HET RENDEMENT VAN WARMTEPOMPEN

We waren gewend te praten over de Coefficient Of Performance om het rendement van een warmtepomp uit te drukken. De laatste tijd komen we echter ook steeds vaker de term SCOP tegen. In dit artikel legt adviseur Ron Bosch uit wat de verschillen zijn tussen de SCOP- en COP-waarde van een warmtepompsysteem.

Laten we beginnen met de COP-waarde. COP staat voor Coefficient of Performance. De COP-waarde drukt de verhouding uit tussen de elektrische energie die het toestel voedt en de energie die de warmtepomp afstaat aan het verwarmings-, of warmwatersysteem.
Als een leverancier bijvoorbeeld aangeeft dat bij afname van 1 kWh stroom aan de warmtepomp, hiervoor 4,5 kW warmte wordt geleverd, spreken we van een COP van 4,5. De warmte wordt uiteraard weer afgestaan aan de cv- of ww-installatie.

Meetmethode

De COP-waarde wordt bepaald aan de hand van de NEN Normering EN 14511. Deze geeft aan hoe een warmtepomp presteert en of deze een juiste COP bezit. De norm schrijft ook het kader voor waarbinnen de metingen moeten worden gedaan. Zo staat onder andere omschreven welke buiten- en vloerverwarmingstempeaturen moeten worden gehanteerd. Staat er bijvoorbeeld A7 en W35 vermeld bij een warmtepomp, dan staat de A staat voor de aanvoertemperatuur van de bron en de W voor de aanvoertemperatuur van het afgiftesysteem. Bij deze condities is de COP bepaald.

Invloed delta T

Als de buitentemperatuur daalt, terwijl de gevraagde aanvoertemperatuur stijgt, zal dit een negatief effect hebben op de te behalen COP en de thermische energie die naar het afgiftesysteem gaat. Wordt het verschil tussen de buiten- en aanvoertemperatuur echter kleiner, dan stijgt de COP automatisch.
Laten we dit verduidelijken met een voorbeeld. Stel het is januari en buiten geeft het kwik -7°C aan. Uw klant heeft een traditioneel warmteafgiftesysteem met radiatoren, die een aanvoertemperatuur hebben van 60 °C en afgiftetemperatuur van 40 °C. De delta T bedraagt in dat geval 70 K, waardoor de warmtepomp slechts een COP-waarde van 2,5 behaalt. In het algemeen geldt: des te lager de delta T des te hoger het rendement van warmteafgifte en de daaraan gerelateerde COP. Het is dus verstandig om een laagtemperatuur-afgiftesysteem te gebruiken, omdat dan het rendement van de warmtepomp het hoogst is. Overigens zijn er tegenwoordig ook hogetemperatuur-warmtepompen verkrijgbaar die te combineren zijn met een normale verwarmingsinstallatie. Let wel op dat u altijd eerst de warmtebehoefte goed in kaart brengt voordat u het installatieconcept kiest.

SCOP

We hebben uitgebreid de COP belicht, laten we nu eens de SCOP onder de loep nemen. SCOP staat voor Seasonal Coefficient of Performance. Anders vertaald: het jaargemiddelde over alle seizoenen heen bekeken. Immers we hebben te maken met wisselende buitentemperaturen als je naar een luchtwarmtepomp kijkt.
Wat beïnvloedt de SCOP nog meer:
- de locatie waar de warmtepomp staat opgesteld (bijvoorbeeld aan de kust of in het binnenland);
- het klimaat in het betreffende land;
- het seizoen;
- het toegepaste afgiftesysteem: Traditionele HT-radiatoren hebben een hogere aanvoertemperatuur nodig dan een LT-vloerverwarmingssysteem;
- de configuratie: kan de warmtepomp alleen verwarmen of ook koelen? En wordt de thermische energie ook benut voor de boiler? Een boiler vraagt om een hoge aanvoertem- peratuur, dus als de warmtepomp op boilerbedrijf staat, zal de COP lager uitvallen dan in de vloerverwar- mingsmodus;
- de bouwfysische schil: hoe slechter de woning is geïsoleerd, hoe hoger er gestookt moet worden om een comfortabel binnenklimaat te verkrij gen;
- de juiste berekening van de warmte- behoefte van de woning. Maak eerst een transmissieberekening van de woning dan weet je wat je maximaal nodig hebt, en selecteer vervolgens de juiste warmtepomp. In twijfelge- vallen liever iets te klein dan te groot. Bij een overgedimensioneerde warm- tepomp kan het pendelgedrag name-
lijk tot storingen leiden.
- de grote van de warmtepomp: hoe beter de warmtepomp aansluit op de situatie, hoe hoger de COP/SCOP. Een overgedimensioneerde warmte- pomp is inefficiënt en leidt mogelijk tot een hoge energierekening.
- het bewonersgedrag; de een houdt een kamertemperatuur aan van 20°C, een ander stookt liever hoger;
- de warmwaterbehoefte van de wo- ning.

Belang juiste kennis

Laat u dus als installateur goed voorlichten. Heeft u niet de juiste expertise in huis, raadpleeg dan de leverancier of neem een adviesbureau in de arm. Laatstgenoemde bureaus springen regelmatig bij omdat veel warmtepompen niet goed zijn afgestemd op de warmte- of koelingsvraag. Een dergelijke situatie kan vele, vervelende gevolgen hebben zoals, geluidsoverlast, een hoge energierekening, een onvoldoende warme woning in de winter, legionellavorming in de boilers en storingen omdat de flow onvoldoende is 

Hogetemperatuur-warmtepomp

Veel mensen denken dat een warmtepomp alleen geschikt is om te gebruiken in combinatie met een lagetemperatuur-afgiftesysteem. Dat kan een obstakel zijn voor consumenten om een warmtepomp te kiezen. Evenals trouwens mogelijke geluidsoverlast. Er zijn tegenwoordig echter ook hogetemperatuur-warmtepompen op de markt. Een hogetemperatuur-warmtepomp is een goed alternatief als men een conventioneel verwarmingssysteem heeft met hoog gestookte radiatoren of convectoren. HT-warmtepompen zijn ook uitermate geschikt om een grote warmwaterbuffer op te warmen. Met dit type warmtepompen zijn temperaturen tot 65° Celcius of soms zelfs hoger te behalen. HT-warmtepompen zijn met name interessant voor de vervangingsmarkt. De enige uitdaging is of er voldoende stroom beschikbaar is om de warmtepomp te kunnen voeden, want niet iedere woning heeft de juiste nutsaansluiting. Bovendien moet u als installateur een goed beeld hebben van de exacte warmtevraag.

Praktijkvoorbeeld

Bij de berekening van de COP speelt de brontemperatuur (hier de buitenlucht) een centrale rol. Deze temperatuur fluctueert, waardoor het rendement van de geselecteerde warmtepomp gedurende de verschillende seizoenen verschillend is. Om het gemiddelde rendement oftewel de Seasonal Coefficient of Performance (SCOP) van de warmtepomp te weten te komen, moet u de prestaties het gehele jaar door monitoren. Dat kan handmatig, maar ook via loggers. In tabel 1 staat per maand aangegeven wat er aan energie uit het elektriciteitsnet is gehaald is en wat er aan thermische energie is opgewekt. Daarnaast staat de COP per maand vermeld. De SCOP wordt bepaald door alle behaalde COP waardes bij elkaar op te tellen en vervolgens te delen door 12. In dit geval is de SCOP 4,02, wat netjes is. In de winter is de buitenlucht over het algemeen kouder dan in de zomer. De warmtepomp draait dan ook in de winter meestal met een lagere COP dan in de zomermaanden. Voor een installateur is het dus belangrijk om aan de klant uit te leggen dat er een verschil bestaat tussen de COP en SCOP en dat laatstgenoemde pas na uitgebreide monitoring is vast te stellen.

2017 kWh uit het net kWh productie COP SCOP
jan 266 1000 3.76
feb 239 988 4.13
mrt 234 928 3.97
apr 120 400 3.33
mei 90 399 4.43
jun 60 250 4.17
jul 20 80 4
aug 19 75 3.95
sep 39 178 4.56
okt 115 400 3.48
nov 188 816 4.34
dec 246 1020 4.15
TOTAAL 1636 6534 4.02