De COP, SCOP en APF van een warmtepomp
Wanneer je geïnteresseerd bent in warmtepompen, heb je de termen jaarlijkse prestatiefactor (Annual Prestation Factior, oftewel APF) en Coëfficiënt of Performance (COP) vast wel eens gehoord. Maar wat betekenen deze cijfers eigenlijk en wat zeggen ze over de efficiëntie en het rendement van warmtepompen? Bosch legt je in dit artikel alles uit over de betekenis van deze waarden, hoe APF en COP van een warmtepomp verschillen en hoe je de warmtepompcijfers kan berekenen en correct kan lezen.
- Welke betekenis hebben APF, SCOP en COP bij warmtepompen?
- Wat is het verschil tussen APF en COP?
- APF van een warmtepomp berekenen
- Hoe rendabel is mijn soort warmtepomp?
- Wat zijn de vereisten voor een hoge APF?
- Berekenen en interpreteren van de prestatiecoëfficiënt van een warmtepomp
- Wat is een goede COP-waarde bij warmtepompen?
- Veelgestelde vragen over COP en APF van warmtepompen
Welke betekenis hebben APF, SCOP en COP bij warmtepompen?
De jaarlijkse prestatiefactor (APF) en de Coëfficiënt of Performance (COP) staan voor de prestaties van warmtepompen. Beide waarden hebben betrekking op de verhouding tussen de door de warmtepomp geproduceerde warmte en de benodigde aandrijfenergie (elektriciteit). Daarnaast bestaat er nog de Seasonal Coëfficiënt of Performance (SCOP).
De COP van een warmtepomp
De COP wordt onder laboratoriumomstandigheden bepaald en heeft betrekking op de warmtepomp zelf, niet op het bijbehorende verwarmingssysteem. De COP-waarde is belangrijk om verschillende warmtepompen vóór de aankoop met elkaar te kunnen vergelijken.
De SCOP van een warmtepomp
De SCOP is de COP-waarde van een warmtepomp in verhouding tot de buitentemperatuur (12° C, 7° C, 2° C en -7° C). De SCOP is dus iets nauwkeuriger en realistischer dan de COP. De Bosch warmtepomp Compress 7400i AW behaalt bijvoorbeeld een zeer hoge SCOP van 5,1.
De APF van een warmtepomp
De APF wordt individueel onder reële omstandigheden bepaald. Deze waarde geeft de verhouding aan tussen de gebruikte energie en de geproduceerde warmte van een verwarmingssysteem. De APF kan pas ongeveer een jaar na aankoop en installatie van uw warmtepomp worden bepaald.
Wat is het verschil tussen APF en COP?
COP en APF zijn beide belangrijke waarden voor de efficiëntie van warmtepompen. De Coëfficiënt of Performance is een theoretische testwaarde die vooraf berekend wordt en een momentopname van de economische efficiëntie van de warmtepomp onder constante normomstandigheden weergeeft. De jaarlijkse prestatie factor (APF) vertegenwoordigt de werkelijke efficiëntie van een warmtepomp in de praktijk van het gehele verwarmingssysteem. De APF wordt dus ter plaatse onder reële omstandigheden over een langere periode gemeten om de jaarlijkse energiekosten te bepalen. Dit is dus een betrouwbaardere maatstaf. De COP kan als een goed vergelijkingscriterium worden gebruikt voor de aankoop van een nieuwe warmtepomp als verwarmingssysteem.
Vraag vrijblijvend een offerte aan voor een verwarmingssysteem!
Goed om te weten: een warmtepomp met een lager prestatienummer kan bij goede isolatie een hogere APF bereiken dan een warmtepomp met een hoge COP-waarde in een slecht geïsoleerde oude woning. Om het hele principe van de warmtepompverwarming te begrijpen, is het ook nuttig om de werking van een warmtepomp te begrijpen.
APF van een warmtepomp berekenen
Voor het berekenen van de jaarlijkse prestatiefactor (APF) geldt de volgende formule:
APF = Qab / Qzu
"Qab" komt overeen met de afgegeven thermische energie en "Qzu" met de geleverde elektrische energie. Dat wil zeggen, de APF wordt berekend aan de hand van de geproduceerde warmte-energie per jaar gedeeld door het verbruikte verwarmingsvermogen per jaar, beide uitgedrukt in kilowattuur (kWh). Om beide grootheden te bepalen zijn een warmtemeter en een extra stroommeter nodig. Diverse simulatieprogramma's helpen bij het schatten van de APF van een warmtepomp voor planning. De berekende waarden zijn echter slechts ter oriëntatie, omdat ze in de praktijk kunnen afwijken van de werkelijke APF.
Hoe rendabel is mijn soort warmtepomp?
Aan de hand van de APF van een warmtepomp kan de efficiëntie, oftewel het rendement worden afgelezen: hoe hoger het getal, hoe hoger doorgaans de efficiëntie van de warmtepomp en hoe lager het stroomverbruik, wat dus ook leidt tot lagere stookkosten.
Wat zegt de APF over de efficiëntie van warmtepompen? De APF wordt individueel bepaald voor een specifieke woning met een specifieke verwarmingsinstallatie en is afhankelijk van de warmtebron (grond, water of lucht). Een APF van 5 betekent bijvoorbeeld dat de verwarmingsinstallatie 5 kWh warmte levert met 1 kWh elektrische energie. Moderne warmtepompen bereiken doorgaans een APF tussen 3 en 5. Een overzicht van de gemiddelde APF per soort warmtepomp wordt gegeven in de volgende tabel:
| Soort warmtepomp | Gemiddelde APF |
|---|---|
| Lucht-water-warmtepompen | 2,5 tot 3 |
| Bodem-water warmtepomp (aardsonde) | 4 tot 4,5 |
| Bodem-water warmtepomp (collectoren) | 3,5 tot 4 |
Wat zijn de vereisten voor een hoge APF?
Factoren zoals isolatie, verwarmingsgedrag enzovoort beïnvloeden de APF van de warmtepomp. Belangrijk voor een optimale APF zijn:
- Warmtebron: hoewel bodem-water warmtepompen duurder zijn dan bijvoorbeeld lucht-water warmtepompen, heeft de aarde het hele jaar door constante temperaturen.
- Aanvoertemperatuur: het temperatuurverschil tussen de warmtebron uit de omgeving en de systeemtemperatuur van de verwarming moet altijd zo laag mogelijk zijn. Een groot verwarmingssysteem (wand- of vloerverwarming) is hier ook belangrijk voor, omdat zij een lagere werkingstemperatuur hebben.
- Isolatie: hoe beter de isolatie van de leefruimtes, deuren, enz., hoe lager de warmtebehoefte is.
- Klimaat: de energiebron van lucht-water warmtepompen is de buitenlucht. In koudere klimaten kan het voorkomen dat de APF van deze warmtepompverwarming lager is dan in gebieden met warmere temperaturen.
- Individuele warmtebehoefte: iedereen heeft een eigen gevoelstemperatuur. Afhankelijk van hoe warm je het in jouw leefruimtes wilt hebben, groeit ook jouw warmtebehoefte. Dit heeft ook invloed op de APF. Goed ventileren is ook belangrijk voor de kwaliteit van de omgevingslucht.
Hoe hoger de APF, hoe meer verwarmingsenergie de warmtepomp produceert in verhouding tot de gebruikte energie - dus hoe economischer de warmtepomp is. Op basis van de kosten-batenverhouding geldt voor een bepaald type warmtepomp een verschillende minimum-APF: bij een bodem-water warmtepomp moet je een APF van minimaal 4 bereiken om rendabel te verwarmen. De APF van een warmtepomp is echter altijd afhankelijk van de bouwkundige omstandigheden van de woning en de milieuomstandigheden, dus een nauwkeurige en individuele planning en berekening is nodig. De fabrikant van een warmtepomp kan alleen garant staan voor de COP die onder normomstandigheden is bepaald, maar niet voor de individuele APF.
Berekenen en interpreteren van de prestatiecoëfficiënt van een warmtepomp
De COP wordt gemeten volgens vastgestelde voorwaarden onder laboratoriumomstandigheden. Om de COP-waarde van een warmtepomp te berekenen, heeft men de gegevens nodig van het verwarmingsvermogen (Q) en de compressorvermogen (W) en deelt deze door elkaar. Hieruit volgt de verhouding tussen de geproduceerde nuttige warmte en de gebruikte elektrische energie op een bepaald bedrijfspunt.
De formule voor de COP-berekening is:
COP = Q / W
Je berekent de COP niet zelf, omdat dit onder gedefinieerde normen gebeurt. Je vindt de gegevens over de berekende prestatiecoëfficiënt van een warmtepomp in het productgegevensblad van de fabrikant. Hieronder leggen we uit wat de afkortingen voor de COP betekenen en hoe ze correct kunnen worden afgelezen.
Voorbeeld van de prestatiecoëfficiënt van een warmtepomp: COP A7 / W35 = 4,7
De COP-waarde wordt weergegeven in de vorm van: letter °C waarde / letter °C waarde = COP-waarde. De eerste letter geeft aan om welke warmtebron het gaat. A staat voor lucht, B voor aarde en W voor water of grondwater. De letter daarachter beschrijft het heersende temperatuurniveau. De tweede waarde van letter en getal staat voor de aanvoertemperatuur van de verwarming. Dus, wat betekent COP A7 W35? Dit is een lucht-water warmtepomp die werkt bij een buitentemperatuur van 7 graden Celsius en daarbij een aanvoertemperatuur van 35 graden Celsius genereert. Onder deze omstandigheden bereikt de warmtepomp in het bovenstaande voorbeeld een COP-waarde van 4,7. B0W35 zou betekenen dat een grond-water -warmtepomp werkt met een bodemtemperatuur van 0 graden Celsius en een aanvoertemperatuur van 35 graden Celsius.
Belangrijk om te weten: De COP van warmtepompen verschilt afhankelijk van de buitentemperatuur en de aanvoertemperatuur. Een lage aanvoertemperatuur van 35 graden duidt erop dat de warmtepomp wordt gebruikt met vloerverwarming. Traditionele warmtepompen werken het meest efficiënt bij aanvoertemperaturen onder de 50 graden, wat ook mogelijk is met warmtepomp radiatoren. Hoe hoger de buitentemperatuur tijdens de metingen is, hoe efficiënter de warmtepomp kan werken, wat zich vertaalt in hogere prestatiecoëfficiënten. De COP van warmtepompen kan dus worden verbeterd door het verkleinen van het temperatuurverschil tussen de energiebron en de aanvoertemperatuur. Het is realistisch om de COP van de warmtepomp te meten bij een buitentemperatuur van 2 graden, wat overeenkomt met de gebruikelijke standaard.
Wat is een goede COP-waarde bij warmtepompen?
De prestatiecoëfficiënt (COP) is een belangrijke maatstaf om de efficiëntie van warmtepompen te vergelijken. De COP geeft de verhouding weer tussen de benodigde energie en de geproduceerde warmte onder normale omstandigheden. Hoe hoger de COP-waarde, hoe efficiënter de warmtepomp werkt. Over het algemeen zijn goede COP-waarden tussen 3 en 5. Een COP-waarde onder de 3 geeft over het algemeen aan dat de warmtepomp niet economisch werkt. Welke COP-waarde als goed wordt beschouwd, verschilt per type warmtepomp. Voor lucht-water warmtepompen wordt een COP vanaf 3 als goed beschouwd. Dit betekent dat één kilowattuur stroom drie kilowattuur warmte levert.
Welke warmtepomp heeft de beste COP-waarde?
Bij bodem-water warmtepompen en w wordt de warmtebron op constante temperaturen geleverd, waardoor de warmtepomp het hele jaar door efficiënt kan werken. Bodem-water warmtepompen leveren hoge COP-waarden van 4,4 tot 4,8. Lucht-water warmtepompen hebben met een COP van 3,4 tot 4,1 relatief lage waarden, maar verwarmen toch goed. Dit komt doordat warmtepompen bij sterke vorst niet meer efficiënt werken en er een elektrische verwarmingsstaaf wordt ingeschakeld ter ondersteuning van de verwarming. De buitentemperatuur heeft invloed op de COP van een lucht-water warmtepomp.
Vergelijking van COP-waarden van warmtepompen
Een overzicht van typische COP-waarden voor elk type warmtepomp wordt gegeven in de volgende tabel:
- Lucht-water warmtepomp: COP 3,4 - 4,1
- Bodem-water warmtepomp: COP 4,4 - 4,8
- Sanitair warm water warmtepomp/warmtepompboiler: COP 3,7 - 4,3