Wat is het rendement van een warmtepomp?

INFORMATIE

20 jun 2022

De warmtepomp is momenteel één van de meest milieuvriendelijke manieren om een woning te verwarmen. Warmtepompen halen 80% van hun energie uit de omgeving en presteren een stuk beter dan een gasketel. Wel zijn ze niet altijd goedkoper in gebruik.

Het rendement van een warmtepomp wordt vaak uitgedrukt in COP, de Coefficient of Performance. Maar er zijn betere manieren om het rendement te beoordelen: met de SCOP- en etha-waardes. Nochtans vind je in publicaties nog dikwijls de COP terug en moet je technische fiches uitpluizen om SCOP- en etha-waardes terug te vinden. Wat is het nou? Ecobouwers legt uit waar je best op let als je het rendement van je warmtepomp wil weten.

Een gemiddelde warmtepomp haalt een COP van 4 à 5. Dat betekent: 1 eenheid stroom wordt omgezet in 4 tot 5 eenheden warmte. Dat is een theoretische waarde. Daarom let je best ook op de SCOP en etha-factor.

COP: het theoretisch rendement van een warmtepomp bij een vaste bron- en afgiftetemperatuur
SCOP: de prestatie van het warmtepompsysteem gedurende een volledig jaar
Etha-factor: een percentage waarmee je het rendement van een warmtepomp kan vergelijken met dat van andere verwarmingstoestellen
Energielabel: een label A tot F die we ook kennen van huishoudelijke toestellen
Pakketlabel: hoe goed een warmtepomp presteert in combinatie met andere toestellen (bv. zonnecollectoren)

De COP-waarde: het theoretische rendement van een warmtepomp

Ben je warmtepompen aan het vergelijken? Dan is de COP - de Coefficient of Performance - waarschijnlijk het eerste getal dat je tegenkomt. De COP geeft aan hoe efficiënt de warmtepomp werkt. Een warmtepomp haalt warmte uit de buitenlucht of uit de grond, maar vraagt ook elektrische stroom om je huis te verwarmen. De COP geeft de verhouding weer tussen de hoeveelheid elektriciteit en de hoeveelheid warmte die daarmee geproduceerd wordt. Een COP van 4 betekent dus dat een warmtepomp 1 kWh stroom kan omzetten in 4 kWh warmte.

Een COP wordt berekend op basis een vaste brontemperatuur (bv. de buitentemperatuur) en een afgiftetemperatuur (bv. de temperatuur van het water dat door je vloerverwarming loopt). Anders zou het vergelijken van toestellen onmogelijk zijn.

Die vaste brontemperatuur komt ongeveer overeen met de gemiddelde brontemperatuur over het hele stookseizoen en verschilt per type warmtepomp. Water-waterwarmtepompen worden getest bij 10°C, bodem-waterwarmtepompen bij 0°C en lucht-waterwarmtepompen bij 2°C. Bij lucht-waterwarmtepompen is er dikwijls ook een test bij 7°C. Deze is van toepassing wanneer er hulpverwarming wordt ingeschakeld bij lage temperaturen.

Bij de afgiftetemperauur gebeurt de test op 35°C voor warmtepompen op lage temperatuur, andere warmtepompen krijgen ook een test op 55°C.

Een warmtepomp kent dus dikwijls meerdere COP-waardes, elk voor een specifieke bron- en afgiftetemperatuur. Om de COP tussen verschillende warmtepompen te vergelijken, moet je er dus goed op letten dat je geen appelen met peren vergelijkt. Je moet je steeds afvragen of de COP bij beide warmtepompen wel berekend is op dezelfde bron- en afgiftetemperatuur. In brochures van fabrikanten wordt dit meestal genoteerd als “A2/W35”. De “A2” staat dan voor de aanvoertemperatuur vanuit de bron: de temperatuur van de buitenlucht of bodem (hier 2° Celsius). De “W35” staat voor afgiftetemperatuur naar radiatoren of vloerverwarming (hier 35° Celsius). Hoe kleiner het verschil tussen beiden, hoe hoger de COP zal zijn.

Houd wel in gedachten: de COP van een warmtepomp is een theoretisch rendement. Het zegt dus enkel iets over de energie-efficiëntie van je warmtepomp bij een bepaalde brontemperatuur, maar niet hoe goed ze het doet bij andere temperaturen of hoe je warmtepompsysteem echt zal presteren in jouw woning. De COP-waarde alleen is daarom geen goede indicator om het rendement van je warmtepomp te beoordelen.

SCOP: het seizoensrendement van een warmtepomp

Beter werp je een blik op de SCOP of Seasonal Coefficient of Performance. Die geeft de gemiddelde prestatie van een warmtepomp over een jaar weer op basis van metingen bij verschillende brontemperaturen. Want het rendement van een warmtepomp kan erg verschillen, afhankelijk van de brontemperatuur. Zeker bij warmtepompen die warmte onttrekken aan de lucht. Bij grondwarmtepompen, die hun warmte onttrekken aan de grond, is de brontemperatuur en bijgevolg het rendement constanter.

Onthoud in elk geval: hoe kleiner het temperatuurverschil dat een warmtepomp moet overbruggen tussen bron en je ventilo-convector of vloerverwarming, hoe efficiënter en energiezuiniger. In de winter, als het kouder is, zal een lucht-water warmtepomp daarom bijvoorbeeld minder goed presteren dan in de herfst en de lente.

De SCOP houdt naast de seizoensschommelingen ook rekening met het stand-by verbruik en eventuele bijverwarming. Maar vergis je niet: hoewel de SCOP een veel realistischer beeld geeft dan de COP, en gebeurt op basis van metingen, zegt het niet alles over hoe de warmtepomp zal presteren in jouw woning. Zo zal het rendement van je warmtepomp afhankelijk blijven van plaatselijke omstandigheden.

Het klimaat waarin je woont heeft ook een grote impact op de prestaties van je warmtepomp. In het hoge noorden van Europa zal een lucht-warmtepomp minder goed presteren dan in het zuiden. Daarom is Europa opgedeeld in drie geografische klimaatregio’s. Op de productfiche van je warmtepomp wordt daarom de SCOP per klimaatzone vermeld. België valt onder de klimaatregio ‘gemiddeld’.

Overzicht van normale SCOP-waarden

Type warmtepomp	Courante SCOP	Courante SCOP bij afgiftetemperatuur van 35 graden	Courante SCOP bij afgiftetemperatuur van 55 graden
Bodem-water		5	4
Lucht-water		4	3,5
Lucht-lucht	4,5

Wat bepaalt het werkelijke rendement van een warmtepomp?

Bepaalde (plaatselijke) omstandigheden hebben invloed op het werkelijke rendement van je warmtepomp, waardoor het rendement kan verschillen van de COP en SCOP. Deze factoren spelen mee:

1. De isolatiegraad en luchtdichtheid van je woning

Als je woning matig geïsoleerd is en er veel warmte ontsnapt via kieren, ramen en deuren, dan moet je warmtepomp harder werken. Waarom? Omdat er een hogere watertemperatuur gehaald moet worden om je huis warm te krijgen. Dit gaat ten koste van het rendement.

2. Het verdeelsysteem

Verwarming op lage temperatuur - zoals vloer- of wandverwarming - heeft ook een lagere aanvoertemperatuur nodig dan klassieke radiatoren. De warmtepomp kan zo op een lagere temperatuur werken om je warmteafgiftesysteem te voeden, wat het rendement uiteindelijk verhoogt.

3. De brontemperatuur

Een warmtepomp onttrekt energie uit de bodem, water of lucht en zet die om naar bruikbare warmte voor je verwarming en sanitair warm water. De bodem heeft een vrij constante temperatuur, terwijl de temperatuur van lucht sterk fluctueert - tot zelfs onder het vriespunt. Gemiddeld ligt de buitentemperatuur tijdens het stookseizoen lager dan de temperatuur van de bodem waardoor de efficiëntie van een lucht-waterwarmtepomp gemiddeld iets lager ligt dan die van een bodem-waterwarmtepomp.

4. Het sanitair warmwaterverbruik

Warm water voor keuken en badkamer moet warmer worden dan dat voor je verwarming. Maar hoe hoger de watertemperatuur, hoe minder efficiënt de warmtepomp. Waar de meeste boilers water op 60°C opslaan, doet een warmtepomp dat op 50 à 55°C omwille van de efficiëntie. Om legionellabesmetting te voorkomen gaat de boiler dan één keer per week op hogere temperatuur.

5. Het klimaat

In zuiderse landen ligt het rendement van een warmtepomp hoger dan bij ons, door de hogere gemiddelde temperatuur van de buitenlucht. Een warmtepomp krijgt per klimaatzone daarom een ander energielabel.

Het rendement van een warmtepomp vergelijken met een gasketel: de ηs of de etha-factor

Een SCOP van 4 wil zeggen dat 1 kWh stroom 4 kWh warmte oplevert. Ofwel: deze warmtepomp heeft een rendement van 400 procent. Op die manier kan je een warmtepomp vergelijken met andere warmtepompen.

De best presterende gascondensatieketels op de markt (HR107) halen een rendement van 90 tot 95 procent. Dit betekent dat 90 à 95 procent van de energie die in een kubieke meter gas zit, omgezet wordt naar warmte.

Zo lijkt het alsof een warmtepomp 4 keer beter presteert dan een gascondensatieketel. Dat is echter iets te kort door de bocht.

Om verschillende verwarmingssystemen met elkaar te vergelijken, werd daarom de etha-factor in het leven geroepen. De etha-factor houdt rekening met het primair verbruik. Je warmtepomp maakt gebruikt van elektrische stroom, maar bij de opwekking in energiecentrales en tijdens het transport gaat heel wat energie verloren: van de ‘primaire energie’ die een gemiddelde elektriciteitscentrale verbruikt, wordt maar 40% nuttig omgezet in elektriciteit (dit is 100% gedeeld door 2,5). Om het primair verbruik bij een warmtepomp te kennen, moet je daarom het rendement delen door 2,5. Voor een rendement van 400% wordt η_s dan 160 procent. Dat is aanzienlijk hoger dan de 90-95% bij een gascondensatieketel. Dat betekent dat welk merk of type warmtepomp je ook kiest, over een jaar genomen presteren warmtepompen steevast beter dan de beste condenserende gasketel, tenzij je warmtepomp in alle behalve optimale condities moet werken (niet correct gedimensioneerd, te hoge watertemperatuur,…). Toch is verwarmen met een warmtepomp in een slecht of matig geïsoleerd huis duurder dan verwarmen met een gasketel. De verklaring is simpel: elektriciteit is in België gewoon veel duurder dan gas. Een taxshift van elektriciteit naar fossiele brandstoffen zou veel goedmaken.

Energielabel en pakketlabel

Sinds 2015 wordt aan elke warmtepomp ook een energielabel toegekend. Dat label kennen we, want het wordt ook toegepast op huishoudelijke toestellen zoals koelkasten, diepvriezers en wasmachines. Het energielabel geeft aan hoe energiezuinig een apparaat is met behulp van kleurtjes en de letters A tot F. Handig.

Bij warmtepompen werkt het hetzelfde: de pomp krijgt een label tussen A en F, gebaseerd op de etha-factor per klimaatzone. In België krijg je automatisch het label volgens de geldende klimaatzone, behalve voor de lucht-lucht warmtepomp: daar worden de energieklassen voor de drie verschillende klimaatzones vermeld. Hoe beter de etha-factor, hoe hoger de energieklasse. Een bodem-water of lucht-waterwarmtepomp moet minstens een A+-label hebben, voor lucht-lucht is dit A.

Het energielabel heeft eigenlijk weinig toegevoegde waarde ten opzichte van de etha-factor. Die laatste is veel preciezer en maakt het makkelijker om warmtepompen te vergelijken. Wel vind je de etha-factor niet terug op het energielabel, maar in de productfiche (de ErP-productkaart). Op die fiche is het jaarrendement in procenten wel terug te vinden.

lees ook: Hoe herken je een goede lucht/water-warmtepomp: waar moet je op letten?

Naast een label per product bestaat er ook een pakketlabel. Dit label geeft je de energieklasse weer als je verwarmingssystemen gaat combineren. Bijvoorbeeld: als je je zonnecollectoren ook inzet voor het bijverwarmen van je cv-water, dan presteert je installatie een stuk beter dan de warmtepomp alleen. Pakketlabels zijn niet verplicht en moet je zelf opvragen bij je installateur.

Hoe goed presteert een warmtepomp werkelijk?

COP, SCOP en etha-factor: het zijn allemaal theoretische waarden op basis van uitvoerige testen. Maar hoe je warmtepomp uiteindelijk echt zal presteren, hangt niet enkel af van de SCOP van het toestel, maar ook van het verbruik van randapparatuur: circulatiepompen, een eventuele grondwaterpomp bij een grond-waterwarmtepomp, de evolutie van de brontemperatuur tijdens het stookseizoen (de bodem koelt namelijk stelselmatig af) en de werkelijke bron- en afgiftetemperatuur die kunnen afwijken van de testomstandigheden. Daarom werd ook de SPF of Seasonal Performance Factor bijkomend in het leven geroepen. Alsof het nog niet complex genoeg was.

De SPF kan je alleen maar kennen op basis van metingen over het hele stookseizoen. Voor werken waar je een E-peil moet kunnen voorleggen (nieuwbouw en sommige renovaties), doet de EPB-verslaggever weliswaar een berekening om een inschatting te maken, maar de SPF wordt pas echt bekend als je warmtepomp al geïnstalleerd is.

Het is niet ongewoon dat de SPF hoger uitvalt dan de SCOP. Bijvoorbeeld als de brontemperatuur hoger ligt dan wat binnen de SCOP gedefinieerd werd. Of als je woning supergoed geïsoleerd is en je met water van minder dan 35°C kan verwarmen. Maar op basis van de SPF kan je geen warmtepomp kiezen. Gelukkig weet je nu op basis van welke factoren je dat wél kan doen.