44 nr. 4 Juni 2023 Innovatieve warmtepomp met hoge temperaturen duurzaam alternatief voor cv-ketel Een warmtepomp die vrijwel hetzelfde te gebruiken is als een gasgestookte cv-ketel, en waar niets in een woning aan verbouwd hoeft te worden. Met dat uitgangspunt zijn Vincent Wijdeveld en Tijmen de Jong van Tarnoc BV 4 jaar geleden aan de slag gegaan, wat resulteerde in de Tarnoc Turbineketel. Deze warmtepomp zonder buitenunit werkt volgens een ander principe dan gangbaar bij de meeste warmtepompen. Hij wordt inmiddels getest in huurwoningen van 8 woningcorporaties in Noord-Brabant, en daarna kan heel Nederland volgen. Auteur: Harmen Weijer. Foto’s: Tarnoc / Brambooth.com (video-stills) De opgave in Nederland is helder: we willen van het aardgas af, en dat betekent voor veel bestaande woningen dat een warmtepomp in beeld komt voor de verwarming en warm tapwater. Maar vooral voor woningen uit de vorige eeuw betekent dat ze eerst goed geïsoleerd moeten en dat er overgestapt moet worden op een lage temperatuur afgiftesysteem. Dat is echter lang niet altijd mogelijk of betaalbaar, en wat Tijmen de Jong betreft ook niet nodig. “We zeggen altijd: het gebouw moet niet aangepast worden aan de warmtepomp, maar de warmtepomp moet aangepast worden aan het gebouw.” Met dat gegeven zijn De Jong en Wijdeveld 4 jaar geleden begonnen met het ontwikkelen van de Tarnoc. “We hebben vooral gekeken naar de eigenschappen van de huidige gasgestookte cv-ketel, want die is men gewend. Als we dat ook in een warmtepomp kunnen verwerken, dan is een overstap veel makkelijker. Belangrijkste eigenschappen van een cv-ketel zijn: hoge temperatuur, stevig vermogen en de eenvoudige, snelle toepasbaarheid. Daarna zijn we kijken naar welke warmtepomptechniek hiervoor het beste te gebruiken is, en we kwamen uit bij air cycle techniek.” Air cycle De air cycle techniek is niet nieuw, maar wordt vooral gebruikt in de luchtvaartindustrie, en in de koeltechnische sector als men hele lage temperaturen wil bereiken van tussen de -50°C en -150°C. De Jong: “Dat kan dus ook andersom, dus voor warmte met temperaturen duidelijk boven de omgevingstemperatuur. Hoge temperatuur warmtepompen, dus.” In gebouwde omgeving is echter dampcompressie de meest gebruikte warmtepomptechniek. De Jong legt uit: “Die warmtepompen werken met een gesloten circuit en een koudemiddel onder hoge en lage druk. Dat koudemiddel verdampt of condenseert op verschillende drukken. Dat effect levert warmte of koude op, dat in een huis voor verwarming en warm tapwater gebruikt kan worden. Het zijn juist die koudemiddelen die limiterend werken voor de hoogte van de gewenste temperatuur. Dat is ook de reden dat de meeste warmtepompen geen hoge temperaturen kunnen maken. Er zijn wel warmtepompen, die die hoge temperatuur kunnen behalen, maar die werken met twee cyclussen en met twee verschillende koudemiddelen. Dat maakt het systeem ingewikkeld en minder energiezuinig, zeker voor woningbouw. Bovendien zijn de koudemiddelen zelf vaak zeer milieubelastend, en de alternatieven zijn dat niet.” Werken met lucht De Tarnoc werkt met de air cycle techniek, en dus met lucht. De Jong: “Doordat we met lucht werken, heb je niet het verdampings- en condenseringsproces, maar een volledige gascyclus. En er zit geen koude zijde aan dit systeem, dat wordt gedaan door de koude lucht gewoon af te blazen. Het werkt als volgt: in de Tarnoc wordt buitenlucht aangezogen. Die wordt voorverwarmd met restwarmte. Via de compressor gaat de lucht langs de primaire en daarna langs de secundaire wisselaar, waar de warmte wordt afgegeven voor verwarming en warm tapwater. De Tarnoc heeft 5 tot 6 keer minder lucht nodig dan standaard lucht/water warmtepompen. Daardoor is er geen buitenunit nodig, met alle voordelen van dien. Want zo’n buitenunit maakt soms nogal wat geluid. En omdat we geen beperking van koudemiddelen hebben, kunnen we betrouwbaar hogere temperaturen maken van 80°C aanvoer en 60°C retour, en dat is exact hetzelfde als bij gasgestookte cvketels.” Warm tapwater De Tarnoc is inmiddels ook te gebruiken voor warm tapwater, want dat was bij het eerste prototype nog niet mogelijk. “Het is als in een combiboiler, dankzij een 3 wegklep wisselt de Tarnoc tussen de cv- en warm tapwatermodus. Hij heeft een vermogen van 20 kW, dat komt overeen met een cv-ketel CW3-klasse. Hij kan continu 10 liter water van 40°C per minuut produceren. Hij heeft in principe geen buffervat nodig, maar de Tarnoc komt iets langzamer op gang bij warm watervraag dan een standaard cvketel. Daarom leveren we hem nu met 30 of 50 liter buffervat.” Dat hoge vermogen zorgt ook voor een hoger stroomverbruik: gemiddeld zo’n 6000 kWh per jaar bij een woning die nu circa 1400 m3 aan aardgas verbruikt. “Daar staat tegenover dat je geen aardgas meer hoeft te Subsidie Tarnoc heeft subsidie gekregen vanuit de Demonstratie Energie en Klimaatinnovatie (DEIregeling) van Rijksdienst voor Ondernemend Nederland (RVO). Daardoor kon het bedrijf uitgebreide testen en marktdemonstraties starten, zoals de pilots bij de 8 Brabantse woningcorporaties van de WarmteWissel Challenge. De DEI+, zoals de regeling inmiddels heet, is een subsidie voor projecten waarbij nieuwe innovaties op het gebied van energie en CO2-reductie worden uitgeprobeerd in de vorm van een pilot of demonstratieproject. Het gaat daarbij om innovaties waarvoor het meeste onderzoek inmiddels al achter de rug is. Zie voor meer info: www.rvo.nl/dei.
RkJQdWJsaXNoZXIy NTI5MDA=