Tussen 2018 en 2025 is de belasting op gas met 169 procent verhoogd, terwijl de belasting elektriciteit met maar 17 procent omhoogging. Hierdoor is de E/G-verhouding afgenomen van 2,715 naar 1,884 (zie kolom H). Onder de E/G-verhouding verstaat men de verhouding tussen de kosten van een eenheid warmte uit elektriciteit en een eenheid warmte uit gas.  Als 1 m³ gas een verbrandingswaarde van 35,17 MJ/m³ heeft en euro 1,40 per m³ kost en de HR-ketel een rendement van 90% heeft dan zijn de kosten per eenheid warmte 0,0442 euro/MJ (1,40 euro/m³ / (35,17 MJ/m³ *0.9)). Eén kWh [1] elektriciteit is gelijk aan 3,6 MJ en kost 0,30 euro dan zijn de kosten per eenheid warmte 0,0833 euro/MJ. De E/G-verhouding is dan 1,884 (0,0833/0,0442). Indien de COP vaneen warmtepomp lager is dan de E/G-verhouding, dan is verwarmen met een warmtepomp duurder dan met een hr-ketel op gas. De COP (Coefficient of Performance) geeft aan hoeveel kWh-warmte een warmtepomp kan produceren in verhouding tot de verbruikte kWh energie (voor meer uitleg, zie onderdeel c in kader onderaan het artikel).

---

1 1 kWh = 1 x k x W x h; er geldt k=1000, 1 kW=1 kJ/s (joule per seconde) en h =3600 s; zodat 1 kWh = 1 kJ/s x 3600 s =3600 kJ = 3,6 MJ1

Hr-ketel duurder in gebruik dan warmtepomp

Bij een E/G-verhouding van 2,715, zal de hybride warmtepomp op de hr-ketel overschakelen bij een buitenluchttemperatuur van omstreeks +1 ^oC, soms zelfs +4 ^oC. Maar bij een E/G-verhouding van 1,88 zal een juist ingestelde warmtepomp bij die temperaturen kunnen blijven draaien, en zelfs ook als de buitenluchttemperaturen onder de -10 ^oC komen. Dat komt doordat de COP van een goede warmtepomp in de praktijk niet onder de 1,88 zal komen, waardoor gas stoken in de hr-ketel altijd duurder zal zijn dan de elektriciteit voor de warmtepomp. Bij voldoende vermogen van de warmtepomp zal bij de huidige energietarieven (met E/G-verhouding 1,88) de hr-ketel alleen nog voor warmtapwaterverwarming gebruikt worden. Dat betekent dat alle kosten hieraan toegerekend moeten worden. Dit geldt ook voor de nullastverliezen van de hr-ketel die door het wegvallen van de ruimteverwarmingsfunctie relatief (zeer) hoog worden.

Kosten en energie tapwaterbereiding

In tabel 2A zijn de kosten en benodigde energie voor het maken van warm tapwater op een rijtje gezet. Uitgangspunt is de praktijkcase met een warmtapwaterverbruik van circa 60 m³ per jaar. Voor het opwarmen van dit water van 11 naar 40 ^oC is de benodigde energie 7.308 MJ/jaar overeenkomende met 2030 kWh per jaar. De nullastverliezen van de hr-ketel zijn erg hoog; dit komt mede omdat de combiketel intern is voorzien van een klein voorraadvat. De nullastverliezen van de nieuwste tapwaterboilers bedraagt 68 W; bij de oudere typen is dit 102 W. Uit deel A van de tabel volgt dat de totale kosten voor opwarmen tapwater in een hr-ketel die vrijwel alleen hiervoor wordt gebruikt 938 euro per jaar bedragen. Dit is bijna drie keer zo hoog dan alleen de energiekosten voor het opwarmen van dit tapwater.

Tapwaterbereiding met warmtepomp

Het totale energieverbruik voor tapwaterverwarming met een all-electric warmtepomp is berekend in  tabel 2B.  Dit bestaat uit vijf deelverbruiken:

1.Elektrisch verbruik compressor en ventilator warmtepomp

Hiervoor is vastgesteld dat het warmteverbruik voor het opwarmen van het tapwater (Q_tapwater) 7.308 MJ/jaar bedraagt dit komt overeen met 2030 kWh/jaar. De gewogen gemiddelde COP is met het “Excelrekenblad warmtepompen” berekend en bedraagt 3,32 zodat het elektriciteitsverbruik van de warmtepomp 612 kWh/jaar bedraagt. De COP van de geïnstalleerde warmtepomp voor warmtapwater was aanvankelijk slechts 1,9.

In praktijkcase wordt gebruik gemaakt van de tijdklok die ervoor zorgt dat water in de winter tussen 01:00 en 03:00 en in de zomer tussen 13:00 en 15:00 wordt verwarmd. Hierdoor is de tapwatertemperatuur onder in het vat voor aanvang verwarmen ca 20 ^oC en is boven in het vat de temperatuur nog 50+ ^oC. Door gebruik te maken van de ontstane gelaagdheid steeg de COP naar 3,32.

2. Elektrisch verbruik ten gevolge van warmteverlies tapwatervat

Het warmteverlies bedraagt 68 W hetgeen overeenkomt met 596 kWh per jaar. Bij een COP =3,32 is het hiermee gemoeide elektriciteitsverbruik 180 kWh/jaar.

3. Elektriciteitsverbruik om legionellabesmetting te voorkomen

Om legionellabesmetting te voorkomen wordt het water in het 300 liter boilervat, nadat het eerst door de warmtepomp opgewarmd is tot 55 ^oC,  door het elektrisch element 26 x per jaar verder verwarmd tot 62 ^oC. Het elektriciteitsverbruik hiervoor bedraag 64 kWh/jaar.

4. Elektriciteitsverbruik voor het ontdooien van de verdamper

Ook voor de berekening van de benodigde energie voor het ontdooien van de verdamper is het “Excelrekenblad warmtepompen” gebruikt. Voor elk temperatuurtraject is de ijsvorming berekend; gesommeerd bedraagt het verbruik hiervoor 6 kWh/jaar.

5. Elektriciteitsverbruik voor carterverwarming

Als de warmtepomp niet in bedrijf is wordt, indien θ_buiten < 13 ^oC, de carterverwarming ingeschakeld. Het opgenomen vermogen is 85 W gedurende ca 1385 uren/jaar (h/a) zodat het elektriciteitsverbruik 111 kWh/a bedraagt.

Elektriciteitstarieven

Bij het toepassen van een vast of variabel elektriciteitstarief geldt in 2025 een tarief van circa 0,30 euro/kWh; de elektriciteitskosten bedragen indien de COP=3,32 dan  262 euro per jaar (en indien de COP =1,9 is dit 439 euro per jaar). Bij de dynamische tarieven bedraagt bij een gemiddeld tarief van 0,30 euro/kWh gedurende de periode van 01:00 tot 03:00 uur in de winter is het tarief circa 2/3 van het gemiddelde, dus 0,20 euro/kWh en in de zomer gedurende de periode van ca 13:00 tot 15:00 uur is dit de helft dus 0,15 euro/kWh (link). Indien door middel van de tijdklok er voor gezorgd wordt dat de 300 liter tapwaterboiler alleen gedurende genoemde perioden wordt opgewarmd dan bedragen de kosten voor opwarmen tapwater bij een gemiddeld tarief van 0,175 euro/kWh en een COP=3,32  euro 153 per jaar (en indien de COP =1,9 is dit euro 256 per jaar).

Overschakelen op hr-ketel (uitleg tabel 3)

Om een indruk te krijgen van de invloed van de E/G-verhoudingen van 2,70 en 1,88  op de combinatie cv-water aanvoertemperatuur en buitenlucht temperaturen, waarbij de warmtepomp wordt overgeschakeld op de hr-ketel is een warmtepomp met een COP (A7/W35) van 4,0 (zie tabel 3A) vergeleken met een warmtepomp met een COP (A7/W35) van 5,1 (tabel 3B). De praktijkfactoren van deze warmtepompen zijn respectievelijk  0,35 en 0,45. Voor uitleg COP zie eveneens (zie uitleg onder tabel 3A en kader sub c.). De rode en blauwe getallen in de tabellen geven aan bij welke buitentemperatuur het voordeliger is om over te schakelen op de hr-ketel bij de energietarieven in  2018. De blauwe getallen gelden alleen voor de energietarieven in 2025. Wat opvalt, is dat zich in tabel 2B geen blauwe waarden bevinden. Dit betekent dat bij buitentemperaturen tot -10 °C in combinatie met afgiftetemperaturen tot 70 °C, de warmtepomp voordeliger is dan de hr-ketel. Voor ruimteverwarming is de gasketel daarmee voor wat de energiekosten betreft overbodig geworden. Vergelijking van de cv-watertemperaturen en COP’s in tabel 3 geeft aan dat lagere afgiftetemperaturen gunstiger zijn voor de COP.

Invloed op energiekosten (tabel 4)

Op basis van het in tabel 4 berekende energieverbruiken voor de praktijkcase, zullen in tabel 5 en 6 berekeningen worden uitgevoerd voor respectievelijk een warmtepomp met COP (A7/W35) = 5,10 en voor een warmtepomp met COP (A7/W35) = 4,0. In beide tabellen zullen de resultaten voor de E/G-verhouding 1,884 (tarieven 2025) vergeleken worden  met de E/G-verhouding 2,715 (tarieven 2018). Voor alle situaties zullen de kosten, besparingen, investeringen en terugverdientijden worden bepaald. Vergeleken worden:

• De hybride warmtepomp ten opzichte van de HR-ketel
• De all-electric warmtepomp ten opzichte van de HR-ketel
• De all-electric warmtepomp ten opzichte van de hybride warmtepomp
• De omschakelpunten van warmtepomp op HR-ketel

Berekening energieverbruik ruimteverwarming (tabel 4)

De berekeningen in tabel 4 zijn uitgevoerd volgens de methode van het programma ‘Excel rekenblad warmtepompen’ met bijbehorende ‘Leidraad bij Excel rekenblad’; een beschrijving hiervan is in het kader weergegeven. Om in tabellen 5 en 6 de vermogens en verbruiken te kunnen berekenen is in tabel 4 het energieverbruik per graaddag (MJ_t/Gd) bepaald. Uitgangspunt is een stookgrens van 15 ^oC. Op basis daarvan is bij een buitentemperatuur van bijvoorbeeld 4 ^oC het aantal graaddagen (15 ^oC – 4 ^oC) x ((383 uren/jaar) / (24 uur/dag)) = 193 Gd/jaar. Als het gasverbruik 2400 m³ per jaar is (cel C2) en het aantal graaddagen (Gd) 2454 (cel D43), dan is het verbruik per graaddag 30,96 MJ (cel F4). Voor elke buitentemperatuur kan nu het energieverbruik en het benodigde vermogen worden berekend. De temperaturen van het cv-water in kolom G zijn berekend aan de hand van de stookkromme, bij buitentemperaturen van 16 en -10 ^oC zijn de cv-watertemperaturen respectievelijk  23 ^oC en 54 ^oC. De berekening is uitgevoerd in rijen 44 t/m 46 van tabel 4.

Berekening gas- en elektriciteitsverbruik warmtepomp

Bepaling COP
Ook de berekeningen in tabellen 5 en 6 zijn uitgevoerd volgens de methode van het programma ‘Excel rekenblad warmtepompen’. Een toelichting hierop is gegeven in rijen 54 t/m 58 van deze tabellen. In kolommen A t/m E van beide tabellen is met de cv-watertemperatuur van (tabel 4 kolom G), de buitenluchttemperatuur (tabel 5 & 6 kolom A) en de praktijkfactor (tabel 5 & 6 cel D4) de COP (kolom B) berekend (zie uitleg onder tabel 3A en meer uitgebreid in kader). Het quotiënt van de voor opwarmen van het cv-water benodigde energie (tabel 4 kolom E) en de COP geeft het gas en elektrisch verbruik van warmtepomp weer (tabel 5 en 6 kolommen D en E) waarmee de energiekosten voor de vergelijkingen zijn berekend. Ook opgenomen in de tabellen (rij 45 en 46)  zijn de elektriciteitsverbruik voor carterverwarming (105 kWh per jaar) en ontdooien verdamper (80 kWh per jaar bij COP = 5,1 en 80 kWh per jaar bij COP = 4,0).

Seasonal Coefficient of Performance  (SCOP) en RVO-subsidies
Bij de bepaling van het jaarrendement met de SCOP wordt rekening gehouden met de wisselende buitentemperaturen tijden het stookseizoen en als gevolg daarvan de wisselende afgiftetempratuur van het verwarmingswater. De SCOP wordt bepaald door de COP onder verschillende omstandigheden te meten en daaruit een gewogen gemiddelde te berekenen. Voor de energielabels van warmtepompen gelden bij een afgiftetemperatuur van 35 ^oC de tussen haakjes geplaatste SCOP-reeks:

A+++ (≥5,1);  A++ (4,6 ≤ SCOP ≥ 5,1); A+ (4,0 ≤ SCOP ≥ 4,6); A (3,4≤ SCOP ≥4,0); C (3,1 ≤ SCOP ≥3,4); D (2,8 ≤ SCOP ≥3,1).

Bij de beschouwde warmtepompen COP(A7/W35)=5,1 en COP (A7/W35) =4,0 is ook rekening gehouden met de sterk wisselende buitentemperaturen. In tegenstelling tot het SCOP zijn deze niet gebaseerd op het klimaat in Straatburg maar op het gemiddelde in Nederland. Met de (excel-)tabellen 5 en 6 kan (in cel B43) berekend worden dat bij een afgiftetemperatuur van 35 ^oC deze respectievelijk 5,06 en 3,97 zouden zijn overeenkomende met labels A++ en A. Ofschoon vanaf 2024 de RVO-subsidie voor warmtepompen met energielabel A+ of lager afgeschaft is, is deze in tabel 6 nog wel opgenomen voor het verkrijgen van een redelijke vergelijking.

Kosten, besparingen, investeringen en terugverdientijden

In tabel 5 is voor een warmtepomp met COP (A7/W35) = 5,1 een vergelijking gemaakt tussen de kosten voor ruimteverwarming met een hr-ketel, een all-electric warmtepomp en een hybride warmtepomp voor zowel een E/G-verhouding van 1,884 (tarieven 2025: 1,40 euro/m³ en 0,30 euro/kWh) als een  E/G-verhouding van 2,715 (tarieven 2018: 0,68 euro/m³ en 0,21 euro/kWh). Voor tabel 6 is hetzelfde gedaan voor een warmtepomp met COP (A7/W35) = 4,0.

A. Omschakeltemperaturen en kosten bij niet omschakelen

Indien bij een bepaalde buitenluchttemperatuur de gaskosten van de HR-ketel lager zijn dan de elektriciteitskosten van de warmtepomp, wordt overgeschakeld. In tabel 5, die geldt voor COP (A7/W35) =5,1, is dit bij de E/G-verhouding 1,884 nergens het geval (kolom F & G).  Bij de E/G-verhouding 2,715 is dit het geval bij buitentemperaturen lager dan -7 ^oC (okerkleurig gemarkeerde deel in kolom J & K). Het verschil is  verwaarloosbaar ( euro 29 - euro 27 = euro 2). In tabel 6, die geldt voor COP (A7/W35) =4,0, is dit bij de E/G-verhouding 1,884 bij buitentemperatuur -10 ^oC het geval (kolom F & G); het verschil is slechts euro 1. Bij de E/G-verhouding 2,715 is dit het geval bij buitentemperaturen lager dan -7 ^oC (okerkleurig gemarkeerde deel in kolom J & K). Het verschil is  ( euro 458 - euro 394 = euro 64); overeenkomende met (euro64/euro1391=) 4,6 % van de energiekosten.

B. Energiekosten en besparingen

In rijen 44 t/m 50 van tabellen 5 en 6 zijn de kosten en besparingen aangegeven. Evenals bij tapwaterverwarming zijn er naast de energiekosten voor de warmtepomp (rij 44) ook kosten gemoeid met de carterverwarming (rij 45) en het ontdooien van de verdamper (rij 46); deze laatste zijn met het “Excelprogramma warmtepompen” berekend. De tapwaterkosten zijn overgenomen uit tabel 2. Deze kosten bestaan niet alleen uit energiekosten maar ook uit kosten voor gasnetwerkbeheer, onderhoud HR-ketel en gasabonnement leverancier; totaal is dit euro 372 per jaar. Daar bovenop komen nog de nullastverliezen van euro 186 per jaar. Al deze kosten vervallen bij toepassing van een all-electric warmtepomp. De besparing van de all-electric ten opzichte van de HR-ketel en de besparing van all-electric WP  ten opzichte van hybride WP zijn in rij 49 van tabellen 5 en 6 weergegeven en in tabel 8 samengevat.

C. Investeringen, meerkosten en terugverdientijden

In rijen 51 t/m 53 van tabellen 5 en 6 zijn de investeringen, meerkosten en terugverdientijden aangegeven. Bij het opstellen van deze tabellen is aangenomen dat de hybride warmtepomp bij temperaturen lager dan 0 ^oC omschakelt op de HR-ketel. Dit betekent dat bij de hybride warmtepomp een verwarmingsvermogen van 5,91 kW (tabel 4 cel F32)  nodig is en bij de all-electric een vermogen van 9,85 kW (tabel 4 cel F42). 

In tabel 7 zijn de investeringskosten voor hybride en all-electric warmtepompen wedergegeven. De laatste kolom van de tabel laat zien dat als de investering bij een vermogen van 3 kW 100% per kW is deze bij 12 kW slechts 31% of 29% per kW is. De kosten zijn gebaseerd op opgaven in de jaren 2022 en 2023 en zijn voor het jaar (juli) 2025 met 20% verhoogd. Ze gelden voor een grond bebonden woning, de buiten en de binnen unit bevinden zich op een afstand van 1 meter. De kosten zijn exclusief de eventuele kosten voor aanpassing van de meterkast. De waarden bij de in rode cijfers  weergegeven verwarmingsvermogens zijn geëxtrapoleerd en geïnterpoleerd. Geselecteerd zijn de investering euro 9.232 bij 6 kW hybride en euro 13.436 bij 10 kW all-electric. De investering voor de hybride warmtepomp is dus inclusief HR-ketel. De investeringen en terugverdientijden zijn in respectievelijk rij 51 en 53 van tabellen 5 en 6 weergegeven en in tabel 8 samengevat.