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 c35 c162 c243
Wegens groot succes herhaald: de Innovatie Dragons’ Den van CFP
jun30

Wegens groot succes herhaald: de Innovatie Dragons’ ...

In april pitchten 10 bedrijven hun innovaties die de energietransitie op zijn kop gaan zetten. Maar er zijn nog ...

Dit betreft een extern evenement uit het netwerk van Duurzaam Gebouwd

Lees verder »

c21 c225 c243 c278
The Butterfly Effect verbindt natuur met energie

The Butterfly Effect verbindt natuur met energie

Vandaag om 10:00 uur

In het kader van de Design Challenge ‘Onze Energie Ons Landschap’ ontwikkelde het multidisciplinaire ...

Lees verder »

c21 c225 c243 c245 c261
Digital Twin: van pionieren naar waarde

Digital Twin: van pionieren naar waarde

Vandaag om 07:00 uur
timer 6 min

De bouwwereld moet nog flinke sprongen maken op het vlak van data & digitalisering, want de juiste informatie ...

Lees verder »

c21 c225 c243 c244
Duurzaam Bouwen Awards: ‘Innovatiever uitvragen met duurzaamheid als belangrijkste criterium’

Duurzaam Bouwen Awards: ‘Innovatiever ...

Gisteren om 11:00 uur

Traditiegetrouw worden tijdens het Duurzaam Gebouwd Congres de Duurzaam Bouwen Awards uitgereikt, aan de ‘Meest ...

Lees verder »

c21 c125 c225 c243
Op bedrijventerreinen nog volop kansen voor ‘zon op dak’

Op bedrijventerreinen nog volop kansen voor ...

10 jun om 10:01 uur
timer 5 min

Op bedrijventerreinen zijn nog legio mogelijkheden om duurzame energie op te wekken. In een reeks webinars laat ...

Lees verder »

c21 c225 c243
Duurzaam Gebouwd Congres 2021: eerste sprekers bekend

Duurzaam Gebouwd Congres 2021: eerste sprekers ...

9 jun om 07:00 uur
timer 1 min

De Wondere Woonfabriek heeft weer een aantal nieuwe aanwinsten. Met gepaste trots presenteren we je de eerste ...

Lees verder »

c21 c225 c243
Nederlanders besteden acht miljard aan verduurzaming woning

Nederlanders besteden acht miljard aan verduurzaming ...

8 jun om 11:01 uur
timer 1 min

In 2020 gaven Nederlanders ruim acht miljard euro uit aan de verduurzaming van hun woning. Bijna het hele budget ...

Lees verder »

c21 c225 c243
Bereid je voor op de Wet Kwaliteitsborging voor het Bouwen

Bereid je voor op de Wet Kwaliteitsborging voor ...

7 jun om 17:00 uur
timer 1 min

Ben jij al voorbereid op de Wet Kwaliteitsborging voor het Bouwen? In 2022 treedt deze wet in werking en moet ...

Lees verder »

c21 c122 c225 c243
Energiezuinig zwembad De Boetzelaar in ere hersteld

Energiezuinig zwembad De Boetzelaar in ere hersteld

4 jun om 08:54 uur
timer 2 min

In 2019 brandde zwembad De Boetzelaer in Monster na 45 jaar volledig af na een kortsluiting in een frisdrankautomaat. ...

Lees verder »

c21 c225 c243
Warmtebedrijf en aannemer hand in hand in energietransitie

Warmtebedrijf en aannemer hand in hand in energietransitie

3 jun om 15:30 uur
timer 4 min

Verduurzaming. Circulaire economie. Energietransitie. We kunnen de krant niet openslaan en het internet niet openen ...

Lees verder »

c21 c186 c243 c286
Nieuwe Duurzaam Gebouwd Podcast over BENG

Nieuwe Duurzaam Gebouwd Podcast over BENG

28 mei om 16:00 uur
timer 1 min

De nieuwste aflevering van de Duurzaam Gebouwd Podcast staat voor je klaar om te luisteren, via Spotify, Soundcloud ...

Lees verder »

c21 c225 c243
Programma compleet voor Building Holland Digital: Energietransitie

Programma compleet voor Building Holland Digital: ...

26 mei om 07:00 uur
timer 1 min

Het programma voor Building Holland Digital op 3 juni is compleet. Het event staat volledig in het teken van de ...

Lees verder »

Reactie plaatsen

keyboard_arrow_up