Is een warmtepomp die bij minder goed geïsoleerde woningen en hoge-temperatuur-radiatoren werkt hét antwoord op de vraag naar verduurzaming van het woningbestand?

Vattenfall en Feenstra testen een nieuw hoge-temperatuur-warmtepompsysteem dat de traditionele cv-ketel vervangt zonder noodzaak voor aanvullende maatregelen aan afgiftesysteem en isolatie. Met het warmtepompsysteem voor de bestaande bouw kan een woning in één keer fossielvrij gemaakt worden en biedt Vattenfall een duurzaam alternatief voor de cv-ketel. Cindy Kroon, directeur Klanten van Vattenfall: “Het verduurzamen van de bestaande woningvoorraad wordt op deze manier haalbaar en betaalbaar, en brengt fossielvrij leven een grote stap dichterbij.”

 

De helft van de bestaande woningen

Het innovatieve all-electric warmtepompsysteem werd gezamenlijk ontwikkeld door Vattenfall, Feenstra, DENSO en SOLVIS en maakt gebruik van een hoge-temperatuur-CO2-warmtepomp en een gelaagd buffervat met temperatuuronafhankelijke instroomvoorziening. Alle onderdelen van het systeem zijn door de betrokken partijen specifiek voor deze toepassing gemodificeerd en geïntegreerd tot een robuust geheel dat efficiënt de temperatuur van 70 tot 90 graden levert die nodig is voor traditionele verwarmingssystemen met radiatoren. Het systeem is geschikt voor woningen met een basislast van maximaal 6 kW en een piekvermogen tot 11 kW. Ongeveer de helft van de bestaande eengezinswoningen in Nederland valt in deze categorie.

 

Normale warmtepomp, lage afgiftetemperatuur

De meeste normale warmtepompen bereiken hun hoogste efficiëntie als ze een lage temperatuur van rond de 35 graden leveren. Met zulke lage temperaturen is een woning niet te verwarmen met de bestaande radiatoren en is bijvoorbeeld het aanleggen van vloerverwarming vereist. Ook kunnen de huidige lage- en midden-temperatuur-warmtepompen niet snel genoeg een grote hoeveelheid vermogen leveren om een afgekoelde woning weer op temperatuur te brengen. Dit maakt het noodzakelijk de woning extra goed te isoleren zodat deze niet snel afkoelt.

 

CO2-warmtepomp, hoge afgiftetemperatuur

Het nieuwe warmtepompsysteem kent deze beperkingen niet. Door de combinatie van een hoge aanvoertemperatuur én een hoog piekvermogen is het mogelijk om cv-ketels in de bestaande bouw eenvoudig te vervangen zonder noodzaak voor vloerverwarming of extra isolatie aan het huis.

De hoge temperaturen van het nieuwe warmtepompsysteem worden mogelijk door gebruik te maken van het natuurlijke koudemiddel CO2. Met een Global Warming Potential van 1 is dit bovendien het meest klimaatvriendelijke koudemiddel dat momenteel beschikbaar is.

De gebruikte buffer fungeert als warmtebatterij die zowel wordt ingezet voor het leveren van warmte aan de radiatoren als voor het maken van warm tapwater. Het tapwater wordt net als in meeste cv-ketels direct en legionellaveilig gemaakt via een geïntegreerd tapwaterstation. Een boiler is dus niet nodig.

 

Test met twintig woningen

In een pilot met woningstichting Woonopmaat wordt het systeem gedurende een jaar in twintig verschillende huurwoningen getest. Hierbij ligt de focus op de inpassing van het systeem in bestaande woningen, de comfortbeleving van de bewoners en de efficiency van het systeem.

Als de tussentijdse resultaten van de pilot positief zijn, wordt verwacht dat de eerste productiemodellen van het systeem eind 2020 geleverd worden. Initieel zullen deze beschikbaar zijn voor projecten bij woningcorporaties. In de tweede helft van 2021 komt het systeem beschikbaar voor particuliere woningeigenaren.

 

CO2-warmtepompen: niet nieuw, wel anders

In Japan, waar vooral veel warm tapwater van de verwarmingsinstallaties gevraagd wordt, en in industriële toepassingen wordt de CO2-warmtepomp al veel langer toegepast. Toepassing in Nederlandse woningbouw is ook niet nieuw, want er zijn eerder pilotprojecten geweest waarin CO2-warmtepompen als alternatief voor gewone warmtepompen werden getest. Het pilotproject van Feenstra en Vattenfall lijkt wel het grootste in Nederland tot nu toe.

 

CO2-warmtepompen verschillen wezenlijk van andere warmtepompen. Het gebruikte koudemiddel (CO2 ofwel R744) werkt met een veel hogere druk dan de koudemiddelen die in gewone warmtepompen worden gebruikt. Hierdoor moeten leidingen in een CO2-warmtepomp zwaarder worden uitgevoerd. Daarnaast vraagt een CO2-warmtepomp om een groter verschil in temperatuur tussen aanvoer en retour dan een gewone warmtepomp. Dat is enerzijds een voordeel, doordat hierdoor het gebruik van gewone radiatoren voor hoge-temperatuurverwarming mogelijk is, het rendement in de winter hoger is en de CO2-warmtepomp zonder bijverwarming warm tapwater levert, maar het potentiële nadeel is dat de installatie een minder goed rendement geeft wanneer de warmtevraag kleiner wordt, bijvoorbeeld door de woning te isoleren.

 

De spelers
  • Feenstra is sinds 1947 actief. Met meer dan 1.500 medewerkers beheert, verzorgt en onderhoudt Feenstra een sterke klantenbasis die bestaat uit meer dan 800.000 Nederlandse huishoudens, met name consumenten en woningcorporaties. Hierbij is Feenstra actief op zoek naar bewezen oplossingen waarin duurzaam en comfortabel wonen een rol spelen. Met het uitgebreide netwerk aan vestigingen heeft Feenstra een dienstverlening die 24 uur per dag, 7 dagen in de week voor haar klanten klaar staat. Overal in Nederland.
  • DENSO is een wereldwijde mobiliteitsleverancier van geavanceerde technologie en componenten voor vrijwel elk automerk en -model op de weg. Het hoofdkantoor van DENSO ligt in Japan, het heeft 211 vestigingen in 35 landen.
  • SOLVIS is een technologisch toonaangevende fabrikant van hybride verwarmingssystemen op de Europese markt. Het bedrijf ontwikkelt en produceert toekomstgerichte en generatieoverschrijdende verwarmingssystemen.
  • Vattenfall is een van de grootste energieleveranciers van elektriciteit en warmte in Europa. Tot 2019 bekend als Nuon in Nederland. Inmiddels heet het bedrijf Vattenfall, net zoals het moederbedrijf. In Nederland, Zweden, Duitsland, Denemarken, Finland, Groot-Brittannië en Frankrijk werkt Vattenfall met 20.000 collega’s aan een duidelijk doel: een fossielvrij leven binnen één generatie realiseren.