Oktober 2021
Samen streven naar ideale warmtepomp voor renovatie
Met de regeling Missiegedreven Onderzoek, Ontwikkeling en Innovatie (MOOI) stimuleert het Rijk om samen met andere partijen in consortia te werken aan integrale oplossingen die bijdragen aan de klimaatdoelen. Itho Daalderop, een van de consortiumpartners van het project High Impact Low Effort, werkt aan een warmtepomp die gebruik kan maken van verschillende bronnen.
De snelheid van de transitie blijft achter bij de gestelde doelen. Met name in de gebouwde omgeving gaat het veel te moeizaam. Bij het gasloos maken van woningen komt de warmtepomp vaak wel in beeld, maar bewoners zijn vaak niet enthousiast door de relatief grote ruimte die staande boilervaten innemen. Voor seriematige renovatie van sociale woningen is dit een groot nadeel. Binnen het project High Impact Low Effort zoeken Itho Daalderop, gevel- en dakenbouwer Rc Panels, bronboorder Remon Aardwarmte, producent van geluidswerende producten Merford Noise Control en fabrikant van PVT-panelen en RVS opslagvaten Qsilence gezamenlijk naar een duurzame en energiezuinige renovatieoplossing. Samen werken zij aan de ontwikkeling van een concept dat toepasbaar is in grootschalige renovatieprojecten. De eisen die zij aan het concept hebben gesteld zijn niet mis. Het eindresultaat moet schaalbaar zijn, de installatietechniek moet compact zijn vormgegeven, uiteraard gasloos en energiezuinig, snel te realiseren, comfortabel voor de gebruikers, en niet onbelangrijk: kostenefficiënt voor de corporatie.
Nu is het niet voor het eerst dat fabrikanten al dan niet in samenwerking met andere bouwpartijen aan dergelijke concepten werken. Elbert Stoffer beaamt dat dergelijk concepten al langer bestaan, ook voor de renovatie. Stoffer is innovation manager bij Itho Daalderop, dat als penvoerder optreedt voor dit project. Wat volgens hem een verschil is, is dat veel van die concepten zijn ontworpen op basis van een specifiek woningtype in een bepaald renovatieproject. ‘Bouwkundige aannemers en installateurs bedachten in die gevallen een oplossing die misschien heel goed werkte bij dat specifieke project, maar datzelfde concept was dan toch weer niet toepasbaar voor een ander type woning.’ De kracht van een echt goed concept zit volgens hem voor een belangrijk deel in de hoge mate van standaardisatie. Op die manier houd je de renovatie betaalbaar.
Barbapapa
De ontwikkeling van een warmtepomp die gebruik kan maken van verschillende bronnen of een combinatie van bronnen, neemt een centrale positie in het High Impact Low Effort-project in. Die nieuwe warmtepomp heeft nog geen naam, maar lijkt met de beloftes die het consortium doet in het projectvoorstel op een soort Barbapapa onder de warmtepompen. Eentje die steeds van gedaante en functie wisselt als de situatie daar om vraagt en dus past in elk denkbaar renovatieproject, ongeacht de specifieke omstandigheden. Stoffer vindt het een grappige vergelijking. ‘Daar komt het feitelijk op neer ja, maar waar nodig wordt het ook nog eens een warmtepomp die een combinatie van bronnen aankan. Het zou bijvoorbeeld kunnen dat een water-waterwarmtepomp met een hele korte bodemlus – omdat je op die plek niet dieper mag boren – in combinatie met PVT-panelen een optimum oplevert in sommige situaties. Dan zou je ook direct de nadelen opheffen van PVT-panelen, namelijk dat je er minder goed mee kan koelen.‘
Een andere oplossing die binnen het High Impact Low Effort-project in beeld is, betreft een dry cooling-achtige optie. Hierbij wordt gebruik gemaakt van een tamelijk passief buitendeel, dat slechts bestaat uit een ventilator en wisselaar. Dit buitendeel fungeert als een gecombineerde lucht/waterbron voor een water-waterwarmtepomp. De energie wordt daarbij aan de buitenlucht onttrokken en via het water/glycolmengsel naar de warmtepomp gebracht.
‘De kracht van een echt goed concept
zit in de hoge mate van standaardisatie.’
Ontwikkelteam
Als nuchtere techneut ziet Stoffer de ontwikkeling van de nieuwe warmtepomp overigens niet als een (Barba)truc, maar als een realistische technische uitdaging. ‘Zeker als je hem vergelijkt met onze bodemwarmtepomp die vooral wat betreft de brontemperaturen erg eenkennig is, moet het ‘kunnen’ worden opgerekt. Maar als we vanaf moment 1 in het ontwerp rekening houden met wat we wíllen, dan kunnen we dat realiseren.’
Stoffer somt een niet uitputtend lijstje op van zaken die het ontwikkelteam van Itho Daalderop het komende jaar gaat oppakken. ‘Heel belangrijk is de andere keuze die we gaan maken voor het koudecircuit in de warmtepomp en het koudemiddel dat we gaan gebruiken. Verder is de keuze van een ander type pompen en warmtewisselaars cruciaal bij de ontwikkeling en – zoals al eerder gezegd - de regeling moet zodanig zijn dat die altijd de optimale keuze maakt tussen de verschillende bronnen. Maar’, zegt hij, ‘het zit ‘m ook in de functionele opbouw van het broncircuit. Bij een bodemwarmtepomp zit een pompje en/of klep; punt. Maar als de bronnen diverser worden of er zelfs meerdere bronnen zijn, dan moet je dat broncircuit in staat stellen om de bronnen zodanig te combineren dat er debieten en temperaturen ontstaan die energetisch aantrekkelijk zijn.’
Een warmtepomp voor renovaties die meer bronnen aankan, moet daarnaast ook compact zijn. Stoffer: ‘Corporaties willen duurzame oplossingen die net als de cv-ketels tussen de keukenkastjes passen. Itho Daalderop levert inmiddels de vijfde generatie warmtepompen die al veel compacter zijn dan eerdere generaties. Met een paar slimmigheidjes in het ontwerp zitten we minder vast aan bepaalde afmetingen in de opbouw. Inmiddels kunnen we nu de techniek van een 7,5 kW warmtepomp kwijt in een doosje van 56 x 40 x 50 cm. En voor de warmtapwaterbereiding gebruiken we direct geladen vaten, waarin de spiraal ontbreekt en een slimme laadvoorziening zorgt voor een betere gelaagdheid en dus ook aftapbaarheid. Daarmee winnen we 15 procent ruimte, terwijl het vat toch een grote bruikbare energie-inhoud en een zeer goede isolatie heeft. Dat neemt niet weg dat nog steeds behoorlijk wat volume moet worden weggewerkt in een woning. Daarom ontwikkelen we samen met de partners in dit project nóg minder volumineuze oplossingen.’
TKI-subsidie voor 46 projecten
Het project High Impact Low Effort is een van de 46 projecten in heel Nederland die door het ministerie van EZ zijn gehonoreerd met een subsidie in de categorie ‘Verduurzaming Gebouwen’. Eén van die projecten is de Multifunctionele Energie Efficiënte Douchecabine (MEED), waarover we in de vorige editie van E&W al berichtten. Andere interessante projecten zijn onder andere de ontwikkeling van het CESAR-systeem, dat duurzaam opgewekte energie omzet in warmte en die opslaat in een batterij van natuurlijk gesteente (basalt/magnetiet). En onder penvoering van Kropman Installatietechniek ontwikkelt weer een ander consortium een zelflerende continue monitoring (CM) & detectie en diagnose module als add-on voor GBS van kantoren.
Kijk hier voor een overzicht van alle 46 projecten die zijn gehonoreerd met een subsidie.
Het belang van partners
Itho Daalderop heeft zelf al veel kennis in verschillende disciplines in huis voor zo’n nieuwe warmtepomp. ‘Het helpt dat wij heel makkelijk even ons ‘ventilatieteam’ erbij kunnen halen als we een prefab-installatie bedenken waar meerdere installatie-aspecten bij elkaar komen’, geeft Stoffer aan, ‘maar ik wil ook de meerwaarde benadrukken van de partners binnen het consortium. Zo heeft Qsilence, een zusterbedrijf van HRsolar al veel ervaring met de productie van horizontaal georiënteerde voorraadvaten en ook met PVT-panelen. En de inbreng van Merford Noise Control is zeer relevant, want als je zo’n warmtepomp ‘wegmoffelt’ achter een knieschot, en misschien ook nog wel op een houten zoldervloer, dan is het belangrijk om ervoor te zorgen dat je in de slaapkamer eronder nog rustig kunt slapen. De expertise van Remon Aardwarmte is belangrijk om de combinatie grondwarmtepomp met PVT-panelen van Qsilence te realiseren. Rc Panels ten slotte, heeft heel veel ervaring met bouwregelgeving en hoe je een goed geïsoleerde schil - mogelijk met een daarin geïntegreerde installatietechniek – om je huis kunt bouwen om een laag temperatuur-oplossing als een warmtepomp tot zijn recht te laten komen.‘
Op weg naar marktrijp product
Stoffer geeft aan dat het hele project ruim drie jaar beslaat. ‘Daar zit een aantal momenten in waarop we de voortgang zullen evalueren samen met RVO. En over twee jaar zullen we living labs gaan inrichten waarin we de techniek in de praktijk gaan testen en bewijzen.’ Bang dat het project helemaal op niks uitdraait en RVO de subsidie terug wil, is Stoffer niet. ’Wij geloofden op voorhand in het kant-en-klaarconcept dat wij als consortium wilden ontwikkelen. Het binnenhalen van subsidie was geen doel, maar een middel om het concept door te ontwikkelen tot een marktrijp product voor de renovatiemarkt, dat past binnen de duurzaamheidsambities van alle consortiumpartners.’
Tekst: Mari van Lieshout
Illustratie: Itho Daalderop