De mythe over de COP van een infrarood paneel

De COP van een infraroodpaneel is één (1) wordt beweerd. Dat is een van de redenen dat organisaties als Milieu Centraal en Vereniging Eigen Huis (VEH) voorzichtig positief zijn over infrarood verwarming. Een gemiste kans, want COP is een fabel voor infraroodpanelen. In dit artikel zullen we aantonen dat COP niet van toepassing is en dat warmtepanelen zelfs evidente voordelen heeft ten opzichte van de – in onze ogen – ouderwetse en niet-efficiënte verwarming technieken zoals een CV, waterpomp en airco’s. Een klant deelt ook hun verbruiksgegevens nadat ze overgestapt zijn naar infraroodverwarming.

1.Wat is Coëfficiënt of Performance ofwel COP?

De (hybride) warmtepompen worden vaak gezien als de meest energiezuinige oplossing voor de toekomst. Mede door de forse subsidie is het aantal installaties fors gestegen in Nederland, al neemt de groei wel af. In 2024 werden 393.000 warmtepompen geïnstalleerd, 14 procent minder dan het jaar ervoor, volgens het CBS.

Warmtepompen halen warmte uit de buitenlucht (hybride waterpomp) of de bodem en leveren daarmee een veelvoud van de verbruikte elektriciteit terug als warmte: de Coëfficiënt of Performance (COP) en die varieert tussen 3 en 5 volgens fabrikanten.

Een warmtepomp verbruikt 5 tot 8 kWh per dag

Een warmtepomp kan zo’n hoog rendement halen omdat hij ‘gratis’ energie uit de buitenlucht of (grond)water haalt. Hoe hoger de COP (rendement) is, hoe minder elektriciteit een warmtepomp verbruikt. Om een indruk te geven, gemiddeld verbruikt een warmtepomp 5 tot 8 kWh per dag.

Een COP-waarde lager 3 betekent dat een warmtepomp niet economisch werkt, ofwel dit is de ondergrens. De COP kan variëren en wordt bepaald door meerdere invloeden.

1.1 De COP varieert

De COP varieert – zeker van een hybride warmtepomp – omdat het afhankelijk is van de buitentemperatuur. Bij temperaturen boven de 7 ^oC, komt de (berekende) COP al snel in de buurt van 4,5. Daalt de temperatuur tot 2 ^oC dan is de COP tussen 3,5 en 4 en bij -2 ^oC daalt de COP tussen de 2,5 en 3 en draait deze niet meer economisch. Bij lagere buitentemperaturen daalt de COP verder. Dit komt omdat het moeilijker wordt energie (dus warmte) te halen uit lucht die kouder is dan 0°C.

Maar er zijn meerdere factoren die de COP beïnvloeden:

• Slechte isolatie. Zeker hybride warmtepompen worden in oudere huizen gebruikt, omdat deze daarvoor geschikt kan zijn. Mits de isolatie op orde is. Als de isolatie niet voldoende is, dan moet de warmtepomp harder werken (dus meer stroom) om het huis warm te krijgen.
• Te snel willen verwarmen: Warmtepompen verwarmen door middel van een constante lage temperatuur van rond 30 ^o Als je probeert je huis snel enkele graden warmer te maken, wordt de Cv-ketel ingeschakeld, wat de totale COP verlaagt. Verhoog de temperatuur daarom niet meer dan 1 graad per 1,5 uur voor optimale (COP) prestaties. Mits je zolang kan en wil wachten.
• Lucht in de radiatoren. Net als bij een gewone cv-ketel, kan lucht in de radiatoren ervoor zorgen dat (warm) water niet of moeizaam circuleert en dit gaat ten koste van de efficiëntie en leidt tot een lager rendement.
• Geen vloerverwarming hebben. Heb je geen vloerverwarming, maar alleen radiatoren? Dan moet de watertemperatuur naar die radiatoren een stuk hoger zijn, bijvoorbeeld 35 a 40ºC. Dan komt de COP met dezelfde warmtepomp een stuk lager uit.

2. Geen bewijs van COP-getallen

Het lastige dat je geen direct bewijs kan vinden van de COP getallen. Navraag bij VEH door de redactie heeft opgeleverd dat blindelings de COP getallen van fabrikanten worden gevolgd en zijn er geen onafhankelijke metingen beschikbaar.

Daarnaast is beter om het over SCOP te spreken dan COP.  De COP is altijd een (meest gunstige) moment opname. De SCOP betekent Seasonal Coëfficiënt Of Performance en is het gemiddelde COP over het gehele jaar. Dit geeft een representatiever beeld omdat alle vier seizoenen zijn meegenomen. SCOP is daardoor een betere en realistischer graadmeter voor het rendement van de warmtepomp, terwijl de COP altijd een momentopname is: ’s winters is deze lager is dan in de zomer. De gemiddelde SCOP waarde van het type warmtepompen varieert:

• Lucht-Lucht en lucht warmtepomp is de SCOP circa 3,8
• Bodem-water waterpomp heeft SCOP van circa 4,5
• Lucht-water pomp met een watertemperatuur van boven de 50 graden hebben een SCOP rond 2,6

Let op, dit zijn gemiddelden. Elke fabrikanten speelt met deze getallen en het is belangrijk om dit te vergelijken met elkaar.

2.1 Warmtepomp is een mooi stuk techniek

Zeker in combinatie met zonnepanelen zijn de verbruikskosten lager van de warmtepompen.

De keerzijde van een warmtepomp is dat de investering hoog ligt en de installatie ingrijpend kan zijn, met zowel een buiten-  en soms ook binnenunits. Enkele gemiddelden – volgens Vereniging Eigen Huis (VEH)  – ligt aanschaf tussen de  6000 en 8000 euro voor een hybride warmtepomp. Voor een bodem warmtepomp is de investering fors hoger, reken op minimaal 29000 euro voor een goed geïsoleerde woning. Zie op de website van VEH voor meer informatie.

Een warmtepomp is een mooi stuk maar ook een complexe techniek. Het werkt het beste in goed geïsoleerde huizen vanaf 2015. Huizen van voor 2015 vereist veelal een groter verbouwing omdat er o.a. geïnvesteerd moet worden in (vloer- en muur) isolatie al of gecombineerd met de aanleg van vloerverwarming ed.

Daarnaast vragen warmtepompen om regelmatig – 1 à 2 keer per jaar – onderhoud. Lees meer over de warmtepomp nadelen, in dit artikel richten wij ons alleen op de COP van een infrarood paneel en de warmtepomp.

Lees ook: Wat zegt het bouwbesluit of BBL over infraroodverwarming?

We gaan het voorgaande vergelijken met infrarood verwarming, wat is daar de COP van, en hoe groot zijn daar de investeringen? Eerst zal worden toegelicht de verschillen tussen verwarming principes: convectiewarmte versus stralingswarmte.

3. Verwarmingsprincipes

Het verwarmingsprincipe van een cv-ketel, maar ook een warmtepomp is gebaseerd op het verwarmen van lucht. De lucht wordt laag bij de grond opgewarmd – zeker bij vloerverwarming – en die warme lucht stijgt op.

Vervolgens koelt de lucht af, daalt en wordt vervolgens weer opgewarmd. Die effect noemen we convectiewarmte of luchtverwarming, zie onderstaande afbeelding het proces van circulatie.

Ruim 85% van alle huizen in Nederland wordt op deze manier verwarmd.  Een cv-ketel maar ook de (hybride) warmtepomp is eigenlijk een niet efficiënte manier van verwarmen omdat deze systemen de lucht opwarmt, die telkens weer afkoelt.

Lucht is geen goede warmtegeleider, sterker: het is een isolator.

Daarnaast is lucht geen goede warmtegeleider, sterker: het is een isolator, en 20 tot 30% van de energie die verbruikt is alleen al nodig om de lucht op te warmen voordat het jou opwarmt. De lucht circulatie heeft eveneens een vervelend neveneffect van rond circulerende stof en bacteriën.

Een ander verwarmingsprincipe is stralingswarmte: lange golf infraroodstraling van infraroodpanelen die de lucht juist niet opwarmen, ofwel voor infraroodverwarming is geen medium nodig. De uitwisseling vindt plaats door middel van elektromagnetische golven (straling) en alleen objecten (muur, vloer, kast, mens enz) worden opgewarmd die zich in de straling van een infraroodpaneel bevinden.

3.1 Wat is stralingswarmte?

Bij de infrarood verwarming is het goed om te weten dat deze werkt met stralingswarmte, net als de zon. Het is gezond en het geeft geen schadelijke Uv-straling af.

3.2 Hoe ervaar je de warmte?

De meeste voorkomende infrarood verwarming zijn warmtepanelen die je aan het plafond of aan de muur kunt monteren en de lange golf infrarood warmtestraling raken de objecten aan in de betreffende ruimte. Dus niet de lucht wordt opgewarmd maar de objecten. Denk hierbij aan de muren, meubels, vloeren en aan personen en dieren die aangestraald worden.

Omdat alle objecten worden aangestraald gaan ze zelf ook stralen en stijgt de temperatuur in de ruimte. Omdat lucht niet actief wordt opgewarmd, is infrarood verwarming efficiënter. Zoals hiervoor is aangegeven, lucht is een isolator en kost circa 20 tot 30 procent van het energieverbruik om het op temperatuur te krijgen.

Wanneer we willen verwarmen gaat het vaak over energiezuinigheid. Eigenlijk is dit apart. het zou in eerste instantie moeten gaan over aangename of comfort warmte voor de mens. Dat is precies waar infraroodpanelen uitstekend voor ingezet kunnen worden.

3. Wat is COP van een infrarood paneel

De COP van een infrarood paneel vergelijken met warmtepomp of CV ketel is hetzelfde als appels met peren vergelijken. Waarom? Omdat je convectiewarmte met stralingswarmte aan het vergelijken bent, twee totaal verschillende verwarmingsprincipes! Daarom is de COP van een infrarood paneel niet 1 of zo, maar 0. Het is simpelweg niet van toepassing.

Convectie- en stralingswarmte vergelijken is appels met peren vergelijken

Bij infrarood gaat het niet om de warmte die een paneel afgeeft maar om de hoeveelheid afgegeven langegolf infraroodstraling. Met die straling wordt niet de lucht verwarmt maar de objecten die al of niet de straling omzet in warmte.

3.3 Infraroodstraling in de natuur

In de natuur zie je dat ook. Een asfaltweg zal meer delen warmte teruggegeven dan een grasveld. Dat is de reden dat steden ook warmer zijn dan bossen.
De infraroodstraling is elektromagnetische energie wordt omgezet in warmte en – afhankelijk van het materiaal – als het ‘iets’ aanraakt: de warmte wordt dan opgeslagen in het object. Dit noemen we met een mooi woord: geaccumuleerd ofwel opgeslagen.

Als de gehele dag de zon op je buitenmuur schijnt en je houdt je hand op de muur na zonsondergang, dan zijn de stenen nog warm. De opgeslagen warmte wordt dan nog afgeven. Daarom houdt dichte bebouwing de warmte meer vast dan een groep bomen.

Een asfaltweg zal meer delen warmte teruggegeven dan een grasveld

Het gebruikte materiaal is belangrijk in relatie tot de straling. Hoeveel straalt het materiaal terug – zie de natuur – maar ook in huis of kantoor is het belangrijk om daar rekening mee te houden. Grote ramen zijn een nadeel. Materialen die goed terug stralen zijn veel efficiënter: denk aan tapijt, laminaat, plavuizen en een houten vloer.  Maar een PVC vloer reflecteert de infraroodstraling dus houdt de warmte minder goed vast. Met een proefje kunnen we dit duidelijk maken.

3.4 Proefje om het verschil tussen convectie- stralingswarmte te laten zien

Je kan zelf ontdekken om het verschil tussen beide verwarmingsprincipes te ervaren. Pak een houtblok dat aangestraald wordt door convectiekachel van 900 Watt en infraroodpaneel van 700 Watt. Het paneel wordt ca 90 graden en de elektrische convectiekachel wordt ongeveer 110 graden. Je zou denken dat de kachel beter is omdat hij een hogere temperatuur heeft. We doen de volgende test.

Het houtblok wordt 5 minuten aangestraald door de convectiekachel. Dan is de oppervlaktetemperatuur van het blok gestegen met 0,3 ^oC. Vervolgens wordt het houtblok 5 minuten aangestraald door het warmtepaneel en de temperatuur blijkt 3,9 graden gestegen te zijn. Een serieus verschil, hoe komt dat?

Ten eerste reageert het materiaal (hout) direct op de infraroodstraling, terwijl met convectiewarmte wordt eerst de lucht opgewarmd en daarna het houtblok. Dat kost tijd dus energie.

3.5 Wat infraroodstraling met de mens?

De gemiddelde lichaam temperatuur van een mens is 37 graden. Door het innemen van voeding en drinken wordt het verwarmingsproces in stand gehouden en geeft elk mens 75 a 100 Watt af in een omgeving. Infraroodstraling brengt direct energie in je huid en verbeterd de bloedsomloop en een comfort temperatuur van 18 a 20 graden is veelal voldoende waarmee je lichaam in balans is.

4. Maar wat het is verbruik als je verwarmt met infrarood?

Niet makkelijk te zeggen. Dat geld eigenlijk ook voor een warmtepomp. Dat is afhankelijk van heel veel factoren. Zoals eerder uitgelegd convectie heeft een groot nadeel: de warme lucht stijgt op. Zeker in hoge ruimtes (kantoren, kerken, productiehallen enz) verdwijnt de warme lucht naar boven, waar niemand aanwezig is. Dan is juist infrarood veel effectiever. Maar dit effect geldt ook voor de huis- en badkamer.

Stroom verbruik infraroodpanelen wordt bepaald door volgende factoren

• De grootte van de ruimte en de (basis) temperatuur
• Hoe goed de ruimte is geïsoleerd
• Het aantal panelen en waar deze geplaatst worden
• De materialen en objecten in de ruimte die warmte vasthouden (accumuleren) Bakstenen, tegels, beton, hout houdt de warmte langer vast. Reflecterende materialen zoals glas en metaal doen het minder goed. De warmte blijft langer hangen als je dus accumulerend materialen gebruikt.

Infraroodverwarming is uitstekend toepasbaar als hoofdverwarming. Met name in goed geïsoleerde en slim geventileerde woningen of gebouwen is het een uitstekende en energie-efficiënte manier van verwarmen van een gehele of delen van een woning. Door goed te isoleren is de warmtevraag in een woning laag. Met de relatief lage vermogens van onze infraroodpanelen kan toch een hoge mate van comfort bereikt worden. Met infraroodverwarming kan een energiezuinig en efficiënt verwarmingssysteem als hoofdverwarming worden gerealiseerds.

In eeuwenoude kerken en productiehallen hebben we goede ervaringen met de Heatscreens van Comfort Heating. Naast dat het comfort toeneemt kan men (fors) besparen om het energieverbruik, zie hoofdstuk 4.1 een voorbeeld van particuliere klant.

4.1 Reken voorbeelden

Voor werkplek verwarming (kantoor, werkkamer thuis) is 700 watt is meestal voldoende. Het vermogen is al snel 75% lager dan een elektrische convectie kachel. Maar warmtestraling voelt prettiger aan dan convectie warmte: geen geluid van de ventilator, wind die rond je waait en de warmte die zo weer weg als je de deur opendoet.

Maar een 700 Watt infraroodpaneel verbruikt je op jaarbasis ca 450 kWh voor een werkplek. Stel je hebt de standaard temperatuur in huis op 20 graden, dan kan je deze 3 graden lager zetten en een 700 watt paneel gebruiken op je werkkamer. Elke graad lager bespaard 7 procent gas. Dus 3 graden is dit al snel 20 procent lager gasverbruik.
Als je dit tegenover 450 kWh zet, ben je hoog waarschijnlijker goedkoper uit, naast de comfortabeler warmte.

4.2 Wat kost infrarood als hoofdverwarming

Waar infraroodpanelen flexibel en onderhoudsvrij zijn, vragen warmtepompen om regelmatig onderhoud en een grotere verbouwing.  Daarnaast moet een warmtepomp moet 24 uur per dag verwarmen, terwijl een infrarood paneel door zijn snelheid alleen benut wordt wanneer het nodig is. Iets om mee te nemen in de overwegingen.

Wij hebben voorbeelden van klanten die geheel van gas zijn afgegaan en een hun gehele huis verwarmen met infrarood verwarming. Op jaarbasis kan het gebruik dit variëren tussen de 4000 – 6000 kWh en dat kan fors omlaag als je zonnepanelen gaat gebruiken.

Een voorbeeld is de familie Harperink uit de gemeente Hengelo. In de huiskamer zijn 4 x Byecold 1150 Watt panelen geïnstalleerd.

De voor- en achterkamer hebben elk 2 panelen (zie bovenstaande foto) en worden apart aangestuurd door twee Echo Thermostaten. Afhankelijk waar ze zitten wordt de temperatuur hoger zet en de gewenst temperatuur is snel bereikt. Na 5 minuten bemerk je het eerste effect. Op de eerste verdieping worden de badkamer en de twee slaapkamers ieder verwarmd met Byecold 700 Watt panelen, die allen kort gebruikt worden (als het nodig is).

De klant is enthousiast over de afgegeven warmte (prettiger) en er is geen lucht circulatie meer en de vochtigheid en lucht kwaliteit is verbeterd. Details kan je vinden door op bovenstaande producten te klikken. De totale investering bedraagt minder dan 2000 euro en er zijn geen ingrijpende verbouwing voor nodig geweest.

4.3 COP van een infrarood paneeel klopt niet. Maar wat is dan wel het verbruik?

In het verleden betaalde het gezin ruim 2200 euro per jaar aan gas en elektra. Ze zijn helemaal van het gas af, de gasaansluiting is afgesloten. Jaarlijks betalen ze nu nog maar 700 euro aan alleen elektra. Komend jaar gaan ze ook nog zonnepalen installeren.

Nogmaals, de COP van een infraroodpaneel is flauwekul. Bovenstaand voorbeeld laat zien dat infraroodverwarming evident voorbeelden biedt. Ook in de zakelijke (B2B) context is de COP van een infrarood paneel een broodje aap. Neem contact op via onderstaande button als je hierover advies wilt aanvragen.