Elektriciteitsverbruik van de warmtepomp: de berekening + 3 nuttige simulators

Laten we iets meer in detail treden over het verbruik van de warmtepomp

Een kort geheugensteuntje over de warmtepomp

Algemene werking van een warmtepomp

De warmtepomp is een machine elektrisch. Het gebruikt elektrische energie geleverd door de elektriciteitsleverancier, om zijn koelcircuit te laten werken en zo calorieën in de natuurlijke omgeving te "pompen". Het is gebaseerd op hetzelfde thermodynamische principe als de koelkast, en maakt gebruik van een compressor, een expansieventiel, een condensor en een verdamper.

NB: als u in Frankrijk, Belgiëof Zwitserland kunt u 3 gratis offertes ontvangen met de onderstaande tool.

Er zijn twee grote verbruikers van elektrische energie in een warmtepomp:

• Eerst en vooral de compressor van de warmtepomp. Het is de motor van de koelcyclus waardoor u verwarming kunt hebben. Het heeft elektriciteit nodig om te werken.
• Dan het elektrisch verwarmingselement. Pas op voor het laatste. Veel warmtepompen zijn er inderdaad mee uitgerust om zeer koude weersomstandigheden aan te kunnen. Omdat een warmtepomp minder energie opvangt wanneer de temperaturen koud zijn. Als hij alleen als reserve gebruikt wordt, is alles in orde, en zal de rekening aan het eind van het jaar maar weinig hoger uitvallen, afhankelijk van hoe koud het in uw streek is.

Er zijn ook de ventilator en andere elementen zoals kleppen of pompen. Maar hun stroomverbruik is over het algemeen laag.

De verschillende soorten warmtepompen

Er zijn 4 hoofdfamilies van warmtepompen voor de verwarming van woningen:

1. Aerothermische of lucht/water-warmtepompen: Zij nemen de warmte van de buitenlucht op en "keren" die via een koelsysteem terug naar het watersysteem in het huis.
2. Water/water-warmtepompen: Zij onttrekken calorieën aan een natuurlijke waterbron (een meer bijvoorbeeld) en herverdelen deze energie in uw huishoudelijk watersysteem.
3. Geothermische of grond/water-warmtepompen: Zij halen de calorieën uit de aarde via een geothermische sonde in uw tuin (tussen 50 en 200 m diep of meer, afhankelijk van het benodigde vermogen). Daarna, nog steeds volgens hetzelfde principe, komt de warmte in uw waterleidingnet terecht dankzij een condensor die de energie uitwisselt.
4. Lucht/lucht-warmtepompen: deze eenheden die aan de muur worden gehangen. Ze worden niet aanbevolen voor verwarmingsdoeleinden, omdat ze niet erg efficiënt zijn. Zij onttrekken energie aan de buitenlucht met hun buitenunit, en sturen die terug naar de lucht in de kamer.

Elk van deze soorten warmtepompen heeft een andere werking en een ander rendement, wat onvermijdelijk van invloed is op het verbruik. Bijvoorbeeld, aqua-thermische (water/water) warmtepompen hebben natuurlijk uitstekende prestaties, terwijl lucht/lucht warmtepompen slecht zijn voor verwarming.

In de praktijk wordt dit waargenomen door een hogere of lagere COP voor elke machine. Ter herinnering, de COP of prestatiecoëfficiënt is de verhouding tussen de verwarmingsenergieproductie in kWh en het elektriciteitsverbruik in kWh. Hier zijn de orden van ideeën van COP :

• Lucht/lucht-warmtepomp: COP = 2 tot 3 (1kWh verbruikte elektriciteit = 2 of 3 kWh geproduceerd om u te verwarmen)
• Lucht-water-warmtepomp: COP = 3 tot 4
• Warmtepomp op zonne-energie: COP = 4 tot 5+.
• Water-water-warmtepomp: COP = 5 tot 7+.

Als u vroeger zuiver elektrisch verwarmde, kunt u uw oude rekening ruwweg delen door de COP-waarde om een schatting te krijgen van uw nieuwe verbruik met een warmtepomp.

Het elektriciteitsverbruik speelt een belangrijke rol in de berekening van de uiteindelijke prijs van een warmtepomp in Zwitserlandof in Frankrijk. Het vertegenwoordigt kosten die van invloed zullen zijn op de duur van het rendement op investering.

Voor meer informatie hoeveel het GLB zal verbruikenHet volgende kan worden gebruikt verschillende benaderingsmethoden die aan elkaar gelijk zijn.

---

---

Verbruik warmtepomp uit opgenomen vermogen

Het principe is eenvoudig Zo heeft de warmtepomp een opgenomen vermogen van 2,2 kW, zoals in de Yutaki Combi S 11 kW.

Het is bekend dat een warmtepomp gemiddeld :

2300 uur op een hoogte van meer dan 800 m om alleen voor verwarming te zorgen.

2500 uur op een hoogte van meer dan 800 m om voor verwarming en warm water te zorgen.

2000 uur op minder dan 800 m hoogte om alleen voor verwarming te zorgen. 

En tenslotte, 2300 uur ook op een hoogte van minder dan 800 m, om verwarming en warm water te garanderen.

---

Wij vermenigvuldigen dus gewoon het opgenomen vermogen in kW met het gemiddelde aantal bedrijfsuren in Uren.

Als wij op minder dan 800 m hoogte wonen en de warmtepomp zorgt voor verwarming en warm water, dan zal: 2,2kW x 2300 uur = 5060KWh (Kilowattuur) het elektrisch verbruik van onze warmtepomp zijn. Dit voorbeeld geldt voor vloerverwarming, want wij hebben het opgenomen vermogen bij een wateruitlaat van 35°C in aanmerking genomen, zoals aangegeven op het bovenstaande blad.

Laten we zeggen dat de prijs van een kWh € 16 is: uw rekening zal dan ongeveer € 810 per jaar bedragen, of € 68 per maand.

Deze kosten kunnen vergeleken worden met het vorige verbruik. Dit mag echter niet het enige beslissingscriteria.

Maak de berekening met deze warmtepomp elektriciteitsverbruik calculator om een schatting te krijgen van uw toekomstige elektriciteitsverbruik.

Het verbruik van een warmtepomp aan de hand van de COP

Met deze benaderingsmethode is het de bedoeling om het verbruik in de voorgaande jaren berekenen met uw oude verwarmingssysteem. Dit is een energierenovatie.

Voor het voorbeeld stellen wij ons een vroeger gasverbruik voor van 2000m3 gas per jaar voor verwarming en warm water. Deze 2000m3 gas is in feite gelijk aan 22.000kWh elektriciteit, want de calorische waarde van gas is ongeveer 11. Dit is dus de intrinsieke behoefte aan verwarming en warm water voor het gebouw in kwestie.

---

De fabrikanten geven echter COP-waarden op hun technische gegevensbladen. Laten we zeggen dat we een COP van 3,5 hebben

Dit betekent dat de warmtepomp 3,5 keer meer hernieuwbare energie (lucht, water of grond) onttrekt dan hij uit het elektriciteitsnet haalt.

Als we dus deze 22'000kWh delen door deze 3,5 krijgen we bij benadering het eindverbruik van de warmtepomp: 6285kWh in dit geval.

Dit zou een rekening betekenen, met een kostprijs van 16 cts € per kWh, van ongeveer 1000 € per jaar, of 84€ per jaar.

Gemiddeld verbruik en concrete voorbeelden

Men schat dat de gemiddelde verwarmingsbehoefte varieert van 35 tot 50 Watt per m3, afhankelijk van het klimaat, als de isolatie goed is. Een huis van 120 m2 zou dus een verwarmingsvermogen nodig hebben van tussen de 4200W en 6000W. In de voorbeelden wordt aangenomen dat het huis verwarmd wordt via de vloer (35°C watertemperatuur).

Zo zijn 2 voorbeelden van geschikte CAPs :

• de Hitachi Yutaki Combi S 2.0 - 6kW
• De Atlantische Fujitsu Alféa Extensa Duo A.I. 6 R32 5,5kW

Huis	Toestel	COP A7/W35	Geabsorbeerd A7/W35	Verbruik* kWh/jaar	factuur** € / jaar
Huis 120m2	Yutaki Combi S 2.0 R32	5.25	0,82 kW	1886kWh / jaar	301€ / jaar
Huis 120m2	Alféa Extensa Duo AI 6 R32	4.65	1,18 kW	2714kWh / jaar	434€ / jaar
Huis 200m2	Alféa Extensa Duo AI 10 R32	4.5	2,11 kW	4853kWh / jaar	776€ / jaar

*werking van de warmtepomp gedurende 2300 uur, gedurende de 8 maanden van verwarming

**16 cts € / kWh

In werkelijkheid te verifiëren volgens de situatie van elk individu

Variabelen die het stroomverbruik van de warmtepomp beïnvloeden

• De eerste variabele die het jaarlijkse verbruik beïnvloedt, is natuurlijk het klimaat van het lopende jaar. Als de winter streng is en het seizoen aanhoudt, zal de warmtepomp wat langer draaien. In plaats van het gemiddelde van 2300 uur, bijvoorbeeld, zullen wij in een jaar zitten waarin het 2700 uur draait. Deze variatie van 20% zal rechtstreeks op de elektriciteitsrekening worden verrekend.
• Ten tweede is een van de variabelen die van invloed is de wateruittredetemperatuur van de warmtepomp. Als u een verwarming heeft, zal het waarschijnlijk 35°C of minder zijn. Dit is ideaal voor de meeste warmtepompen. Hebt u echter radiatoren, dan moet de watertemperatuur aan de uitgang hoger zijn, omdat hun uitwisselingsoppervlak kleiner is. De machine zal dus met een andere snelheid draaien om deze hogere temperaturen te produceren, en de COP zal lager zijn. In plaats van 3,5 wordt het dan bijvoorbeeld 2,8. (Minder COP = meer verbruik) Deze variatie van 20% wordt door u rechtstreeks aan uw elektriciteitsleverancier betaald. 
• De intelligent ontwerp De grootte van het systeem heeft ook invloed op het verbruik van de warmtepomp. Als een van de ontwerpers bijvoorbeeld zou besluiten om een te groot buffervat te plaatsen, dan zou de warmtepomp voortdurend kunnen draaien om te proberen dat enorme reservoir te verwarmen, en dat alles voor niets. Dit is zeker een van de redenen waarom er certificaten of andere keurmerken voor warmtepompen bestaan, om te verzekeren dat het ontwerp goed is. In Frankrijk gebruikt u RGE of QualiPAC gecertificeerde vakmensen. In Zwitserland is dat de GSP of PAC Système Module certificering.
• Tenslotte kunnen wij het hebben over elektrische weerstandenAls ze niet alleen als back-up dienen, kunnen ze aangezet worden zonder dat u het weet, door slechte bedrading of een installateur die niet vertrouwd is met de normen in de streek. Dit kan uw elektrische kosten in een geostationaire baan brengen.

Het verbruik van een warmtepomp volgens het type

U vraagt zich misschien af welk type warmtepomp u moet kiezen om uw huis goed te verwarmen zonder al te veel energie te verbruiken. Afhankelijk van de bron waaruit u de energie haalt, is het rendement verschillend en dus ook het verbruik.

Verbruik van een lucht/lucht-warmtepomp

Lucht is een medium met een lager thermisch vermogen dan water, daarom is de COP van luchtwarmtepompen altijd lager dan die van andere warmtepompmodellen. U kunt het beste niet verwarmen met een lucht/lucht warmtepomp, tenzij het om financiële redenen niet de moeite waard is om een lucht/water warmtepomp te installeren en u niet vaak in het jaar verwarming nodig heeft.

Verbruik van een lucht-water warmtepomp in kwh

Met de hierboven voorgestelde methode(n) kunt u op een eenvoudige manier uw verbruik in kwh vinden. Gebruik de stroomingang, dat is het gemakkelijkst. Lucht-water warmtepompen hebben de voorkeur, omdat het gemakkelijker is de warmte op het water in het watersysteem over te brengen, aangezien water 4 keer de thermische capaciteit van lucht heeft. De COP's zijn dus veel beter en het verbruik is lager. In de winter onttrekken wij echter nog warmte aan koude lucht, en dat is niet optimaal. De ideale manier om het verbruik te beperken is een bron te hebben met een constante of weinig variabele temperatuur.

Verbruik van een lucht-water warmtepomp voor een huis van 100m2

Laten we het in Frankrijk veel voorkomende voorbeeld nemen van een huis van ongeveer 100m2. Het verbruik hangt af van het geïnstalleerde model. Nemen we een standaardgeval van een 7kW warmtepomp met een gemiddelde COP van 3,5 die 2300 uur per jaar draait. 7 / 3,5 = 2kW geabsorbeerd op het elektrische net, en dat gedurende 2300 uren, dat is 4600kWh per jaar verbruik, wat 800€ oplevert met een kWh aan 0,174€, dus 66€ per maand en 2,2€ per dag.

Verbruik van een water/water-warmtepomp

De ideale situatie is voor warmtepompen die hun warmte uit water halen. Deze bronnen hebben het hele jaar door een veel stabielere temperatuur (meer of rivier, of geothermische sonde met glycol). Om uw verbruik zo veel mogelijk te beperken is dit het beste, maar daar staat tegenover dat het over het algemeen veel duurder is. COP's kunnen oplopen tot 5 of 6, zodat u 6 keer meer energie kunt produceren dan u aan elektriciteit verbruikt.

Verbruik van een zwembadwarmtepomp

Het verwarmen van een zwembad is een luxe die ver af staat van elke ecologische overweging. U moet een grote hoeveelheid water gedurende verscheidene dagen verwarmen om uw 28 graden in het water te krijgen. En u zult het moeten onderhouden, want het water verliest tussen 1 en 3°C per dag. U zult de warmtepomp draaiende moeten houden, wat u ongeveer 500€ per jaar zal kosten voor een standaard zwembad.

Hier is een simulator voor het elektriciteitsverbruik van zwembaden: http://www.jcg2.fr/piscine_bilan.php

Simulator van het elektriciteitsverbruik van de warmtepomp: 3 instrumenten

• De Duitse fabrikant van warmtepompen Watterkotte, dat in 2020 door NIBE is overgenomen, heeft een mooie simulator voor het elektriciteitsverbruik van warmtepompen voor Frankrijk: http://www.waterkotte.fr/calculez-votre-consommation/
• Hier is nog een simulator van het verbruik van lucht-water-warmtepomp of andere, in ambachtelijke modus: http://nourtier.net/JoceWanadoo/Bricolage/PAC/calcul_PAC.htm
• En tenslotte een gemakkelijk te gebruiken rekenmachine om een schatting van uw elektriciteitsverbruik te vinden https://calculette.proxiserve.fr/calculette-economies-energie-PAC

Het onvermelde deel van de consumptie: verder gaan.

De gasketel gebruikt gas dat uit natuurlijke reserves wordt gewonnen en naar Europa wordt vervoerd.

De warmtepomp gebruikt elektriciteit uit een produktiebron. Deze productiebron heeft echter ook zijn eigen output. Dat kan een oliegestookte centrale zijn, een hydro-elektrische stuwdam of een kerncentrale.

De algehele prestatie van de elektriciteitsproductie is ongeveer 40%. Zelfs als Sommige Siemens turbines, zoals de SGT-8000H, halen nu recordrendementen van meer dan 60%. 

Wanneer wij dus zeggen dat een COP van 3,5 betekent dat voor elke 3,5kWh geproduceerde verwarmingsenergie 1kWh uit het net wordt geabsorbeerd, dan is dat niet juist. 

Aangezien wij om die 1kWh te produceren een centrale nodig hadden met een rendement van 40%. Die 1kWh kost eigenlijk 1/0,4 of 2,5kWh, dus 2,5 keer meer.

Laten we eens een warmtepomp en een gasketel vergelijken om het absolute verschil te zien.

Neem een warmtepomp met een gemiddelde prestatiecoëfficiënt van 3,5, en een gasboiler met een jaarlijks rendement van 97%.

Bij maximale belasting moet a 10kW warmtepomp heeft geen COP van 3,5 maar eerder van 2,3 dus zal hij 10kW/2,3 = 4,34kW elektriciteit van het net verbruiken.

Maar om die 4,34kW te maken hadden wij in de eerste plaats 2,5 maal zoveel energie nodig: of 10,85kW primaire energie.

De gasboiler van hetzelfde vermogen van 10kW, met zijn rendement van 95%zou 10/0,95 verbruiken of 10,52 kW.

In dit specifieke geval en met de COP-waarden bij benadering (afhankelijk van de fabrikant), zien we dat de gasketel in absolute termen iets minder verbruikt dan de warmtepomp.

Zij gebruikt echter fossiele energie, die per definitie uitputbaar is, terwijl de warmtepomp lucht gebruikt, die hernieuwbaar is. 

Stel dat de elektriciteit van de warmtepomp wordt opgewekt in een gasturbinecentrale, dan wordt er uiteindelijk bijna evenveel gas verbrand aan de kant van de warmtepomp om de elektriciteit op te wekken, als aan de kant van de gasketel om als brandstof in de ketel te dienen.

Het is gewoon een kwestie van het referentiekader: bij de verwarmingsketel gebeurt alles ter plaatse, terwijl bij de warmtepomp een deel van de energieomzetting extern gebeurt en niet echt aan bod komt.

Deze artikelen kunnen ook uw nieuwsgierigheid wekken:

Hoeveel verbruikt de Daikin 16kW warmtepomp?

Wat is het CAP en hoe werkt het?