer 92%.
Vaak vind je in de documentatie 5 COP waardes terug. Naast de waarde voor het seizoensgemiddelde (SCOP) zijn er nog de rendementen bij buitentemperatuur -7°C, 2°C, 7°C en 12°C. Kortweg wordt dit omschreven als A-7/A20:
- A = staat voor ‘air’
- -7 = buitentemperatuur
- 20 = gewenste binnentemperatuur
Zelfs bij -7 °C zal je zien dat het rendement van een warmtepomp vlot boven de 150% blijft en dat bij een buitentemperatuur van 12 graden het rendement kan oplopen tot 650%!
Theoretische waardes liggen nog hoger, maar dan gaat het om rendementen in optimale omstandigheden. In de praktijk zijn er zaken die zorgen voor een lager rendement:
ontdooicycli bij vochtig/koud weer
de compressor draait zelden exact op het testpunt
verbruik door ventilatoren en regeling
Luchtweerstand & filters bij kanaalunits
leidinglengtes, hoogteverschillen, opstart en stand-by modus
Reken op volgende richt percentages om de theoretische COP waarde om te zetten naar een meer realistisch cijfer:
- A-7/A20: 70%
- A2/A20: 80%
- A7/A20: 85%
- A12/A20: 90%
Of beter nog, zoek even de SCOP waarde op. Die ‘S’ staat hier voor seizoen en geeft je het jaargemiddelde waarbij rendementsverliezen al werden ingerekend.
Lucht/water en bodem/water warmtepomp
Tot nu toe hadden we het eigenlijk over een lucht/lucht warmtepomp, veruit het meest voorkomende type. Daarnaast zijn er ook de toestellen die warmte uit de lucht of bodem omzetten naar water.
Deze lucht/water of bodem/water warmtepompen zullen hun warmte overbrengen naar warm water, zoals een ketel dat doet. Op die manier kan je in sommige gevallen blijven verwarmen met de bestaande radiatoren of in andere gevallen nieuwe radiatoren voorzien die geoptimaliseerd zijn voor warmtepompen. Hier zal vooral de vertrektemperatuur een grote invloed hebben op het rendement. Voor verwarming zal die vertrektemperatuur liggen rond de 35°C voor lage temperatuurverwarming en 55°C voor midden temperatuurverwarming, maar ook sanitair warm water van 65°C is met dit systeem mogelijk.
COP waardes worden hier weergegeven als:
- A2/W35 (lucht/water)
- B0/W35 (bodem/water)
Waarbij:
- A = Air of lucht
- B = Brine of bodem
- W = Water
- brontemperatuur/vertrektemperatuur
Verschil tussen de elektriciteits- en gasprijs
Wat iedereen wellicht weet is dat elektriciteit momenteel duurder is dan gas en stookolie. Anderzijds is een warmtepomp efficiënter. Het komt er dus op neer te weten hoe die prijsverhouding ligt. Als we die vergelijking in kWh willen doen, gebruik dan volgende formules voor de omzetting:
- Aardgas: m³ x 11,2 ≈ kWh
- Stookolie: liter x 10 ≈ kWh
In volgende tabel vergelijken we traditionele ketels met enkele recente warmtepompen lucht/lucht, lucht/water en bodem/water. Hierbij wordt per systeem de kostprijs berekend voor 1.000 kWhth (th staat voor opgewekte warmte). Let op, de prijzen zijn indicatief (incl. BTW, heffingen en netkosten) en vervang je best door de prijs die je zelf betaalt.
| Opwekker | COP | Theoretisch Rendement | Correctie op rendement | Netto verbruik voor 1.000 kWhth | prijs per kWh | Kostprijs per 1.000 kWhth |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Warmtepompen | ||||||
| Lucht/lucht A12/A20 | 7,26 | 726% | 90% | 153 kWh | 0,35 euro | 54 euro |
| Lucht/lucht A7/A20 | 5,13 | 513% | 85% | 229 kWh | 0,35 euro | 80 euro |
| Lucht/lucht A2/A20 | 4,46 | 446% | 80% | 280 kWh | 0,35 euro | 98 euro |
| Lucht/lucht A-7/A20 | 2,68 | 268% | 70% | 533 kWh | 0,35 euro | 187 euro |
| Lucht/lucht SCOP A/A20 | 4,30 | 430% | reeds ingerekend | 233 kWh | 0,35 euro | 82 euro |
| Lucht/water SCOP A/W35 Lucht/water SCOP A/W55 | 4,69 3,43 | 469% 343% | reeds ingerekend | 213 kWh 292 kWh | 0,35 euro | 75 euro 102 euro |
| Bodem/water SCOP B/W35 Bodem/water SCOP B/W55 | 5,64 4,18 | 564% 418% | reeds ingerekend | 177 kWh 239 kWh | 0,35 euro | 62 euro 84 euro |
| Ketels | ||||||
| Condenserende gasketel (nieuw) | - | 100% | 92% | 1.086 kWh | 0,08 euro | 87 euro |
| Gasketel (oud) | - | 100% | 80% | 1.250 kWh | 0,08 euro | 100 euro |
| Condenserende stookolieketel (nieuw) | - | 100% | 92% | 1.086 kWh | 0,078 euro | 85 euro |
| Stookolieketel (oud) | - | 100% | 80% | 1.250 kWh | 0,078 euro | 98 euro |
Gebruikte warmtepompen voor COP waardes
- Lucht/lucht: Daikin 3MXM52A9
- Lucht/water: Vaillant aroTherm plus VWL 75/6
- Bodem/water: Viessmann Vitocal 300-G 301.C16
Interessante conclusies die je uit deze tabel kan trekken
- Warmtepompen zijn bij 7°C buitentemperatuur goedkoper in verbruik dat ketels op fossiele brandstoffen
- Bodem/water warmtepompen hebben een betere SCOP waarde. Dit komt vooral omdat de grondtemperatuur zelden on 0°C zakt, ontdooicycli zijn hier niet nodig.
- De vertrektemperatuur (35 of 55°C) bij warmtepompen met water als medium heeft een grote invloed op het rendement. Dit systeem is vooral geschikt voor goed geïsoleerde woningen.
Hou verder ook rekening met volgende zaken:
- Met een warmtepomp komt ook de mogelijkheid om te koelen in de zomer.
- Beschik je over zonnepanelen, dan kost die stroom je een pak minder dan 0,35 euro/kWh.
- Het EPC van de woning zal gevoelig beter uitvallen, waardoor ook de waarde van de woning stijgt.
- De ‘sweet spot’ voor wie met beide (hybride) systemen werkt ligt tussen 2 en 7°C, afhankelijk van de marktprijs en de ouderdom van je ketel.
Dat de elektriciteitsprijs vandaag 4x duurder is dan fossiele brandstof klopt inderdaad. We zijn op dat vlak trouwens koploper in Europa. Wie vandaag voor de keuze staat “Een nieuwe ketel of overschakelen naar een warmtepomp?”, kijkt best naar hoe die prijsverhouding zal liggen gedurende de levensduur van het nieuwe toestel. Zowel de Vlaamse als de Federale regering kondigden een taks-shift van elektriciteit naar fossiel aan. Verder plant Europa vanaf 2027 een extra taks op fossiele brandstoffen (ETS2) die in de toekomst verder opgetrokken wordt.
Ging het ook niet over CO2 reductie?
Klopt, willen we ons klimaat leefbaar houden voor onze kinderen en kleinkinderen, dan speelt ook dit mee. Hier blijkt het verschil echt wel significant:
| Opwekker | CO2 uitstoot per 1.000kWh | Netto verbruik per 1.000 kWhth | CO2 uitstoot per 1.000 kWhth |
|---|---|---|---|
| Warmtepomp jaargemiddelde (SCOP) | elektriciteit: 167 kg | 233 kWh | 39 kg |
| Condenserende gasketel (nieuw) | gas: 202 kg | 1.086 kWh | 219 kg |
| Gasketel (oud) | gas: 202 kg | 1.250 kWh | 253 kg |
| Condenserende stookolieketel (nieuw) | stookolie: 267 kg | 1.086 kWh | 290 kg |
| Stookolieketel (oud) | stookolie: 267 kg | 1.250 kWh | 334 kg |
Bronnen waardes CO2 uitstoot
Hoe kan het dat de CO2 uitstoot tot 3x zwaarder is dan de brandstof zelf?
Bij verbranding vormt de koolstof uit de brandstof samen met zuurstof uit de lucht CO₂:
C + O₂ → CO₂
Die zuurstof weegt mee in het eindproduct. Daarom kan de massa CO₂ groter zijn dan de massa brandstof die je verbrandt. Concreet: 12 g koolstof wordt 44 g CO₂ (factor 3,67). De “extra” massa komt dus uit de lucht, niet uit je tank.
Opinie: "Alsof België het klimaat gaan redden!"
Nee, en ja … Hier gaat het eigenlijk niet om bovenstaande berekening. België en Nederland hebben wereldwijd wel degelijk een gigantische impact op het klimaat omdat we pioniers waren in o.a. onderzoek naar led technologie, zonnepanelen, windmolens en batterijen. Niet alleen dat, onze bedrijven en consumenten horen ook tot die “early adopters”, die bereid zijn veel geld te betalen – vaak met subsidies – voor de eerste modellen in een nog pril marktsegment. Ongewild is er tenslotte die ‘samenwerking’ met China, die op hun beurt met onze kennis aan de slag gaat en via massa-productie, significante prijsverlagingen realiseert. Plots heeft de hele wereld toegang tot goedkope ledverlichting, zonnepanelen, windmolens en batterijen.
Dus ja, wij Belgen spelen op verschillende vlakken een grote rol in de energietransitie. Van idee, naar ontwerp tot implementatie en de rest van de wereld volgt.
