Op het gebied van verwarmings- en koeltechnologieën zijn warmtepompen uitgegroeid tot een zeer efficiënte en milieuvriendelijke oplossing. Ze worden veelvuldig gebruikt in woningen, commerciële en industriële omgevingen voor zowel verwarming als koeling. Om de waarde en werking van warmtepompen echt te begrijpen, is het essentieel om de werkingsprincipes en het concept van de prestatiecoëfficiënt (COP) te doorgronden.
De werkingsprincipes van warmtepompen
Basisconcept
Een warmtepomp is in principe een apparaat dat warmte van de ene naar de andere plaats verplaatst. In tegenstelling tot traditionele verwarmingssystemen die warmte opwekken door verbranding of elektrische weerstand, verplaatsen warmtepompen bestaande warmte van een koelere naar een warmere ruimte. Dit proces is vergelijkbaar met hoe een koelkast werkt, maar dan omgekeerd. Een koelkast onttrekt warmte aan de binnenkant en geeft deze af aan de omgeving, terwijl een warmtepomp warmte onttrekt aan de buitenomgeving en deze naar binnen afgeeft.
De koelcyclus
De werking van een warmtepomp is gebaseerd op de koelcyclus, die bestaat uit vier hoofdonderdelen: de verdamper, de compressor, de condensor en het expansieventiel. Hieronder volgt een stapsgewijze uitleg van hoe deze onderdelen samenwerken:
- VerdamperHet proces begint bij de verdamper, die zich in een koelere omgeving bevindt (bijvoorbeeld buiten het huis). Het koelmiddel, een stof met een laag kookpunt, absorbeert warmte uit de omringende lucht of grond. Tijdens deze warmteabsorptie verandert het koelmiddel van vloeibare naar gasvormige toestand. Deze faseovergang is cruciaal omdat het koelmiddel hierdoor een aanzienlijke hoeveelheid warmte kan transporteren.
- CompressorHet gasvormige koelmiddel stroomt vervolgens naar de compressor. De compressor verhoogt de druk en temperatuur van het koelmiddel door het samen te persen. Deze stap is essentieel omdat de temperatuur van het koelmiddel hierdoor stijgt tot een niveau dat hoger is dan de gewenste binnentemperatuur. Het koelmiddel onder hoge druk en hoge temperatuur is nu klaar om zijn warmte af te geven.
- CondensorDe volgende stap betreft de condensor, die zich in een warmere omgeving bevindt (bijvoorbeeld in huis). Hier geeft het hete koelmiddel onder hoge druk zijn warmte af aan de omringende lucht of het water. Terwijl het koelmiddel warmte afgeeft, koelt het af en verandert het weer van gasvormig naar vloeibaar. Deze faseovergang geeft een grote hoeveelheid warmte vrij, die wordt gebruikt om de binnenruimte te verwarmen.
- ExpansieklepTen slotte stroomt het vloeibare koelmiddel door het expansieventiel, waardoor de druk en temperatuur dalen. Deze stap bereidt het koelmiddel voor om in de verdamper opnieuw warmte op te nemen, waarna de cyclus zich herhaalt.
De prestatiecoëfficiënt (COP)
Definitie
De prestatiecoëfficiënt (COP) is een maatstaf voor de efficiëntie van een warmtepomp. Deze wordt gedefinieerd als de verhouding tussen de hoeveelheid geleverde (of afgevoerde) warmte en de hoeveelheid verbruikte elektrische energie. Simpel gezegd, het geeft aan hoeveel warmte een warmtepomp kan produceren voor elke eenheid elektriciteit die hij verbruikt.
Mathematisch gezien wordt de COP als volgt uitgedrukt:
COP = Verbruikte elektrische energie (W) / Toegevoerde warmte (Q)
Wanneer een warmtepomp een COP (prestatiecoëfficiënt) van 5,0 heeft, kan deze de elektriciteitsrekening aanzienlijk verlagen in vergelijking met traditionele elektrische verwarming. Hieronder vindt u een gedetailleerde analyse en berekening:
Vergelijking van energie-efficiëntie
Traditionele elektrische verwarming heeft een COP van 1,0, wat betekent dat er 1 eenheid warmte wordt geproduceerd voor elke 1 kWh aan verbruikte elektriciteit. Een warmtepomp daarentegen heeft een COP van 5,0 en produceert 5 eenheden warmte voor elke 1 kWh aan verbruikte elektriciteit, waardoor deze veel efficiënter is dan traditionele elektrische verwarming.
Berekening van de besparing op elektriciteitskosten
Ervan uitgaande dat er 100 eenheden warmte nodig zijn:
- Traditionele elektrische verwarmingVereist 100 kWh elektriciteit.
- Warmtepomp met een COP van 5,0Vereist slechts 20 kWh elektriciteit (100 eenheden warmte ÷ 5,0).
Als de elektriciteitsprijs 0,50 euro per kWh is:
- Traditionele elektrische verwarmingDe elektriciteitskosten bedragen 50€ (100 kWh × 0,5€/kWh).
- Warmtepomp met een COP van 5,0De elektriciteitskosten bedragen €10 (20 kWh × €0,50/kWh).
Spaarratio
Met een warmtepomp kunt u 80% besparen op uw elektriciteitsrekening in vergelijking met traditionele elektrische verwarming ((50 - 10) ÷ 50 = 80%).
Praktisch voorbeeld
In praktische toepassingen, zoals de warmwatervoorziening in huishoudens, gaan we ervan uit dat er dagelijks 200 liter water van 15°C tot 55°C verwarmd moet worden:
- Traditionele elektrische verwarmingVerbruikt ongeveer 38,77 kWh elektriciteit (uitgaande van een thermisch rendement van 90%).
- Warmtepomp met een COP van 5,0Verbruikt ongeveer 7,75 kWh elektriciteit (38,77 kWh ÷ 5,0).
Bij een elektriciteitsprijs van € 0,50 per kWh:
- Traditionele elektrische verwarmingDe dagelijkse elektriciteitskosten bedragen ongeveer €19,39 (38,77 kWh × €0,50/kWh).
- Warmtepomp met een COP van 5,0De dagelijkse elektriciteitskosten bedragen ongeveer € 3,88 (7,75 kWh × € 0,50/kWh).
Geschatte besparingen voor gemiddelde huishoudens: warmtepompen versus verwarming op aardgas
Gebaseerd op sectorbrede schattingen en Europese energieprijsontwikkelingen:
| Item | Aardgasverwarming | Warmtepompverwarming | Geschat jaarlijks verschil |
| Gemiddelde jaarlijkse energiekosten | €1.200–€1.500 | €600–€900 | Besparingen van circa €300–€900 |
| CO₂-uitstoot (tonnen/jaar) | 3–5 ton | 1–2 ton | Een reductie van circa 2-3 ton. |
Opmerking:De daadwerkelijke besparingen variëren afhankelijk van de nationale elektriciteits- en gasprijzen, de kwaliteit van de gebouwisolatie en het rendement van de warmtepomp. Landen zoals Duitsland, Frankrijk en Italië laten doorgaans grotere besparingen zien, vooral wanneer er overheidssubsidies beschikbaar zijn.
Hien R290 EocForce Serie 6-16kW Warmtepomp: Monoblok lucht-water warmtepomp
Belangrijkste kenmerken:
Alles-in-één functionaliteit: verwarming, koeling en warmwatervoorziening.
Flexibele spanningsopties: 220–240 V of 380–420 V
Compact ontwerp: compacte units van 6–16 kW.
Milieuvriendelijk koelmiddel: Groen R290-koelmiddel
Fluisterstille werking: 40,5 dB(A) op 1 m
Energie-efficiëntie: SCOP tot 5,19
Extreme temperatuurprestaties: Stabiele werking bij –20 °C
Superieure energie-efficiëntie: A+++
Slimme bediening en geschikt voor zonnepanelen
Antilegionellafunctie: Maximale uitlaatwatertemperatuur 75ºC
Geplaatst op: 10 september 2025