Een huis verwarmen kost energie. Die energie kan je bijvoorbeeld halen uit aardgas of uit elektriciteit. Met een warmtepomp verwarm je je huis niet langer met aardgas, zoals met een cv-ketel, maar met elektriciteit. Hierdoor ga je minder gas en meer stroom gebruiken. De besparing op je gaskosten is bij een warmtepomp groter dan de extra stroomkosten. Zo bespaar je op jouw energierekening en help je het milieu, omdat je minder CO2 uitstoot.
Maar om die besparing te behalen moet je woning wel aan bepaalde voorwaarden voldoen. Welke voorwaarden zijn dat? In dit artikel leggen we de hoofdlijn uit, door helemaal bij het basisprincipe van verwarming te beginnen. Ook de term COP komt aan bod.
Zo werkt de warmtefabriek in jouw woning
Een huis verwarmen gaat in twee stappen. Stap 1 is dat water wordt opgewarmd door een cv-ketel of warmtepomp. Hierdoor wordt energie in het water opgeslagen; het water wordt zo een energiedrager. Stap 2 is dat dit warme water op reis gaat door de woning en de energie via contactoppervlakken (lees: radiatoren of vloerverwarming) lokaal afgeeft aan de lucht in de verschillende ruimtes. Door de warmteafgifte aan de lucht koelt het water af. Het water stroomt daarna terug naar de cv-ketel of warmtepomp voor weer een opwarmronde.
Alle onderdelen en stappen op elkaar afgestemd
Alle onderdelen in de warmtefabriek van de woning moeten zijn afgestemd. Jouw huis koelt namelijk nog steeds af, als het warme water zijn opgeslagen energie niet kan overbrengen aan de lucht (stap 2). In de warmtefabriek moet daarom niet alleen voldoende energie kunnen worden opgeslagen (via de cv-ketel of de warmtepomp), maar ook via de aanwezige radiatoren of vloerverwarming kunnen worden afgegeven. Hoeveel energie in totaal nodig is, hangt af van de isolatie van de woning. Een woning die slecht geïsoleerd is, verliest meer warmte en heeft een grotere warmtefabriek nodig. Hoe groter de fabriek, hoe hoger de kosten.
De ‘warmtefabriek’ afstemmen op een warmtepomp
Om de geschiktheid van een warmtepomp voor jouw woning te beoordelen zijn twee zaken van belang. De eerste vraag is of de warmtepomp (als de motor van de warmtefabriek) voldoende energie kan opwekken om het totale warmteverlies van de woning aan te vullen. Het antwoord hierop is eigenlijk altijd ‘ja’; je kan een warmtepomp in elk vermogen kopen. De tweede (complexere) vraag is of het warmteafgiftesysteem ‘groot genoeg is’ om te kunnen werken bij een watertemperatuur van 55C of (liefst) minder. Het antwoord op deze tweede vraag vormt vaker een belemmering om over te stappen naar een warmtepomp. Dat zit zo.
Contactoppervlak beïnvloedt de watertemperatuur
Voor het warmteafgiftesysteem in een woning geldt: hoe groter het totale contactoppervlak van de radiatoren of de vloerverwarming met de lucht, des te lager kan de temperatuur in het afgiftesysteem zijn om de woning te verwarmen. Eén radiator (van zeg 3 m2) heeft veel minder contactoppervlak met de lucht, dan vloerverwarming die de hele benedenverdieping van 50 m2 beslaat. Daaruit volgt dat het water in de enkele radiator veel warmer moet zijn (rond 75C), dan in de vloerverwarming (rond 30C) om dezelfde woonkamer warm te krijgen.
Het afgiftesysteem stelt eisen aan de warmtebron
Je ziet hier dat het warmteafgiftesysteem ‘eisen stelt’ aan de watertemperatuur die de motor van de warmtefabriek (de cv-ketel of de warmtepomp) moet maken. Het is daarnaast een gegeven dat een warmtepomp het water niet verder kán opwarmen dan 55C tot 65C. Dat is veel minder warm dan een cv-ketel (> 85C), en in sommige gevallen dus te laag om het bestaande warmteafgiftesysteem goed te laten werken. Zou je bij de radiator van 3m2 uit de vorige alinea de watertemperatuur verlagen van 75C naar 55C, dan bestaat de kans dat die radiator nog onvoldoende energie afgeeft om de ruimte op temperatuur te houden. De woning verliest dan meer warmte dan kan worden aangevuld, en je moet een jas aan in huis als het buiten echt koud is. En dat is voor niemand leuk…
Niet elke woning blijft warm bij watertemperatuur 55C
Vooral in oudere woningen met dito radiatoren kan de watertemperatuur dus niet ‘zomaar’ worden verlaagd van 75C naar 55C. Dit zou alleen kunnen als eerst het warmteverlies van de woning wordt verkleind (lees: betere woningisolatie) en/of het contactoppervlak van het warmteafgiftesysteem wordt vergroot (lees: uitbreiden radiatoren of vloerverwarming). De ‘lakmoesproef’ om te bepalen of het huidige afgiftesysteem zonder aanpassingen voldoet voor een warmtepomp, is om op koude winterdagen de aanvoertemperatuur van de huidige cv-ketel terug te schroeven tot 50-55C, en vervolgens vast te stellen of de woning warm blijft.
Bij energielabel A of B is 55C (of lager) mogelijk
Voor woningen met een energielabel A of B (gebouwd na 2000) is het qua isolatieniveau vrijwel altijd mogelijk om het huis met een watertemperatuur onder 55C te verwarmen. Vanaf energielabel C is vaak eerst betere isolatie vereist. Ook een hybride warmtepomp kan dan interessant zijn; daarin werken een cv-ketel in een warmtepomp als een team samen en bereiken zo samen de benodigde hogere temperaturen. Ook dan kan op gas worden bespaard.
Waarom 55C watertemperatuur kán, maar 35C beter is
Toch is ook dit nog niet hele verhaal. Want ja, een warmtepomp is in staat tot het maken van water met een temperatuur van 55C (of in sommige gevallen zelfs 65C), maar in dit uiterste bereik van de warmtepomp is daar wel relatief veel elektriciteit voor nodig. De stroomkosten van een warmtepomp zijn aanmerkelijk lager (en daarmee is de overstap financieel interessanter) wanneer de aanvoertemperatuur van het verwarmingswater niet op 55C, maar op 35C ligt. Die lage temperaturen zijn prima geschikt voor vloerverwarming.
COP = Coëfficiënt of Performance
Om deze conclusie tastbaar te maken is het begrip ‘COP’ belangrijk om te kennen. COP staat voor Coëfficiënt of Performance. Het is de verhouding tussen de afgegeven hoeveelheid warmte, en het elektriciteitsverbruik van een warmtepomp. De COP vertelt je dus hoe zuinig de warmtepomp werkt. Werkt de warmtepomp met een COP van 5,0? Dan zet hij 1 eenheid elektriciteit om naar 5 eenheden warmte. De overige vier delen energie worden aan een warmtebron onttrokken, bijvoorbeeld de bodem of de buitenlucht.
Geen vaste COP
Een warmtepomp heeft géén vaste COP, want dit hangt af van het temperatuurverschil dat de warmtepomp moet overbruggen. Buitenlucht van 2 graden Celsius opwarmen naar 55C verwarmingswater (verschil = 53C) vraagt veel meer energie dan van 7C naar 35C (verschil = 28C). De COP van een lucht-waterwarmtepomp daalt daarom als de buitenlucht kouder is, maar ook als hij structureel naar een hogere eindtemperatuur moet verwarmen. De warmtepomp verbruikt dan logischerwijs meer stroom.
Seizoenswaarde meest betrouwbaar: SCOP
Voor iedere warmtepomp is de verwachte COP op Seizoenbasis berekend en vermeld. Deze SCOP houdt rekening met wisselende buitentemperaturen in een jaar, en geeft je daarom het beste handvat voor de energiebesparing op jaarbasis. Bij een hoge aanvoertemperatuur van 55C ligt de SCOP van een warmtepomp tussen 2,8 en 3,5. Vergelijk deze getallen met een SCOP tussen 4,5 en 5,5 bij een watertemperatuur van 35C. Versimpeld gezegd: een warmtepomp verbruikt tot 40% minder stroom bij lagere aanvoertemperatuur van 35C!
Vloerverwarming geen must, maar speelt wel een grote rol
Je ziet hier dat de watertemperatuur, die volgt uit het warmteafgiftesysteem, een grote impact heeft op het besparingspotentieel van een warmtepomp. Dit is de nuance die vaak verloren gaat als mensen zeggen dat “een warmtepomp alleen werkt met vloerverwarming”. Die uitspraak is vanuit de techniek bezien onjuist, want een warmtepomp werkt ook bij radiatoren, mits die het huis kunnen verwarmen met water van 55C of minder. Maar voor het bereiken van écht grote besparingen met een warmtepomp (en een kortere terugverdientijd) is wel een lage temperatuur van het verwarmingswater nodig. Daarin is vloerverwarming onovertroffen.
