Warmtepompen

TRENDS EN PROJECTEN

Na een tijd van stormachtige groei, is de warmtepompmarkt in rustiger vaarwater terecht gekomen. Maar de technische ontwikkeling gaat onverwijld verder. Tijdens de European Heat Pump Summit werd de vakpers bijgepraat. In deze editie een korte terugblik met enkele highlights en interessante Nederlandse projecten.

Vorig jaar werden er maar liefst 39 % meer warmtepompen verkocht in Europa dan het jaar ervoor. Ook in Nederland draaiden fabrikanten en installateurs overuren, zie bijvoorbeeld elders in IZ in het artikel over de ComfortHub.

Bijpraten
Koudemiddelen, mechanische innovatie, digitalisering, zo maar een greep uit de onderwerpen die afgelopen oktober werden behandeld tijdens de European Heat Pump Summit in Neurenberg. Tijdens deze tweejaarlijkse conferentie worden de branche en vakpers bijgepraat over de meest actuele ontwikkelingen in de warmtepompmarkt.

Obstakels
Tijdens verschillende presentaties werd ingegaan op technische innovaties, aansprekende projecten en relevante producten. Ook was er aandacht voor de obstakels waar de branche mee te maken heeft. Een groot obstakel blijft de prijs. Vooral de wijze waarop de gasprijs zich verhoudt tot de elektriciteitsprijs blijkt een dealbreaker or –maker te zijn. Daarnaast speelt het chronisch gebrek aan personeel Europa parten. En dan gaat het niet alleen om installateurs, maar ook om bijvoorbeeld fabrieksarbeiders. Een andere factor die werd genoemd was marketing. We weten nog steeds niet goed hoe we warmtepompen aan de man kunnen brengen.

Koudemiddelen
Op het gebied van koudemiddelen lijkt de strijd nu wel beslecht hier in Europa. Natuurlijke koudemiddelen en dan met name R290 oftewel propaan winnen rap aan terrein en dat gaat ten koste van R32 en andere chemische alternatieven. Voor de Honeywells, Chemours’ en andere giganten is dat een bittere pil. Hoewel ze tijdens presentaties nog inzichtelijk probeerden te maken dat HFO’s als R-1234YF en R454c goede scores kunnen behalen, lieten verschillende specialisten zich ontvallen tegen IZ dat het om een achterhoedegevecht gaat. Er is Europese PFAS-wetgeving in de maak om op termijn Fluorpoluymeren in de ban te doen. Dat zou tevens het einde betekenen voor chemische koudemiddelen.

Aandachtspunten
Maar terug naar propaan. Het heeft tal van voordelen, zo is het milieuvriendelijk en presteert het goed als verwarmer. Tegelijkertijd blijft het een ontvlambaar gas. Dat heeft zowel consequenties voor de opslag en het transport als de installatie. Denk aan openingen en het leidingenwerk. Hoewel volgens de meest recente cijfers warmtepompen met propaan nog maar 2 % van de Europese markt uitmaken, verwachten deskundigen dat het koudemiddel op termijn de meest populaire keuze zal worden in de woningbouw en het commerciële segment.

Systeemoptimalisatie
Er is dus volop aandacht voor koudemiddelen. Dat mag echter niet ten koste gaan van systeemoptimalisatie, waarschuwen de experts. Denk aan een betere ventilatoren, compressors, verdampers en de monitoring van de prestaties van warmtepompen. Zo liet Swegon tijdens een presentatie zien dat propaan zeer goed presteert in combinatie met een scroll inverter processor.

Digitalisering
Naast het Internet of Things, begint AI nu belangrijk te worden. IoT blijkt bijzonder nuttig te zijn om de energieprestaties van warmtepompen te verbeteren en voor Predictive Maintenance. Daarnaast gaat het de komende jaren een rol spelen bij Flexibility Provision, zoals het in vaktermen wordt genoemd. Dat betekent heel kort door de bocht: de warmtepomp laten draaien als de energie ruim voorhanden is en goedkoop.

ChatGTP
Het is inmiddels geen hype meer te noemen. ChatGTP verandert de wereld in een rap tempo. Ook de installatiebranche. Sensibo, expert op het gebied van digitalisering, heeft het al geïntegreerd in een Climate Control Tool. Na het invoeren van de randvoorwaarden, zoals het aantal ramen, de oppervlakte van de kamer, de functie van de ruimte en dergelijk, gaat het systeem proefdraaien. Het algoritme leert de omstandigheden kennen en stemt de klimatisering af op de eindgebruiker. De vraag blijft alleen of het wel zo’n duurzame oplossing is. Want, zoals een deelnemer aan de conferentie terecht opmerkte: “AI draait op data en voor het vergaren en verwerken daarvan heb je ook energie nodig” 

Duurzame transformatie megakerk

In het hart van Drachten staat de Vrije Baptistengemeente Bethel. Met zijn uitgestrekte structuur wordt Bethel erkend als één van de weinige megakerken in Nederland, die elke zondag gemiddeld 5.000 gelovigen aantrekt. Winkelman Engineering & Consultancy verzorgde het ontwerp voor een verregaande verduurzaming van het gebouw. Het kolossale kerkcomplex omvat meerdere samenkomstzalen, elk met een uniek doel. De grootste zaal biedt plaats aan maximaal 1.600 personen, terwijl een extra auditorium plaats biedt aan 600 bezoekers. De locatie beschikt ook over ruime ontmoetingsruimtes, talloze kleinere kamers voor jeugdactiviteiten en een speciale ruimte voor kinder- en jeugdprogramma’s. Op een willekeurige zondagochtend verzamelen zich hier ongeveer 600 kinderen, wat het gemiddelde van een reguliere basisschool overtreft. Aangevuld met kantoor- en vergaderclusters is dit gebouw werkelijk multifunctioneel. Naast de primaire rol als plaats van aanbidding, biedt Bethel ook ruimte aan educatieve initiatieven, concerten en diverse gemeenschapsevenementen, waarmee het zijn veelzijdige maatschappelijke karakter toont. In het gekozen installatieconcept wordt de basiswarmtevraag ingevuld met een lucht-water-warmtepomp. Het gaat om een systeem van de RC Group, type NR2-N-G06/Sl/0404, dat voorzien is van het minder milieubelastende koudemiddel R454B. Bij eventuele piekbelasting kan een Hr-ketel bijspringen. De warmtepomp voorziet in ongeveer 85 % van de totale warmtevraag. Een groter vermogen of volledig gasvrij verwarmen was onhaalbaar, vanwege onpraktische investeringen en mogelijke impact op zowel de elektrische infrastructuur van het gebouw als de omgeving. De klimaatregeling in de kerkzalen zorgt voor de toevoer van verwarmde of gekoelde lucht. De luchtbehandlingunits zijn van Mark (type Airstream HWX).Ze zijn voorzien van WTW, waarbij 80 % van de restwarmte wordt teruggewonnen. Deze strategische toepassing zorgt ervoor dat zowel de verwarmings- als koelsystemen binnen beheersbare capaciteiten blijven, waardoor apparatuur kleiner kon worden gedimensioneerd. Bovendien beschikken de luchtbehandelingsunits voor de kerkzalen over een recirculatiesectie, waardoor effectieve temperatuurniveaus worden gehandhaafd tijdens niet-operationele uren. En dat zonder energieverlies. Ventilatie geschiedt via textiele luchtslangen van KI-Fibertec, die de lucht efficiënt verdelen op basis van een hoog-laag inducerend toevoerprincipe, zodat tochtvrij wordt geleverd en de lucht optimaal wordt verspreid over de ruimte. De implementatie van deze duurzame maatregelen heeft geresulteerd in een halvering van het energiegebruik voor verwarming en koeling. Naast het milieuvoordeel is het comfort binnen het gebouw aanzienlijk verbeterd, met efficiënte ventilatie in verschillende ruimtes. Winkelman Engineering & Consultancy was berokken vanaf de initiatieffase en ontwikkeling van het ontwerp tot het toezicht op de uitvoering. Installateur Pranger Rosier uit Dokkum nam het montagewerk voor zijn rekening. Momenteel bevindt het project zich in de laatste fase, met de officiële oplevering gepland medio december 2023.

Gasloze appartementen

Er wordt vaak gedacht dat oude gebouwen niet kunnen worden getransformeerd. Sloop is dan de logische vervolgstap. In onderstaand project is ervoor gekozen om met relatief minimale ingrepen en beperkt gebruik van nieuwe grondstoffen een pand een volledig nieuwe functie te geven. Het gaat hier om het voormalige kantoor van het UWV aan de Surinameweg in Haarlem. Het pand stamt uit 1987 en is gedurende het project getransformeerd in een appartementengebouw. De grootste uitdagingen waren om het bestemmingsplan om te zetten van kantoor- naar woonfunctie en om het nieuwe verwarmingssysteem in te passen. Het pand telde oorspronkelijk vijf bouwlagen, hier is één bouwlaag aan toegevoegd. Tijdens het transformatieproces zijn circa 110 appartementen gerealiseerd met oppervlaktes tussen de 35 m2 en 90 m2. Voordat de nieuwe verwarmingsoplossing werd geïnstalleerd, is eerst de beglazing vervangen voor HR++ glas. Ook is het dak extra geïsoleerd. Voor de warmteopwekking zijn Ecodan lucht/water warmtepompen toegepast van Alklima (Mitsubishi Electric) met buitendelen van de powerinverterlijn. Deze hebben onder andere als voordeel dat ze een hoog rendement behalen bij de productie van warm tapwater. Er is bewust voor individuele warmtepompen gekozen. Op die manier heeft ieder systeem zijn eigen afzekering in het appartement, waardoor de warmtewet niet van toepassing is. Daardoor is er minder bemetering nodig. De binnendelen zijn in het appartement gesitueerd en de buitendelen op het dak en in de kelder geplaatst. De afgifte van de warmte verloopt via nieuwe radiatoren die op een aanvoertemperatuur van 45 graden zijn uitgelegd. Het leidingwerk loopt per bouwdeel via de schachten van de appartementen naar het dak en of de kelder. Na de transformatie kregen de appartementen een A-Label. Het gebouw is bovendien volledig gasloos. Een niet geringe prestatie bij een kantoorpand uit 1987.