Categorie: Techniek

Koudemiddelen

Door de uitfasering van F-gassen worden natuurlijke koudemiddelen steeds belangrijker. Maar aan het gebruik kleven risico’s, daarom is persoonscertificering om de vakbekwaamheidseis aan te tonen een logisch gevolg. Onder de opleiding ACB (voorheen ACK) vallen ammoniak, CO2, brandbare koudemiddelen, R32 en HFO’s. Binnen de koude-, klimaat- en warmtepompsector zijn de effecten van synthetische koudemiddelen op ons milieu al jarenlang bekend. Om deze reden zijn, met succesvolle afspraken in het Montreal protocol, de ozonaantastende koudemiddelen verdreven. Maar veel van de synthetische koudemiddelen die nu gebruikt worden, leveren een grote bijdrage aan het broeikaseffect. Ze hebben vaak een hoog GWP (Global Warming Potential oftewel aardopwarmingsvermogen). Versnelling In Europa is daarom een terugfasering afgesproken waardoor het gebruik van synthetische koudemiddelen met een hoog GWP sterk gereduceerd moet worden. De EU-commissie wil deze terugfasering nu verder gaan versnellen en daarmee het gebruik van synthetische koudemiddelen nog verder terugdringen. Natuurlijke alternatieven Door deze ontwikkelingen zijn de natuurlijke en alternatieve koudemiddelen weer nadrukkelijker in beeld gekomen. De bekendste natuurlijke koudemiddelen zijn ammoniak (R-717), kooldioxide/CO2 (R-744), propaan (R-290) en isobutaan (R-600a). Stuk voor stuk prima koudemiddelen (qua thermodynamisch eigenschappen) met géén of een heel laag GWP. Het zijn ‘natuurlijke’ koudemiddelen, wat betekent dat ze al van nature in de atmosfeer voorkomen. Ze hebben een eigen recycle mechanisme en worden bij emissie ook weer in de natuur opgenomen. De lange termijneffecten op het milieu en klimaat zijn dan ook bekend, dit in tegenstelling tot de synthetische koudemiddelen. Daarvan worden deze effecten vaak pas op termijn duidelijk. Aanvullende eisen

Innovatie

De zoektocht nam 6 jaar in beslag, maar het resultaat mag er dan ook wezen. Een team van TU/E studenten ontwikkelde een nieuw, duurzaam en eenvoudig schaalbaar concept voor de sociale woningbouw. IZ sprak erover met teammanager Antoine Post. Toen Post en zijn medeteamleden de woningbouw onder de loep namen, vielen hen een aantal dingen op. “Allereerst speelt de markt vaak niet in op de veranderende omstandigheden. Zonne-energie is natuurlijk duurzaam, maar de salderingsregeling wordt afgebouwd. Dan moet je daar rekening mee houden in woningbouwconcepten en businessmodellen.” Complexiteit Ook koeling is ‘een dingetje’. “Door de opwarming van de aarde zal de behoefte aan koeling toenemen, maar ik zie nog weinig partijen die daar van meet af aan rekening mee houden. Daarnaast neemt de complexiteit van installaties toe, terwijl er tegelijkertijd minder vakmensen zijn om ze te installeren, in te regelen en te onderhouden. Hoe voorkom je dat dit een probleem wordt?” Standaardisering Concluderend was het in de ogen van Post en zijn teamgenoten verontrustend om te zien hoe weinig echte innovatie er plaats vond in de sociale woningbouw. Als team CASA besloten ze daarom een gestandaardiseerd concept te ontwikkelen dat eenvoudig kan worden gecustomized. CASA staat overigens voor “A Comfortable, Affordable and Sustainable Alternative for Housing in the Netherlands”. Proefwoning De eerste proefwoning werd begin dit jaar opgeleverd. Deze is opgedeeld in drie appartementen en staat in de Helmondse wijk Brandevoort, in hetzelfde gebied waar Brainport Smart District de wijk van de toekomst ontwikkelt. Het zijn in feite nul-op-de-meter-woningen voor

IR-lassen

PVC-U kan op verschillende manieren verbonden worden, waarvan lijmen het meest bekend is. Georg Fischer brengt een oplossing op de markt, waarmee het mogelijk wordt om PVC-U leidingsystemen met infrarood lassen te verbinden. Waarom is dit zo bijzonder voor de installateur? Gerrit Proper is werkzaam op het raakvlak van techniek en commercie bij Georg Fischer. Aan IZ legde hij in heldere bewoordingen uit, welke voordelen deze nieuwe oplossing heeft voor de installatiebranche. Infrarood lassen Maar voordat we daar dieper op inzoomen, eerst een antwoord op de vraag wat IR-lassen inhoudt. “Infrarood lassen is eigenlijk een vorm van stomplassen of spiegellassen. Bij stomp-/spiegellassen wordt gebruik gemaakt van een lasspiegel. Om een lasverbinding te maken wordt de lasspiegel verwarmd en vervolgens aan de ene kant tegen de fitting en aan de andere kant tegen de buis gedrukt. Als de fitting en de buis genoeg verwarmd zijn, wordt de lasspiegel weggehaald en worden de fitting en de buis tegen elkaar aangedrukt. Ditzelfde kun je ook doen met buis-buis en afsluiter-buis. Zo ontstaat er een stomp-/spiegellasverbinding. IR-lassen is eigenlijk hetzelfde principe, maar hierbij wordt de fitting, buis of afsluiter juist niet tegen de lasspiegel gedrukt. De opwarming gebeurt via infraroodstraling waardoor er een contactloze opwarming ontstaat.” Voordelen Deze lasmethode biedt een aantal voordelen ten opzichte van andere verbindingsmethodes, legt Proper uit. “Laat ik beginnen te zeggen dat in zijn algemeenheid de lasril veel kleiner is. Daardoor neemt de kans op vervuiling bij de lasril af, als het leidingsysteem in gebruik is genomen. Ook krijg

Veldtest

Het is bijna zover. De eerste warmtepompen van Cooll worden in 2023 geïnstalleerd. Het gaat om 30 veldtesten in uiteenlopende gebouwen. Daarbij wordt voortgeborduurd op de kennis die is opgedaan tijdens een recent testtraject. Wat waren de bevindingen en waarom is deze warmtepomp zo interessant voor de markt? Cooll is het geesteskind van onder andere Stefan van Uffelen Al jaren wordt er geroepen ‘dat we van het gas af moeten’. Van Uffelen had al snel door dat dit irrealistisch is. “In feite draaien alle elektrische warmtepompen op de stroom die gemaakt wordt in traditionele energiecentrales. Op die manier verschuift in feite alleen maar het gebruik van fossiele brandstoffen. Wij willen echt impact maken en kunnen dat ook met onze adsorptiewarmtepomp, die functioneert op basis van gas.” Werking Hoe werkt deze warmtepomp precies? De adsorptiecompressor bestaat uit twee drukvaten gevuld met hoogwaardige actieve kool die cyclisch worden verwarmd en afgekoeld; een complete cyclus duurt ongeveer 10 minuten. Tijdens verwarming van zo’n drukvat (tot ongeveer 180 °C) wordt het koudemiddel onder hoge druk uit het adsorptiemateriaal geperst en via een passief ventiel naar de hogedrukzijde van de warmtepomp geleid. Het koudemiddel condenseert in de condensor en geeft daar zijn warmte af aan het verwarmingscircuit van de woning (op bijvoorbeeld 60 °C), waarna de druk van het koudemiddel wordt verlaagd via het expansieventiel. Het koudemiddel verdampt weer in de verdamper bij een lage temperatuur (bijvoorbeeld 0 °C van de buitenlucht) en neemt zo energie op uit de koude omgeving. Volgende stap Daarna stroomt

High end innovatie

Er komen steeds meer geïntegreerde duurzame woonconcepten op de markt. Toch blijft het voor gebruikers in veel gevallen nog pionieren. Zo ook voor Huub Lambriex en zijn vrouw Ester van Kuffeler, die een kalkhennephuis met duurzame installatietechniek lieten bouwen in het Friese Oudega. Lambriex woonde jarenlang in Heemstede, maar had een vakantiehuis in Friesland. Daar raakte hij onder de bekoring van het landschap en de rust. Toen zich een kans voordeed om in Oudega een ecologische woning te realiseren, greep hij die met beide handen aan. Eisen De voormalige ondernemer legde een lijstje neer met duidelijke eisen. “We wilden een ecologisch verantwoorde woning. Niet te hoog en gestroomlijnd, omdat we hier aan het water op een windrijke locatie zitten”, vertelt hij. Kalkhennep Het echtpaar schakelde architectenbureau Werkstatt in voor het ontwerp. Zowel het huis als het bijgebouw zijn opgetrokken in kalhennep, dat is gestort in lagen. Een bijzondere keuze. “Kalkhennep biedt een aantal voordelen. Het ‘ademt’, haalt CO2 uit de lucht, is brandwerend, heeft isolerende en akoestische kwaliteiten en is aan het einde van de levensduur makkelijk te composteren.” Stucwerk De kalkhennep bestaat uit de houterige kernen van de hennepstengels, gemengd met water en kalk. Het wordt gestort in een bekisting en hardt in de lucht uit. De muren van de Oudegase woning zijn aan de binnenkant gestuct met kalk en bij het noord- en zuidwesten waar de weersinvloeden het sterkst zijn, is ook aan de buitenkant kalkstuc aangebracht. Hout Zowel de woning als het bijgebouw hebben een zinken dak

Vibratie

Het welzijn van gebruikers is één van de topprioriteiten van eigenaren van gebouwen. Daarom is zowel de behoefte aan, als het begrip voor goede anti-vibratie oplossingen de afgelopen jaren toegenomen. Aandacht voor het akoestisch ontwerp van mechanische apparatuur en machines is op dit moment dan ook meer dan ooit van belang. Geluidsoverlast en in het bijzonder trillingsoverlast is een steeds groter wordend probleem. Hoewel vibratie onderdeel is van het dagelijks leven, zijn trillingen in veel gevallen ongewenst. Trillingen verspillen energie en creëren ongewenste ruis. Daarnaast kunnen onopgeloste trillingen problemen veroorzaken voor zowel het gebouw als de gebruikers. Voorbeelden Zo kan er bijvoorbeeld een verminderde veiligheid ontstaat voor degenen die zich in de nabijheid van de trillende apparatuur bevinden. Tevens kunnen deze trillingen negatieve gevolgen hebben voor de structuur van het gebouw, zorgen ze voor een grotere onderhoudsbehoefte en een verminderde levensduur van de apparatuur en mogelijk zelfs een onjuiste werking ervan. Het kan zelfs zo zijn dat de ongewenste trillingen een overtreding van de wettelijke voorschriften betekenen. Bovendien heeft geluidsoverlast door trillingen een behoorlijke impact op onze gezondheid. Een tijdige aanpak om het probleem te voorkomen is dus geen overbodige luxe. Geluidsoverdracht HVAC-apparatuur die stevig bevestigd is aan een plaat, muur of plafond kan trillingen overbrengen in de ondersteunende structuur en ongewenste niveaus van structuurgeluid veroorzaken. Dit geluid kan ver reizen en kan zelfs door het hele gebouw gehoord worden. Apparatuur, leidingen, buizen en kanalen kunnen eveneens fungeren als overbrengers van structuurgeluid, als deze strak verbonden zijn aan een apparaat

Afgiftesystemen

HT-warmtepompen zijn duidelijk in opmars. Er wordt gezegd dat ze eenvoudig zijn te combineren met bestaande afgiftesystemen. Maar klopt dat wel? Volgens Jan Verdonck zijn daar de nodige vraagtekens bij te plaatsen. IZ sprak erover met de Specialist New Business van JAGA. Verdonck volgt met grote belangstelling de ontwikkelingen in de warmtepompmarkt. JAGA verkoopt ze weliswaar zelf niet, maar wel de afgiftesystemen die eraan worden gekoppeld. Toekomst warmtepompen Volgens de Specialist New Business zal de warmtepomp zich op termijn stevig nestelen in de buitenstedelijke gebieden, kleine steden en dorpen. Voor de grote steden voorziet hij eerder een toekomst met warmtenetten, al dan niet gevoed met restwarmte of geothermie. Het is een geluid dat wel vaker te horen valt in de branche. Warmtepompen brengen een aantal praktische uitdagingen met zich mee, die slecht samengaan met grootstedelijke gebieden. Uitdagingen Denk bijvoorbeeld aan de beperkte mogelijkheden om bodemgebonden systemen aan te leggen in een historische binnenstad, of het ruimtebeslag en de geluidsproductie van buitenunits van lucht/water warmtepompen. Komt nog bij dat er een chronisch gebrek is aan vakmensen om alle systemen te installeren. Zeker aan monteurs die ook een F-gassencertificaat op zak hebben. HT-warmtepomp Inmiddels is er een breed scala aan warmtepompoplossingen beschikbaar. Binnen dat spectrum zal de HT-warmtepomp zich steeds meer ontwikkelen als een aparte markt denkt Verdonck. Een hoog temperatuur (HT) warmtepomp is een lucht/water warmtepomp die uit twee delen bestaat, een binnendeel die op de plek van de cv-ketel wordt gezet en een buitendeel. Het buitendeel haalt warmte uit de

Koeling en ventilatie

De noodzaak om goed te ventileren en te koelen wordt steeds duidelijker. De coronacrisis, stijgende energieprijzen en klimaatverandering dwingen de installateur om met betaalbare, energiezuinige en milieuvriendelijke oplossingen te komen. Met de Icecube wil Dutch Climate Systems hier invulling aan geven. Een warmte terugwin unit (WTW) is de meest energiezuinige manier om te ventileren en wordt dan ook voor ieder gebouw aangeraden. Als je daarnaast wilt koelen, zal er een aparte koelunit aan het systeem moeten worden toegevoegd. Dit vergroot de kosten en het aantal installaties. Er is echter ook een andere manier om te koelen, zonder dat er een extra apparaat nodig is. Dat kan namelijk via indirecte verdampingskoeling: koeling door verdamping van water aan de secundaire zijde van de lucht-lucht wisselaar. Maar dit goed doen, is niet zo gemakkelijk. Dutch Climate Systems uit Nieuwleusen (OV) heeft hun Icecube-klimaatunit zodanig ontworpen, dat deze geoptimaliseerd is voor koeling door de verdamping van water. Onderscheidend Met de Icecube kiest Dutch Climate Systems voor een andere aanpak dan concullega’s. Allereerst wordt in dit nieuwe apparaat een heel specifieke vorm van indirecte verdampingskoeling gebruikt, namelijk dauwpuntkoeling. Bij dauwpuntkoeling wordt een deel van de gekoelde lucht als verdampingslucht gebruikt. Dauwpuntkoeling is de meest geavanceerde vorm van indirecte verdampingskoeling. Met dauwpuntkoeling wordt het maximale koelvermogen uit iedere druppel water gehaald en de laagst mogelijke temperatuur. Voor deze techniek geldt dat hoe heter de lucht is, hoe groter het koelvermogen. Bij buitentemperaturen van 40°C kan met deze techniek alsnog gekoeld worden naar 24°C. Een goede bescherming

Koeltechniek

De lente is aangebroken en het wordt eindelijk weer wat warmer en zonniger. Als de trend van de afgelopen jaren doorzet, wordt het ook dit jaar een hete zomer. Met de stijging van de temperatuur in Nederland stijgt ook het aantal geïnstalleerde split-unit airco’s. Dat was de afgelopen jaren duidelijk zichtbaar, met een stijging van gemiddeld 50% per jaar. Als gevolg van hoge gasprijzen en keuzes ten aanzien van het klimaat, worden woningen steeds vaker verwarmd met een (hybride) warmtepomp. Kortom, of het nu gaat om koelen of verwarmen of allebei, koeltechniek is in opmars. Een goede gelegenheid voor NVKL, de vereniging van koeltechnische bedrijven, om een aantal zaken op een rijtje te zetten over het werken in de koeltechniek. De meeste koudemiddelen die worden gebruikt in huidige airco’s en warmtepompen – vooral voor toepassingen in woningen – zijn gefluoreerde broeikasgassen, ook wel f-gassen genoemd (of vroeger: ‘Freon’). Deze stoffen zijn goed toepasbare koudemiddelen, maar het zijn ook broeikasgassen die een bijdrage leveren aan de opwarming van de aarde. Hoe groot deze bijdrage is, wordt weergegeven met het GWP (Global Warming Potential)-getal. R32 bijvoorbeeld heeft een GWP van 675. Dat betekent dat 1 kg R32 hetzelfde effect heeft op de opwarming van de aarde als 675 kg CO2, of met andere woorden: 1 kg R32 is gelijk aan 675 kg CO2-equivalent. Wetgeving Voor deze f-gassen is er Europese wetgeving die bekend staat als de f-gassenverordening. Het doel van deze verordening is het zo klein mogelijk houden van de opwarming van

Gasloos

Vanaf 1 augustus 2021 staat op het Energielabel vermeld of de woning voldoet aan de ‘Standaard voor woningisolatie’. Deze standaard wordt uitgedrukt in kWh/m2.jr en geeft aan of de woning goed genoeg is geïsoleerd voor een toekomst zonder aardgas. Daarmee krijgen gebouweigenaren inzicht in hoeverre verbeteringen nodig zijn aan de woning voor verwarming met een alternatief voor aardgas. Het alternatief is vaak verwarming met een lage(re) temperatuur. De samenhang tussen de standaard en het temperatuurtraject voor ruimteverwarming vraagt bij de uitwerking van het renovatieplan om aandacht. Standaard De ‘Standaard voor woningisolatie’ is een kenmerk op woningniveau, namelijk de jaarlijkse netto-warmtebehoefte die berekend wordt volgens NTA 8800. Daarmee is de Standaard voor de woningbouw één waarde in kWh/m2.jr die afhankelijk is van het samenspel van geometrische kenmerken, de bouwkundige kwaliteit, het isolatieniveau en de luchtvolumestromen (ventilatie, infiltratie). Merk op dat de warmtebehoefte iets anders is dan de verwarmingscapaciteit of de afgiftecapaciteit van de installatie. Die capaciteit wordt afgestemd op een piekvraag, de warmtebehoefte wordt berekend voor een representatief jaar. De twee grootheden zijn vrij eenvoudig uit elkaar te houden: een capaciteit wordt uitgedrukt in W of kW, de behoefte in kWh. Netto-warmtebehoefte De ‘Standaard voor woningisolatie’ is een niveau van de netto-warmtebehoefte die een eerste antwoord geeft op de vraag of de woning ‘aardgasvrij’ kan worden; de standaard geeft aan hoeveel warmte nodig is om de woning te verwarmen. Daarbij is een niveau gekozen dat als toekomstvast kan worden beschouwd. De betreffende woning hoeft dan voor 2050 niet nogmaals geïsoleerd te