Technicert bv 16/10/2023
Om de klimaatcrisis af te
remmen, moeten we onze gebouwen en processen gaan verwarmen zonder fossiele
bronnen, zoals aardgas en mazout. Om de klimaatcrisis draaglijk te houden,
zullen we onze gebouwen ook steeds vaker gaan koelen. En in 2022 werd plots pijnlijk
duidelijk wat de gevolgen kunnen zijn als je afhankelijk bent van één bepaalde
leverancier voor een groot deel van je energiebehoefte. Omwille van al die
redenen zag de warmtepomp de voorbije paar jaar een explosieve groei. Maar
onder de noemer warmtepomp passen eigenlijk heel wat verschillende
toepassingen. Waarvoor zijn die wel of niet bruikbaar, welke past best waar en
… hoe werkt dat nu eigenlijk? Een warmtepomp pompt warmte heen of weer Heel
kort door de bocht verplaatst een warmtepomp warmte, oftewel energie, van de
ene temperatuur naar een andere. Onderweg zal het toestel elektriciteit
gebruiken om die warmte samen te pompen om tot die hogere temperaturen te
komen. Dat lijkt soms contra-intuïtief. Hoe kan een warmtepomp nu warmte halen
uit de buitenlucht als die kouder is dan de binnentemperatuur? Theoretisch
gezien zit zelfs in koude lucht energie, zolang die niet aan het absolute
nulpunt komt. Maar in België is het zelden -273,15° C. Die energie kan je met
een elektrisch aangedreven compressor, een pomp dus, concentreren tot je aan de
gewenste temperatuur komt. Als je energiebron, bijv de lucht, kouder is, dan
moet je er meer van gebruiken om evenveel warmte bij elkaar te sprokkelen en
dat kost je wat meer elektriciteit. In de meeste omstandigheden kost het minder
energie (zo’n 2 tot zelfs 6 keer minder, afhankelijk van de brontemperatuur) om
die warmte te concentreren en verplaatsen, dan om nieuwe warmte op te wekken,
bijvoorbeeld door gas te verbranden. Bovendien kunnen we die elektriciteit opwekken
met natuurlijke hulpbronnen zoals de zon en de wind. Dat is in essentie waarom
een warmtepomp zo efficiënt is en duurzaam. Wat kan een warmtepomp? Met het
basisprincipe achter de warmtepomp kan je heel wat kanten uit. Je kan het
proces in de omgekeerde richting laten lopen, als je wil koelen in plaats van
verwarmen. En je kan warmte aan- en afvoeren uit verschillende bronnen: lucht,
water, grond … Om zicht te krijgen op de mogelijkheden en de voor- en nadelen
van de meest courante varianten, spraken we met Wouter Peere, bestuurder van
Enead BV. In het kader van zijn masterthesis werktuigkundig ingenieur
ontwikkelde hij de GHEtool; software om geothermische bronnen voor warmtepompen
te helpen ontwerpen. Met de GHEtool won Wouter de Encon Energieprijs en de
Prijs Marcel Herman van sectororganisatie ATIC, dus is hij de ideale persoon om
ons te gidsen door de wijde wereld der warmtepompen.
Om de klimaatcrisis af te
remmen, moeten we onze gebouwen en processen gaan verwarmen zonder fossiele
bronnen, zoals aardgas en mazout. Om de klimaatcrisis draaglijk te houden,
zullen we onze gebouwen ook steeds vaker gaan koelen. En in 2022 werd plots
pijnlijk duidelijk wat de gevolgen kunnen zijn als je afhankelijk bent van één bepaalde leverancier voor een
groot deel van je energiebehoefte. Omwille van al die redenen zag de
warmtepomp de voorbije paar jaar een explosieve groei. Maar onder de noemer warmtepomp passen
eigenlijk heel wat verschillende toepassingen. Waarvoor zijn die wel of niet
bruikbaar, welke past best waar en … hoe werkt dat nu eigenlijk?
Een warmtepomp pompt warmte heen
of weer
Heel kort door de bocht verplaatst een warmtepomp warmte, oftewel
energie, van de ene temperatuur naar een andere. Onderweg zal het toestel
elektriciteit gebruiken om die warmte samen te pompen om tot die hogere temperaturen te komen. Dat lijkt soms contra-intuïtief. Hoe
kan een warmtepomp nu warmte halen uit de buitenlucht als die kouder is dan de
binnentemperatuur? Theoretisch gezien zit zelfs in koude lucht energie, zolang
die niet aan het absolute nulpunt komt. Maar in België is het zelden -273,15°
C.
Die energie kan je met een elektrisch aangedreven compressor, een pomp dus, concentreren tot je aan de gewenste temperatuur komt. Als je energiebron, bijv de lucht, kouder is, dan moet je er meer van gebruiken om evenveel warmte bij elkaar te sprokkelen en dat kost je wat meer elektriciteit. In de meeste omstandigheden kost het minder energie (zo’n 2 tot zelfs 6 keer minder, afhankelijk van de brontemperatuur) om die warmte te concentreren en verplaatsen, dan om nieuwe warmte op te wekken, bijvoorbeeld door gas te verbranden. Bovendien kunnen we die elektriciteit opwekken met natuurlijke hulpbronnen zoals de zon en de wind. Dat is in essentie waarom een warmtepomp zo efficiënt is en duurzaam.
Wat kan een warmtepomp?
Met het basisprincipe achter de warmtepomp kan je heel wat kanten uit.
Je kan het proces in de omgekeerde richting laten lopen, als je wil koelen in
plaats van verwarmen. En je kan warmte aan- en afvoeren uit verschillende bronnen: lucht, water, grond …
Om zicht te krijgen op de mogelijkheden en de voor- en nadelen van de meest
courante varianten, spraken we met Wouter Peere, bestuurder van Enead BV. In het kader van zijn
masterthesis werktuigkundig ingenieur ontwikkelde hij de GHEtool; software om
geothermische bronnen voor warmtepompen te helpen ontwerpen. Met de GHEtool won Wouter de Encon Energieprijs en de Prijs Marcel Herman van sectororganisatie
ATIC, dus is hij de ideale persoon om ons te gidsen door de wijde wereld der
warmtepompen.
Peere:
“Bij heel wat mensen leeft nog het idee dat een warmtepomp enkel werkt als je
vloerverwarming hebt of enkel in een super geïsoleerd gebouw. Dat is niet meer
zo. Moderne warmtepompen kunnen temperaturen leveren tot 60 à 70° C. Dat is
warm genoeg om de meeste gewone radiatoren te gebruiken, dus alles wat je met centrale verwarming kan, is ook met een
warmtepomp mogelijk. Zelfs een slecht geïsoleerd huis
verwarmen. Het is dan wel afwegen wat efficiënter is: een krachtigere
warmtepomp plaatsen of eerst extra isoleren. Of een andere duurzame warmtebron
inschakelen, zoals een
warmtenetwerk. Als bijvoorbeeld een fabriek in de buurt toch al veel restwarmte
produceert, gebruik die dan, in plaats van zelf nog extra warmte te gaan maken.
Ruimteverwarming of -koeling kan eigenlijk altijd met een warmtepomp. Een
complexer vraagstuk zijn (industriële) processen waar zeer
hoge of lage temperaturen nodig zijn. Een ziekenhuis bijvoorbeeld heeft zowel
vrieskou als sterilisatiewarmte nodig. Dat kan een warmtepomp wel, maar hoe
extremer de temperatuur, hoe lager de efficiëntie en hoe zwaarder de
installatie. Soms komt dat uit, soms niet.”
“De lucht-lucht
of lucht-water warmtepomp is de meest
bekende warmtepomp. Die haalt energie uit de buitenlucht en herken je aan de
ventilator die ergens buiten staat. Doorgaans zijn ze het goedkoopst in aankoop
en kan je ze overal gebruiken. Omdat ze met een buitenventilator werken, is geluidsoverlast op sommige plaatsen wel een
aandachtspunt. Dan gebruik je bijvoorbeeld grotere ventilatoren die trager
draaien en dus stiller zijn, maar die kosten wat meer. Nog een nadeel: in de
winter, net wanneer je veel warmte wil, is de buitenlucht het koudst en
omgedraaid in de zomer. Dus het rendement is relatief het laagst wanneer je ze
het meest nodig hebt. Maar zelfs bij heel lage
temperaturen werken ze
prima.”
“Bij aquathermie gebruik je oppervlaktewater zoals een meer,
rivier of zelfs rioolwater als energiebron.
Oppervlaktewater heeft een vrij stabiele temperatuur vergeleken met de lucht;
in België meestal tussen 5 en 25°C, maar er bestaat veel regulering rond. Dat
water is eigendom van iemand en als de temperatuur met enkele graden schommelt,
kan dat ernstige gevolgen hebben voor het leven in het water. Veel van ons
oppervlaktewater is nu al te warm door lozingen van industrieel koelwater. Dus
een relatief goed rendement, maar het kan niet overal. Het vergt studie en
overleg met betrokkenen.”
“Geothermie buffert energie in de bodem. Daarin heb je open systemen die grondwater oppompen, gebruiken en terug
sturen. Die zijn dus heel plaats afhankelijk en er zijn veel regels rond. In de
Kempen lukt het meestal wel, rond Leuven en Brussel zit je vaker op een
rotslaag. Je zal proefboringen moeten doen, maar als het kan, werkt een open
systeem heel goed. Een gesloten
systeem (i.e. een boorveld) laat een warmtegeleider-vloeistof circuleren door
een leiding in de grond, die als warmtewisselaar fungeert. Je pompt dus geen
grondwater op, je wisselt enkel de energie uit met de bodem. Je kan het dus op
veel meer plaatsen toepassen dan een open systeem. Een geothermie installatie
is doorgaans iets duurder in aankoop, maar heeft een langere levensduur, minder
onderhoud en een hogere efficiëntie. ”
“De bodem heeft een hele stabiele
temperatuur (gemiddeld
7-14°C), dat komt de efficiëntie ten goede. Daar komt nog bij dat de bodem in
de zomer vaak koud genoeg is om rechtstreeks een gebouw mee te koelen. Dan hoef
je de warmtepomp zelf niet te gebruiken. Je kan louter het koelmiddel laten
circuleren. Dat noemen we passieve of
‘free’ koeling en dat is
heel energie-efficiënt. Ik
spreek ook van een energiebuffer,
omdat je er warmte kan uithalen en terug insteken. Bij geothermie is dat heel
uitgesproken. Al de overtollige warmte die je in de zomer in de bodem afvoert,
kan je in de winter er weer uithalen. Bij de omgevingslucht is die natuurlijk
al lang weg.”
“Maar dat heeft ook een nadeel. Als je op jaarbasis consequent
meer verwarmt dan koelt, kan je op termijn de bodem bevriezen. Omgekeerd kan je
de bodem ook gaan opwarmen. In beide gevallen is dat nadelig voor de
efficiëntie van de installatie en voor het bodemleven. Die onbalans kan je wel
rechttrekken door bijvoorbeeld zonnecollectoren of luchtkoelers te plaatsen.
Het vooral belangrijk om vooraf goed te weten wat
je warmte- en koudevraag is en om de
installatie en de warmtewisselaar in de grond correct te dimensioneren.”
“Mensen of ondernemingen die over een warmtepomp nadenken zou ik
sowieso adviseren om eerst hun noden goed
in kaart te brengen. Gaat het
enkel over verwarmen of ook koelen? Op welke tijdstippen? Zijn er eventueel nog
warmte- of koudebronnen die je kan aanboren? Hoe meer je op voorhand al kan
meten, hoe beter. Dat is het soort van informatie dat een studiebureau (of
eventueel een architect) nodig heeft om een goede oplossing uit te tekenen. De GHEtool die we ontwikkelden is bijvoorbeeld specifiek bedoeld om het
boorveld voor geothermie te dimensioneren.”
“Mijn tweede advies zou zijn om betrokken
te blijven bij het proces. Het werk van zo’n
studiebureau is complex, maar daarom hoeft het voor jou geen zwarte doos te
zijn. Vraag zeker na welke opties ze wel en niet overwogen hebben en waarom. Op
die manier heb je enig inzicht in de nauwkeurigheid van hun argumentatie en
trek je misschien hun denkkader open. Voor een ingenieur is het soms
verleidelijk om bij de oplossingen te blijven die in het verleden goed werkten.
Zorg dat ze je laten zien dat hun resultaat berekend is en niet zomaar een
vuistregel.”
“Daarom hebben we de GHEtool als open source
software ontwikkeld.
Er is ook een professionele, betalende versie, om tegemoet te komen aan de
noden van professionele gebruikers. Die financiert het open sourceverhaal, want
softwareontwikkeling kost nu eenmaal geld. Maar alle modellen en alle code zijn
publiek beschikbaar en zichtbaar voor gebruikers. Dankzij die transparantie
gaat de tool er sneller op vooruit, want iedereen kan eventuele fouten zien en
ermee aan de slag gaan. Voor mij is dat ook een deel van
maatschappelijk verantwoord ondernemen. We staan voor een grote transitie die
we aan record tempo moeten volbrengen. Open source werken laat ons toe om
innovaties en methodes veel sneller te verspreiden. Patenten schermen af, maar
open source is een katalysator. Zo kan iedereen met state of the art aan de
slag.”
Bron : https://www.mvovlaanderen.be/inspiratie/te-land-ter-zee-en-de-lucht-de-warmtepomp
Foto's boringen: © Climadrill
Technicert bv 09/09/2024
De Europese Commissie heeft op 06/06/2024 de nieuwe regelgeving over certificering voor het werken met koudemiddelen gepubliceerd. Deze wetgeving bevat de minimumeisen voor certificering. Volgens de nieuwe F-gassenverordening zal certificering verplicht worden voor zowel het werken met F-gassen als met andere koelmiddelen, zoals koolwaterstoffen (bijv. propaan en isobutaan), CO₂ en ammoniak. F-gassen en koolwaterstoffen (bijv. propaan en isobutaan) zijn nu samen opgenomen in de nieuwe certificaten A1 en A2. Deze nieuwe indeling komt overeen met de vroegere categorieën I en II (maar dus met toevoeging van koolwaterstoffen).
Technicert bv 25/03/2024
Op 20 februari 2024 is de nieuwe EU-verordening betreffende F-gassen gepubliceerd
Technicert bv 16/02/2024
In de vaktijdschriften Cool and Comfort en Install Magazine wordt een artikel gewijd aan de verhuis naar ons nieuwe opleidingscentrum. In deze blog kan je het artikel lezen