ID.nl logo
CO₂  maakt warmtepompen met een hoge temperatuur mogelijk
© niphon - stock.adobe.com
Energie

CO₂ maakt warmtepompen met een hoge temperatuur mogelijk

CO₂ heeft vandaag de dag een kwalijke reputatie. Toch kan dit gas in een beperkte hoeveelheid worden ingezet als koelmiddel van warmtepompen en op die manier bijdragen aan de reductie van ontzettend veel CO₂-uitstoot. Op die manier kun je de vijand min of meer met eigen middelen verslaan. Bovendien heeft een warmtepomp op CO₂ enkele opmerkelijke voordelen ten opzichte van andere koudemiddelen.

CO₂ kan als koudemiddel in warmtepompen worden gebruikt. Hierdoor kunnen die toestellen heel hoge temperaturen halen en worden ze in combinatie met een buffer bijzonder efficiënt. We bekijken in dit artikel twee merken die zo'n CO₂-warmtepomp leveren.

CO₂ is een gas dat door toedoen van de natuur aanwezig is in de atmosfeer. Door allerlei menselijke activiteit neemt CO₂ almaar toe, wat leidt tot een steeds warmere planeet die er op zijn beurt voor zorgt dat de hoeveelheid CO₂ blijft toenemen. Een vicieuze cirkel dus. Natuurlijk wil men de continue uitstoot van miljoenen tonnen CO₂ door bijvoorbeeld verbranding absoluut beperken, maar dat is niet vergelijkbaar met een eventuele lekkage van enkele kilo’s koelmiddel CO₂. 

CO₂ = kooldioxide = R744

Veel warmtepompen draaien op zeer krachtige broeikasgassen die als ze vrijkomen medeverantwoordelijk zijn voor de opwarming van de aarde. Gelukkig zijn lekken in het koelmiddelcircuit klein, maar toch mag je ze niet verwaarlozen. Daarom zoekt men naar koudemiddelen die geen negatieve invloed hebben op het milieu, en dan kom je al snel uit bij niet-synthetische vloeistoffen zoals ammoniak, koolwaterstoffen en kooldioxide.

Kooldioxide (CO₂, ook bekend onder de technische naam R744) is een van de weinige niet-giftige, niet-ontvlambare vloeistoffen. CO₂ tast de ozonlaag niet aan en als koudemiddel heeft het vrijwel geen invloed op het broeikaseffect. Omwille van de uitstekende thermofysische eigenschappen beschouwt men R744 als een interessant alternatief voor synthetische koudemiddelen. Je kunt namelijk met CO₂ met een lage brontemperatuur erg hoge uitvoertemperaturen behalen.  

CO₂ is een energieneutraal koudemiddel

In elke warmtepomp zit een gesloten circuit dat de energie door het apparaat transporteert. Door dat circuit – zeg maar de bloedsomloop van de warmtepomp – stroomt koudemiddel. Normaal gesproken gebruikten fabrikanten van warmtepompen daar synthetische koudemiddelen voor die ontzettend schadelijk zijn voor het milieu, mochten ze in de atmosfeer vrijkomen.

Die schadelijkheid voor het milieu wordt uitgedrukt in GWP (Global Warming Potential). Als een koudemiddel GWP 1 heeft, is het klimaatneutraal. De GWP-waarden van courante synthetische koudemiddelen variëren van GWP 4 tot GWP 3985. Er zijn ondertussen zelfs koudemiddelen verboden die piekten tot GWP 14.000. Daarom wil Europa de synthetische koudemiddelen vanaf 2035 zelfs helemaal verbieden.

In plaats van synthetische koudemiddelen schakelt men nu over op natuurlijke koudemiddelen. Zo’n natuurlijk koudemiddel is bijvoorbeeld propaan met een GWP van 3. CO₂ scoort als koudemiddel zelfs driemaal beter met een GWP van 1. Hierdoor gelden er geen restricties meer op het gebied van milieuvoorschriften. CO₂ als natuurlijk koudemiddel is immers niet schadelijk voor het milieu.  

Hoge uitvoertemperatuur

Het grootste voordeel van de nieuwe warmtepompen met CO₂ als koudemiddel is dat zij hoge temperaturen tot 85°C kunnen leveren zonder elektrische bijverwarming. Zelfs het koudemiddel propaan haalt dergelijke hoge temperaturen niet. De warmtepomp op CO₂ heeft vergelijkbare aanvoer- en retourtemperaturen als een cv-ketel. Dat betekent dat deze warmtepomp de cv-ketel één op één kan vervangen en dat hij dus kan worden aangesloten op een gewoon afgiftesysteem, zoals radiatoren, convectoren en vloerverwarming.

Woningen met radiatoren en zonder goede isolatie kunnen dus worden verwarmd met een warmtepomp op CO₂. Van CO₂-warmtepompen weten we bovendien dat ze heel snel leidingwater kunnen verwarmen. Mitsubishi Electric / Alklima levert bijvoorbeeld al enkele jaren CO₂-warmtepompen aan bedrijven die dagelijks grote hoeveelheden warm water nodig hebben, zoals sportaccommodaties en hotels. 

©Durocan.com

In het buffervat bij de CO₂-warmtepomp zit een warmtewisselaar die snel grote hoeveelheden warm water kan leveren.

Buffer en warmtebatterij

Een ander belangrijk voordeel is het samenspel met de buffer. Het vermogen van de warmtepomp wordt hierin opgeslagen. Het gaat om een zogeheten stratificatiebuffer, een groot, perfect geïsoleerd vat met cv-water waarin het water op verschillende temperaturen wordt opgeslagen. Heet water bovenin, koud water onderin. Deze buffer levert via een warmtewisselaar energie voor de radiatoren en voor warm water.

Er is nog een groot voordeel van het buffersysteem: het werkt tevens als een grote warmtebatterij. Matig geïsoleerde woningen koelen ’s avonds snel af, en dat kost dan weer vermogen. De buffer kan als warmwaterbatterij samen met de warmtepomp de woning op temperatuur brengen. Als de woning eenmaal op temperatuur is, kan de buffer opnieuw worden opgeladen. 

Nadelen van CO₂ als koudemiddel

CO₂ als koudemiddel heeft enkele interessante voordelen, maar er zijn ook een paar nadelen aan verbonden. Bij hoge buitentemperaturen kan de werkdruk oplopen tot 110 of zelfs 160 bar. Daar moeten fabrikanten rekening mee houden bij het ontwerp van de warmtepomp. Het interne systeem moet steviger zijn dan van een conventionele warmtepomp, en hierdoor kan het apparaat wel iets duurder uitvallen. 

Weten welke warmtepomp bij jou past?

Doe de check op Kieskeurig.nl en je weet het binnen 5 minuten!

Vattenfall en Feenstra

Bij warmtepomp van Vattenfall en Feenstra is het buitendeel van de CO₂-warmtepomp geproduceerd in Japan. Het binnendeel is een gelaagd buffervat dat in Duitsland is samengesteld, samen met alle pompen en regelelektronica. Deze warmtepomp wordt geleverd voor een prijs die vergelijkbaar is met die van een traditionele warmtepomp van een goed merk.

Opmerkelijk is dat de buitenunit kleiner is dan de meeste buitenunits: 69 cm hoog x 37 cm diep x 90 cm breed. Bovendien weegt hij slechts 40 kg. De buffer bevat 230 liter en vraagt een vloeroppervlak van 1,5 meter x 1 meter en is ongeveer 1,4 m hoog met een gewicht van ruim 300 kg. Het systeem kan niet worden gekoppeld aan luchtverwarming, maar wel aan een watergedragen afgiftesysteem, zoals radiatoren, convectoren of vloerverwarming. Zonder elektrische bijverwarming kan deze opstelling temperaturen bereiken tot 80°C en hoger.  

Durocan

Durocan komt met een 4,5kW-warmtepomp op CO₂. Directeur Rik van Bavel beklemtoont dat de CO₂-uitvoering vooral energiezuinig werkt als delta T (ΔT) hoog ligt. ΔT is het verschil tussen aan- en afvoer na het afgeven van de warmte. Elke andere warmtepomp is het meest efficiënt als ΔT niet hoger ligt dan slechts 5°C. Andere warmtepompen kunnen wel hogere temperaturen halen, maar dan trapsgewijs.

Een CO₂-warmtepomp werkt het best als de temperatuur van het retourwater onder de 30°C ligt. Dat betekent dat er slim moet worden omgegaan met het hydraulisch systeem. Durocan werkt daarom met een gelaagde buffer in roestvrij staal van 400 liter. De druk in het gesloten circuit waarin het koudemiddel circuleert, is 8 keer hoger dan bij een warmtepomp met een ander koudemiddel.

De buitenunit met een thermisch vermogen van 4,5 kW is zowel geschikt voor standalone all-electric oplossingen als voor hybride opstellingen. De prijs van een 4,5kW-unit zit op 4299 euro inclusief btw. Is er meer vermogen nodig, dan kan een tweede monoblock buitenunit in cascade worden opgesteld. Realistisch zijn een aanvoertemperatuur van 60°C of 65°C en een retourtemperatuur van 40° of 45°C. Wat dus voor de meeste radiatoropstellingen geldt. 

©Durocan.com

Is er meer vermogen nodig dan 4,5 kW dan kan een tweede monoblock in cascade worden geplaatst.

Geen subsidie Rik van Bavel wijst op een heikel punt waar kennelijk het laatste woord nog niet over is gezegd. Op 4 december 2023 kregen de leveranciers van CO₂-warmtepompen te horen dat vanaf 1 januari 2024 alleen de CO₂-warmtepompboiler – voor leidingwater dus – nog onder de Investeringssubsidie duurzame energie (ISDE) valt. De CO₂-warmtepomp voor ruimteverwarming komt niet langer voor op de subsidielijst. Dat heeft te maken met het feit dat standaard alleen de lage-temperatuursoplossingen met minimaal het A++-label nog op de ISDE-lijst voorkomen. De directeur van Durocan hoopt dat deze subsidieregels zich toch snel zullen afstemmen op de huidige technologische evolutie.

▼ Volgende artikel
Sony-patent wijst op controller met touchscreen in plaats van knoppen
Huis

Sony-patent wijst op controller met touchscreen in plaats van knoppen

Sony heeft in de Verenigde Staten een patent vastgelegd voor een gamecontroller met een touchscreen waarbij spelers zelf kunnen bepalen waar op het scherm de actieknoppen geplaatst worden.

Het patent werd al in 2023 aangevraagd, maar is afgelopen week toegekend aan Sony. De controller zou volgens de beschrijving en de bijhorende illustraties op het grootste gedeelte van het oppervlak een touchscreen hebben in plaats van de gebruikelijke knoppen, en daar zouden spelers zelf kunnen kiezen waar ze knoppen op laten afbeelden om te gebruiken bij het besturen van games.

De controller zou dus geen daadwerkelijke knoppen hebben – in plaats daarvan gaat het om knoppen die op het scherm worden afgebeeld. Daarbij zou een sensor om druk en hitte te meten kunnen bepalen wanneer en hoe hard een bepaalde knop wordt ingedrukt.

Vooralsnog theoretisch

Volgens de beschrijving kan dit er voor zorgen dat er per game wordt bepaald welke knoppen nodig zijn, en welke niet. Daarbij kan het zo zijn dat de indeling van huidige controllers niet bij elke speler goed past – een probleem dat deze theoretische controller zou kunnen omzeilen.

Het is goed om in het achterhoofd te houden dat gamebedrijven continu patenten vastleggen voor technologie waar onderzoek naar gedaan wordt, en dat dit niet betekent dat Sony een dergelijke controller echt uitbrengt. In het verleden heeft bijvoorbeeld Nintendo ook wel eens een patent voor een dergelijke controller met touchscreen in plaats van knoppen vastgelegd, en daar is ook nog nietsd mee gedaan.

Sony is het bedrijf achter de PlayStation-consoles. De huidige PlayStation 5 wordt geleverd met de DualSense-controller. Die controller heeft wel gewoon fysieke knoppen om in te drukken.

View post on Instagram
 
Nieuw op ID: het complete plaatje

Misschien valt het je op dat er vanaf nu ook berichten over games, films en series op onze site verschijnen. Dat is een bewuste stap. Wij geloven dat technologie niet stopt bij hardware; het gaat uiteindelijk om wat je ermee beleeft. Daarom combineren we onze expertise in tech nu met het laatste nieuws over entertainment. Dat doen we met de gezichten die mensen kennen van Power Unlimited, dé experts op het gebied van gaming en streaming. Zo helpen we je niet alleen aan de beste tv, smartphone of laptop, maar vertellen we je ook direct wat je erop moet kijken of spelen. Je vindt hier dus voortaan de ideale mix van hardware én content.

▼ Volgende artikel
Waar voor je geld: 5 tosti-ijzers voor minder dan 60 euro
© MG | ID.nl
Huis

Waar voor je geld: 5 tosti-ijzers voor minder dan 60 euro

Zin in een lekkere snack maar geen zin om uitgebreid iets klaar te maken? Grote kans dat je een tosti gaat maken.Dat kun je natuurlijk in de pan doen, maar het is nog beter met een echt tosti-ijzer. Wij vonden op Kieskeurig.nl vijf mooie exemplaren voor een vriendelijke prijs.

Tefal Ultracompact SM1552

Met dit apparaat bereid je twee schelpvormige tosti's tegelijkertijd. De behuizing is vervaardigd uit roestvrij staal en kunststof, wat bijdraagt aan de stevigheid van het toestel. De vaste bakplaten zijn voorzien van een anti-aanbaklaag, waardoor voedselresten minder snel blijven plakken tijdens het gebruik. Aan de voorzijde vind je twee indicatielampjes: één om aan te geven dat de stroom is ingeschakeld en één die oplicht wanneer de platen de juiste temperatuur hebben bereikt.

De handgreep is uitgerust met een vergrendelingsclip die de helften stevig op elkaar houdt tijdens het bakproces. Door het compacte ontwerp en de mogelijkheid om het snoer op te bergen, kun je het toestel verticaal in een keukenkastje plaatsen. Het vermogen bedraagt 700 watt en het bakoppervlak meet 23 bij 13 centimeter.

Krups FDK Iconic FDK462

Dit bijzonder ogende model beschikt over extra grote en diepe bakplaten die bedoeld zijn voor dikkere sneetjes brood en een grotere hoeveelheid beleg. De platen zijn afgewerkt met een keramische anti-aanbaklaag, wat een specifieke eigenschap is binnen deze prijscategorie. Je bedient het toestel met een aan-uitschakelaar op de basis, ondersteund door indicatielampjes voor de status van de opwarming.

Met een vermogen van 850 watt warmen de platen op voor het maken van twee driehoekige sandwiches. Het apparaat weegt ongeveer 2,65 kilogram en staat op antislipvoetjes om verschuiven op het aanrecht te voorkomen. Na gebruik is er de optie om het toestel rechtopstaand op te bergen, waarbij het snoer in de daarvoor bestemde ruimte aan de onderkant kan worden gewikkeld.

Philips 3000 Series HD2330/90

Dit apparaat is uitgerust met een vermogen van 750 watt en beschikt over vaste platen voorzien van een anti-aanbaklaag. Het ontwerp is specifiek gericht op het maken van twee sandwiches tegelijk, waarbij de platen een diagonale inkeping maken om het brood in driehoeken te verdelen.

Aan de bovenzijde van de behuizing zijn indicatielampjes aangebracht die aangeven wanneer de stroom is ingeschakeld en wanneer de platen de juiste temperatuur hebben bereikt. Voor de veiligheid tijdens het gebruik is de handgreep voorzien van een vergrendelingsclip, waardoor de helften stevig op elkaar blijven zitten. Het toestel is zo geconstrueerd dat je het snoer om de voet kunt wikkelen, wat verticaal opbergen in een keukenkast mogelijk maakt. De behuizing is gemaakt van kunststof en het apparaat rust op antislipvoetjes om stabiel op het aanrecht te blijven staan.

Emerio ST-125833

Dit is een sandwichmaker die werkt met een vermogen van 900 watt. Het apparaat is ontworpen om twee sandwiches tegelijkertijd te bereiden en maakt gebruik van schelpvormige vormen die de randen van het brood dichtdrukken. De behuizing combineert zwart kunststof met accenten van roestvrij staal.

Aan de bovenzijde zijn twee indicatielampjes geplaatst voor de gebruiksstatus. Het toestel beschikt over een vergrendelbare clip op de handgreep, zodat de platen tijdens het bakken onder druk op elkaar blijven staan. De platen zijn vast gemonteerd en voorzien van een standaard anti-aanbaklaag. Dit model voldoet aan de CE-markering voor veiligheidseisen en is voorzien van een geaarde stekker.

Princess 112415 Panini Grill

Dit apparaat onderscheidt zich door het gebruik van een zwevend bovendeksel, waardoor de bovenste plaat zich aanpast aan de dikte van de inhoud tussen de grillplaten. Het bakoppervlak bedraagt 30 bij 24 centimeter, wat voldoende ruimte biedt voor twee tot drie sandwiches tegelijkertijd. De platen zijn geribbeld en voorzien van een anti-aanbaklaag.

Overtollig vet of vocht wordt via een afvoer naar het meegeleverde opvangbakje geleid. Met een vermogen van 2000 watt bereikt het toestel een maximale temperatuur van 250 graden Celsius. De behuizing is deels van geborsteld roestvrij staal en beschikt over een handgreep die koel blijft tijdens gebruik. Je kunt de grill zowel horizontaal als verticaal opbergen dankzij de vergrendeling die de platen bij elkaar houdt tijdens transport.