Onderzoek: 'COP minstens zo hoog voor natuurlijke koudemiddelen in warmtepompen'

timer5 min
Onderzoek: 'COP minstens zo hoog voor natuurlijke koudemiddelen in warmtepompen'

Welke wet- en regelgeving geldt bij het implementeren van natuurlijke koudemiddelen in warmtepompen en wat is het effect op het energetisch rendement? Die vragen en meer werden beantwoord in een webinar van TKI Urban Energy op 5 mei jl., met onder meer een rapportpresentatie voor toepassingsmogelijkheden voor natuurlijke koudemiddelen in warmtepompen.

Het is aan Robert Jan van Egmond, programmamanager Duurzame Warmte & Koude, om de meeting af te trappen en het belang van het onderwerp, natuurlijke koudemiddelen in warmtepompen, aan te kaarten. “We hadden behoefte om de potentie en karakteristieken van natuurlijke koudemiddelen in kaart te brengen”, geeft hij aan. “We wilden weten wat de eigenschappen zijn van de verschillende middelen en waar de grootste kansen liggen bij het verduurzamen van de gebouwde omgeving. Het conceptrapport is inmiddels becommentarieerd door verschillende experts, maar ook tijdens dit webinar kunnen er nieuwe inzichten aan het licht komen.” Van Egmond legt dan ook de nadruk op actieve deelname. “Laat vooral horen wat je ervan vindt, zodat we hiermee verder kunnen.”

Geschiedenisles

Charles Geelen van Infinitus neemt samen met René van Gerwen van Entropycs het woord en vertelt de meer dan 100 deelnemers over het uitgevoerde onderzoek. Geelen: “We richtten ons op de gebouwde omgeving met het onderzoek, zowel voor woningbouw als de utiliteit. Het onderzoek laat onder andere zien wat de eigenschappen zijn van propaan, CO2 en NH3 [ammoniak, red.].” Voordat de uitkomsten onthuld worden, geeft Van Gerwen een korte geschiedenisles. Hoe zag de toepassing van koudemiddelen er in het verleden uit? “We kijken naar 1900, een dynamische tijd met veel technologische ontwikkelingen. Er werd toen nog gebruikgemaakt van giftige en brandbare stoffen en daar gebeurden ongelukken mee.”

Volgende stap(pen)

Het borgen van de veiligheid leek in de volgende decennia een logische volgende stap. “In Amerika kwam geleidelijk de chemie op. Tot eind jaren ’70 en begin jaren ’80 werd zorg geuit over de afbraak van de ozonlaag. Dat leidde tot een wereldwijde gezamenlijke actie.” We maken vervolgens een sprongetje naar de 21ste eeuw. “In 2006 kwam de Europese F-gassen verordening, met een reductiedoel van broeikasgassen in 2021 van 70%, ten opzichte van het niveau in 1990. Bijna tien jaar later, in 2014, kwam er een aangescherpte versie en vanaf 2015 worden HFK’s [niet-brandbare en niet-toxische koudemiddelen, red.] met een hoog Global Warming Potential (GWP, aardopwarmingsvermogen), uitgefaseerd. De vierde generatie koudemiddelen komt vanaf 2010 op, HFK’s met een dubbele chemische binding.”

De urgentie voor het uitfaseren is te proeven, niet alleen in de verordening maar ook in de EU-klimaatwetgeving. Die beoogt de afbouw van F-gassen met een hoge GWP. “In 2030 mag één vijfde op de markt worden gebracht ten opzichte van de basislijn, het gemiddelde van 2009 – 2012.” Welke alternatieven zijn er anno 2021 om de wettelijke eisen in te vullen en duurzaam te bouwen? Van Gerwen laat een tabel zien met verschillende middelen in groepen verdeeld, in een stoplichtconstructie. “Van synthetisch naar natuurlijk [zie afbeelding, red.]. Rood en oranje worden afgebouwd vanwege onder andere het GWP en licht- en donkergroen zijn gangbare alternatieven.”

Onderzoek: 'COP minstens zo hoog voor natuurlijke koudemiddelen in warmtepompen'

 

Prestaties: natuurlijk versus synthetisch

Het onderzoek laat zien hoe de natuurlijke koudemiddelen presteren ten opzichte van synthetische. Geelen: “De trend is vrijwel identiek bij ieder koudemiddel en brontemperatuur. Bij de natuurlijke koudemiddelen is de COP [Coëfficiënt of performance, red.] minstens zo hoog als bij de synthetische koudemiddelen. De verschillen zijn klein, maar niet helemaal te verwaarlozen.” De grootste verschillen in COP zijn zichtbaar in een specifieke categorie koudemiddelen.” Als je R40C bijvoorbeeld met propaan vergelijkt, dan zie je een verschil in COP van 10 – 15%^. Bij R410A en propaan wordt dat verschil kleiner, 5 – 10%. De hoogste COP wordt gehaald met R134a, Laag-GWP synthetische KM (R1234yf/ze(E), en natuurlijk koudemiddel R600a aan de top.”

Vervolgens komen de energieprestaties van natuurlijke koudemiddelen versus synthetische naar voren. “Die zijn vergelijkbaar of zelfs marginaal beter.” Tot slot krijgt de TEWI-berekening [Total Equivalent Warming Impact, vergelijking directe en indirecte bijdrage koudemiddel voor totale broeikaseffect, red.] de aandacht: zien we bij een volledige inzet van duurzame energie in de toekomst dat de uitstoot van koudemiddelen klimaateffecten veroorzaken? Geelen: “We hebben een levensduur van 20 jaar aangehouden. Bij het ontmantelen kan het koudemiddel vrijkomen, uitgedrukt in recycling (80%), en het is mogelijk dat een warmtepomp stuk gaat (2%) of geleidelijke lekkage hebt van koudemiddel.” Hij neemt de TEWI-waarde over 20 jaar met groene stroom onder de loep. “Daar blijkt dat de traditionele synthetische koudemiddelen in 20 jaar tijd relatief veel CO2 uitstoten ten opzichte van de natuurlijke koudemiddelen.” [zie afbeelding onder, red.]

Onderzoek: 'COP minstens zo hoog voor natuurlijke koudemiddelen in warmtepompen'

The proof is in the pudding

In de praktijk zien we al diverse toepassingen van warmtepompen met natuurlijk koudemiddel. Zo zijn BAM en Alklima / Mitsubishi Electric aan de slag om een plug & play-constructie ten behoeve van renovatie te maken. “In dit project gaan zij van R410a naar CO2-warmtepompen. Laatstgenoemde type warmtepomp wordt ook voor horeca, zorg en klein collectief ingezet door onder andere Alklima / Mitsubishi Electric, Coolmark en Stulz. Ook voor propaan zijn er voorbeelden van partijen die hiervoor oplossingen op de markt brengen, zoals Alpha Innotec, Vaillant en NIBE energietechniek.” Van Gerwen sluit af: “De toepassing van natuurlijke koudemiddelen geeft vergelijkbare of betere prestaties ten opzichte van synthetische middelen. Dat is een belangrijke conclusie voor zowel fabrikanten als installateurs en eindgebruikers, om duurzaamheid en veiligheid te borgen.”

Meer informatie over dit thema vind je op de website van TKI Urban Energy. Interesse in het onderzoek? De registratie van het webinar vind je op YouTube.

Zoek verder binnen deze onderwerpen

Gerelateerde artikelen, events & downloads

c21 c225 c243 c277
Inspiratie voor regeneratief bouwen met de Living Building Challenge

Inspiratie voor regeneratief bouwen met de Living ...

Gisteren om 09:01 uur
timer 1 min

Ben je benieuwd hoe je met een woning of gebouw een positieve invloed kunt hebben op de omgeving? Ontdek dan tijdens ...

Lees verder »

c185 c223 c243
Whitepaper: 'Hoe vind je de juiste professionals voor je verduurzamingsopgave?'

Whitepaper: 'Hoe vind je de juiste professionals ...

De uitdagingen om de Energietransitie in te vullen liegen er niet om. In 2030 moeten we meer dan de helft minder ...
c21 c134 c225 c243
Nieuwe impuls voor bedrijventerrein ’t Veen in Hattem

Nieuwe impuls voor bedrijventerrein ’t ...

17 sep om 15:01 uur
timer 2 min

Na de succesvolle DG Expeditie ’t Veen heeft de gemeente Hattem opnieuw een mijlpaal bereikt op weg naar ...

Lees verder »

c21 c148 c225 c243
Verhuur warmtepompen brengt energiebesparing dichterbij

Verhuur warmtepompen brengt energiebesparing ...

16 sep om 16:25 uur
timer 2 min

Met de keuze voor de Elga Ace van Remeha zorgt econic voor een impuls op de markt van het verhuren van warmtepompen. ...

Lees verder »

c21 c54 c243
Het kan anders: verkavelen

Het kan anders: verkavelen

16 sep om 13:01 uur
timer 3 min

In zijn reeks van blogs laat Hans Hidden zien hoe je de ruimtelijke omgeving anders kunt inrichten met de focus ...

Lees verder »

c21 c225 c243
Advertorial: Nieuwbouwwijk Almere voorzien van duurzame warmtepompen

Advertorial: Nieuwbouwwijk Almere voorzien van ...

15 sep om 15:02 uur
timer 3 min

Voor de nieuwe wijk Nobelhorst in Almere kozen Dura Vermeer, van Dam en DHPS voor de zeer duurzame en gebruiksvriendelijke ...

Lees verder »

c21 c125 c225 c243 c278
Transities op gang brengen met The Butterfly Effect

Transities op gang brengen met The Butterfly ...

15 sep om 08:00 uur
timer 6 min

Voor de Design Challenge ‘Onze Energie Ons Landschap’ maakte het team van Duurzaam Gebouwd-partner ...

Lees verder »

c21 c122 c225 c243
Impuls voor isolatie door voucherregeling

Impuls voor isolatie door voucherregeling

14 sep om 13:01 uur
timer 4 min

Met twaalf voorstellen voor een beter toegankelijk en effectiever isolatieprogramma probeert een coalitie van ...

Lees verder »

c21 c225 c243 c261
Finale DigiDare Award tijdens BIM Loket D-Day 2021

Finale DigiDare Award tijdens BIM Loket D-Day ...

14 sep om 10:30 uur
timer 2 min

Liefst 22 inzendingen dingen op 1 oktober mee naar de DigiDare Award 2021. Deze finale is onderdeel van de jaarlijkse ...

Lees verder »

c21 c225 c243
Advertorial: Broeikasgas SF6 in elektriciteitsnetten is 23.900 keer sterker dan CO2

Advertorial: Broeikasgas SF6 in elektriciteitsnetten ...

14 sep om 08:00 uur
timer 1 min

Veel elektrische schakelinrichtingen bevatten SF6 als isolatiegas. Het verwijderen van het broeikasgas zwavelhexafluoride ...

Lees verder »

c21 c225 c243
Eerste machinekamerloze lift werd 25 jaar geleden geplaatst

Eerste machinekamerloze lift werd 25 jaar geleden ...

10 sep om 17:00 uur
timer 1 min

25 jaar geleden werd de eerste KONE MonoSpace lift geplaatst, een wereldprimeur. Dit was wereldwijd de eerste ...

Lees verder »

c21 c225 c243
‘Innovaties brengen wijktransities dichterbij’

‘Innovaties brengen wijktransities dichterbij’

10 sep om 10:00 uur
timer 6 min

De mijlpaal komt in zicht: eind 2021 moeten de warmtetransitievisies gereed zijn. Een spannende periode, onder ...

Lees verder »

Reactie plaatsen

keyboard_arrow_up