OliNo

Duurzame Energie

Warmtepomp vs gasketel

Geplaatst door Jeroen van Agt in Energiebesparing
Tags: ,
Geef een reactie

Een tijd geleden kwam ik bij toeval uit bij een interview met de lector “Energie en de Gebouwde Omgeving” verbonden aan de Haagse Hogeschool. Op zich was het een interessant interview met vele wijze uitspraken. Echter een uitspraak triggerde mij wel: “Met de huidige manier van elektriciteit opwekken is een warmtepomp echter veel slechter voor het milieu dan een gewone gasketel. Zelfs de CO2-uitstoot van een warmtepomp is groter dan die van een ketel!”. Mijn buikgevoel gaf onmiddellijk aan dat hier iets niet klopte. Laten we dat eens uitrekenen. Meten = weten. En wat blijkt: Een moderne HR-gasketel produceert meer dan 2.5 x zoveel CO2 / kWh warmte in vergelijking met een hoog rendement warmtepomp.

Het interview

Het interview is gehouden met Laura Itard, lector Energie en de Gebouwde Omgeving, verbonden aan de Haagse Hogeschool.


Het interview. Bron: de Haagsehogeschool

CO2-uitstoot gasketel

Om de CO2-uitstoot van een gasketel te bepalen is het van belang om te kijken hoeveel warmte en CO2 er vrijkomt bij de verbranding van aardgas.

Gronings aardgas levert bij verbranding gemiddeld een energetische waarde van 31,65 MJ/m³ (onderwaarde) aan energie. Dit komt overeen met ongeveer 8,8 kWh/m3. Bij een gemiddeld omzettingsrendement van centrale verwarming blijft hiervan 7 kWh over. Bij de verbranding van 1 m3 (1 bar, 0 °C) aardgas komt ca 1,8 kg CO2 vrij. Dit betreft uitsluitend de CO2 die aanwezig is in aardgas zelf en die vrijkomt bij verbranding. Dit is echter maar een gedeelte van de totale hoeveelheid CO2-uitstoot die aardgas als product veroorzaakt. Volgens de well-to-wheel methodiek wordt alle CO2 die ontstaat bij het opsporen, produceren, reinigen, transporteren, op druk brengen en opslaan van aardgas, toegerekend aan de CO2-uitstoot van aardgas. Dat kan zo’n 20% bedragen, daarmee komt de uitstoot op 2,2 kg CO2 per m3 aardgas. Bron: wikipedia

Daarmee komen we dan op een uitstoot van 2200 gr CO2/ 7 kWh = 314 g CO2 / kWh warmte bij een gasketel


Een moderne gasketel

Rendement HR-Gasketel

Vaak lees je dat een moderne HR-gasketels een rendement kunnen halen van 109%. Echter de ketel kan dat rendement alleen halen bij zeer lage uitgangstemperaturen (rond de 40 graden) in combinatie met speciale LTV-radiatoren. De meeste huizen in NL zijn nog voorzien van oudere radiatoren die ongeschikt zijn voor deze lage temperaturen. In de praktijk wordt bij de meeste huizen in Nederland dit hoge rendement dan ook niet gehaald. Vandaar dat in bovenstaande berekening gerekend wordt met een meer realistisch rendement van 80%.

CO2-uitstoot warmtepomp

Laten we dit nu eens vergelijken met warmtepomp. Een warmtepomp draait volledige op elektrische energie. Deze elektriciteit moet natuurlijk eerst opgewekt worden en in Nederland gebeurt dat nog hoofdzakelijk met fossiele brandstoffen. Hierbij komt dus CO2 vrij. Echter het voordeel van een warmtepomp is dat deze zeer efficiënt zijn. Ze hoeven namelijk alleen warmte te verplaatsen uit de lucht of de grond naar het woonhuis.

Er bestaan verschillende type warmtepompen:

Je hebt lucht/water warmtepompen. Deze warmtepompen halen hun warmte uit de buitenlucht. Moderne lucht/water warmtepompen kunnen een COP-factor halen van 3.0 tot 4.0. Dit is geen theoretisch getal maar gebaseerd op werkelijke metingen. Een COP-factor van 4 betekent dat er voor elk deel elektrische energie die er in de warmtepomp gestoken wordt, er 4 delen warmte uit komt. Dit komt omdat een warmtepomp geen warmte hoeft te creëren maar alleen warmte te verplaatsen. Eigenlijk ben je dus de buitenlucht aan het afkoelen om daarmee je huis te verwarmen.

De meest efficiënte warmtepompen zijn van het type brine/water of co2/water. Deze halen de warmte uit de grond en hebben een COP-factor van 5 (B0/W35) of hoger.

Aangezien er in het interview een vergelijking gemaakt wordt met hoog rendement gasketels zal ik in de berekening ook rekenen met hoog rendement warmtepompen.

In het officiële document PROTOCOL MONITORING HERNIEUWBARE ENERGIE Update 2010 van Agentschap NL zijn de getallen de vinden van de gemiddelde CO2-uitstoot van de Nederlandse elektriciteitscentrales per kWh.


De CO2-uitstoot per kWh van Nederlandse elektriciteitscentrales

Het blijkt dat gemiddeld 581 g CO2/kWh uitgestoten wordt bij de productie van elektriciteit. Als je dan ook nog eens de verliezen meeneemt die optreden bij het transport naar de eindgebruiker kom je uit op 608 g CO2/kWh.

Bij een warmtepomp met een COP van 5 komen we dan uit op 122 g CO2-uitstoot per kWh warmte.


Een brine warmtepomp

CO2-uitstoot van gasketel vs warmtepomp
Gasketel 314 g CO2 / kWh warmte
Brine warmtepomp (COP 5) 122 g CO2 / kWh warmte

Duurzame energieopwekking

Op dit moment wordt het grootste gedeelte van de elektriciteit in NL opgewekt middels gas (61%) en kolen (24%) en is het aandeel duurzame energie nog erg laag (6%).

brandstofmix
Nederlandse elektriciteitsproductie (2005). Bron: Energieraad.

Zodra het aandeel duurzame energie gaat toenemen zal het de hoeveelheid CO2/kWh die geproduceerd wordt bij het maken van elektriciteit ook gaan afnemen. Zie ook het artikel Integratie van windenergie in het Nederlandse elektriciteitsysteem in de context van de Noordwest Europese elektriciteitmarkt waarin te zien is dat de CO2 emmissies in Nederland gaan dalen bij het grootschalige gaan toepassen van windenergie in het Nederlandse elektriciteitsysteem.

Hierdoor wordt het nog gunstiger om je huis te verwarmen middels een warmtepomp in vergelijking met een HR-gasketel.

Contact gezocht

Toen uit mijn eigen berekening bleek dat de resultaten haaks stonden op de uitspraken van de rector heb ik contact met haar gezocht met de vraag hoe de verschillen verklaard kunnen worden.

Uit de email wisseling met haar bleek dat de uitspraak alleen geldig was voor warmtepompen met een laag rendement. Ze hadden gerekend met warmtepompen met een COP van 2.5, dat scheelt een factor 2.

Verder ging ze in haar berekening ervan uit dat de HR-ketel een rendement heeft van 95%. Echter dat is alleen waar indien je de ketel op een zeer lage water temperatuur laat werken in combinatie met LTV-radiatoren. De meeste mensen in Nederland hebben nog traditionele radiatoren die een hogere watertemperatuur nodig hebben om voldoende warmte af te geven. Deze hogere temperaturen hebben onmiddellijk een negatieve impact op het rendement van de HR-ketel.

Conclusies

Een moderne HR-gasketel produceert meer dan 2.5 x zoveel CO2 / kWh warmte in vergelijking met een hoog rendement warmtepomp (COP 5). Verder zal zodra het aandeel duurzame opgewekte elektriciteit in Nederland toeneemt de warmtepomp alleen nog maar gunstiger uit de bus komen qua CO2-uitstoot ten opzichte van een HR-gasketel.

Meer informatie

51 Reacties to “Warmtepomp vs gasketel”

  1. Onno Says:

    Het aardige is wanneer je alles zo terugleest dat de meeste mensen vanuit de ervaring met een enkel project sterk generaliseren. Onder het SEPEMO-project dat op Europees niveau warmtepompprojecten monitored is zicht gekomen op waarom een goed technologisch product als een warmtepomp (met alle keurmerken van kwaliteit) vaak niet aan de verwachtingen voldoet. Door een goede definitie van de SPF en goede wijze van bemetering is met honderden warmtepompen ervaring opgedaan. Daarin bleek dat slechte installatie kwaliteit (cutting corners om het goedkoper te maken en concurrerend!), slechte bouwkwaliteit, slecht beheer (van vooral bronnen), de overall SPF behoorlijk omlaag kan brengen. Vaak bleek ook dat de warmtepomp een goede hoge SPF draaide (ook in boven vaak genoemde projecten in Nederland), maar dat door allerlei randapparatuur, zoals verkeerd geregelde bronpompen, de SPF punten kon verliezen. Daarbij moet je verder altijd de SPF van ruimteverwarming en tapwater splitsten. De SPF voor tapwater is vaak rond 2,0 – 2,8 (maar een HR-ketel doet in het gunstigste geval ook maar 45 – 55% – zie rapport EST).
    De inzet van bv NEPROM en ook een aantal Woningcorporaties met warmtepompleveranciers om in te zetten op een integrale benadering, prestatiegaranties, certificatie en monitoring is dan ook het leereffect van de ervaringen in Nederland en Europa.
    Ook bij andere verwarmingstechnieken waarmee de warmtepomp vaak wordt vergeleken zijn de prestaties niet die in het laboratorium worden gemeten of die in de rekenmodellen worden gebruikt. Een objectieve bemetering met een duidelijk vastgestelde SPF zou duidelijkheid kunnen brengen en het zou wenselijk zijn dat niet alleen voor warmtepompen als enige dit zou worden gedaan.
    Ik wil dan nog wel de kritikasters als Itard en van Eck horen.

Geef een reactie

WP Theme & Icons by N.Design Studio
Gebruiksvoorschriften | Privacybeleid Adverteren Entries RSS Comments RSS Log in