warmtepomp en gasverbruik

Hieronder volgt een praktijk antwoord op de vraag: wat kost een hybride warmtepomp, wat levert het op en wat is het rendement vergeleken met een standaard CV-ketel op gas?

Analyse energieverbruik

Over de periode mei 2017 t/m februari 2023 wordt hieronder het gasverbruik geanalyseerd. Die analyse wordt gebruikt voor de verwachte resultaten na een investering in een warmtepomp.

Ruim 75% van het totale gasverbruik is in november tot en met maart; gemiddeld is het verbruik 1580m3 per jaar. In 2022 is vanwege de enorm hoge gasprijs de thermostaat heel laag gezet vanaf augustus. Vanaf februari 2023 is een warmtepomp geinstalleerd. Gas werd vanaf dan alleen nog voor warmwater en douchen gebruikt (en misschien in november en december heel even voor de hybride CV ketel).

In de tabel hieronder is voor een aantal jaren het aantal gewogen graaddagen opgezocht en daarmee is uitgerekend hoeveel m3 gas er per graaddag nodig is. Gemiddeld is dat 0,62m3/graaddag. Het minimum van 0,48 in 2022 is niet representatief omdat de thermostaat in dat jaar heel laag is gezet vanwege de hoge gasprijs.

Met het aantal m3/graaddag is uit te rekenen wat het gasverbruik zou moeten zijn vóórdat de warmtepomp geinstalleerd werd. Dat zou voor de periode maart t/m december 2023 tussen de 793 en 1281 m3 moeten liggen:

In werkelijkheid is de verwarming verzorgd door de warmtepomp. Het stroomverbruik is in de maanden maart t/m december dan ook fors hoger (50%) dan in de vorige jaren. Het is gestegen van gemiddeld ca 5.500 kWh/jaar naar 8214kWh (bruto verbruik, exclusief opbrengst van zonnepanelen en exclusief saldering). Dat is 2.700kWh meer dan het gemiddelde van de jaren daarvoor. Zie de tabel hieronder:

Omgerekend naar de periode maart t/m december zien we dan het volgende:

Met deze gegevens kunnen we dan uitrekenen wat het rendement van de warmtepomp is. Uitgangspunt is dat een m3 gas circa 9,7kWh aan energie levert. Een warmtepomp met een rendementsfactor (COP) = 1 zou voor elke m3 gas 9,7 kWh aan stroom nodig hebben. In werkelijkheid was er 2.446 kWh nodig:

Het rendement (de COP) van de warmtepomp ligt dus ergens tussen 3,1 en 5,1. En is afhankelijk van twee aannames: de hoeveelheid gas per graaddag, en het basis elektriciteitsverbruik. Het meest waarschijnlijk is het gemiddelde scenario.

Analyse 2023

het stroomverbruik per dag van maart t/m december 2023 is te zien in onderstaande grafiek.
Het verwachte stroomverbruik is ook berekend op basis van het aantal graaddagen van de Bilt, en met als uitgangspunt een gasverbruik van 0,61m3 per graaddag. Die 0,61m3 per graaddag is gebaseerd op de analyse hiervoor. De 0,61m3 gas is gelijk aan 9,77kWh stroomverbruik bij een COP = 1. Hoe hoger de COP, des te lager het stroomverbruik.
Curve fitting: het verschil tussen verwacht en werkelijk stroomverbruik is voor alle dagen uitgerekend voor diverse COP waardes en 16kWh/dag basis-stroomverbruik. De beste “fit” is te zien in onderstaande grafiebij een COP van 3,9.

te zien is dat bij lage temperaturen het werkelijke stroomverbruik hoger is dan het verwachte; de COP is dan kennelijk lager en de warmtepomp is minder efficient. Dat is te zien in de figuur hieronder voor de maand januari 2024. De beste “fit” tussen berekend/verwacht en werkelijk stroomverbruik is bij een COP van 3,1 in plaats van 3,9, met een basis-stroomverbruik van 15kWh.


Conclusie: de warmtepomp heeft een overall gemiddeld rendement (COP) van 3,9 dat bij lage temperaturen zakt naar 3,1.

De besparing

Sinds 12 maart 2023 is een warmtepomp met warmwaterboiler geïnstalleerd. Het gemiddelde stroomverbruik per dag van 12 t/m 25 maart is daardoor met 63% gestegen van 14,5kWh naar ca. 24kWh per dag. Het gasverbruik is met 97% gedaald van 4,1 m3 naar 0,12 m3 per dag.
In plaats van 4m3 gas per dag is er dus blijkbaar 24-15=8Wh per dag aan electriciteit nodig om het huis te verwarmen.

boiler+buffervat (links), warmtepomp+CVketel (midden), buitenunit (rechts)

De kosten zonder warmtepomp zouden naar verwachting 132 – 214 euro per maand geweest zijn, zie de tabel hieronder:

De zonnepanelen wekken gemiddeld 7.000 kWh per jaar op, met saldering zouden er dus alleen kosten voor gas overblijven en dalen de kosten nog iets door de beperkte terugleververgoeding van 126 euro per jaar.

De kosten met de warmtepomp zouden voor 2023 er als volgt uit zien:

Voor het hele jaar 2023 zou het stroomverbruik op 9474 kWh uitkomen. Dat is bijna 4.000kWh (72%) extra in vergelijking met de situatie zonder warmtepomp.
Zonder zonnepanelen en zonder saldering zouden de maandelijkse kosten in het gemiddelde scenario circa 41,- per maand (492,- per jaar) lager zijn met warmtepomp.
Met zonnepanelen en saldering wordt de warmtepomp een stuk voordeliger met maandelijkse kosten van 84,- euro. Dat is een besparing van 84,- euro per maand (1008,- euro per jaar) in vergelijking met verwarming op gas (gemiddeld scenario).

Wat als de Saldering vervalt?

Gemiddeld werd ongeveer 28% van de opgewekte stroom ook zelf verbruikt. De rest werd teruggeleverd en verwerkt in de saldering. Zie de tabel hieronder:

Het percentage stroom dat zelf gebruikt is stijgt door de warmtepomp naar 35%.
Dat betekent dat 65% van de opgewekte stroom ingekocht moet worden als de salderingsregeling vervalt . Voor die 65% wordt dan alleen een veel lagere terugleververgoeding (0,09 euro/kWh) betaald. Dat betekent een extra kostenpost van 1232,- euro per jaar, zie de tabel hieronder:

De maandelijkse kosten worden hierdoor zelfs hoger dan de kosten zonder warmtepomp. Conclusie: een warmtepomp verdien je alleen terug als je ook zonnepanelen hebt.

Onzekerheden

  • nog onduidelijk is hoeveel stroom de elektrische warmwaterboiler kost. Het stroomverbruik is meegenomen in bovenstaande berekeningen, maar onbekend is welk deel van het verbruik dat is.
    Het is goed mogelijk dat het stroomverbruik mede daardoor is toegenomen.