VERWARMING
Install Magazine 974 – februari 2021
Innovaties in warmtepomptechniek
De techniek van warmtepompen staat niet stil. EHPA, de vereniging van de Europese warmtepompsector, bracht enkele veelbelovende ontwikkelingen onder de aandacht. Zo bieden de fabrikanten een antwoord op de uitdagingen van de energietransitie.
Olievrije compressoren
Danfoss stelde de nieuwste modellen van de olievrije compressoren voor. Deze maken gebruik van magnetische lagers. Er is dus geen fysiek contact van metaal op metaal, waardoor er ook geen smering nodig is. Het grootste voordeel is een betere betrouwbaarheid en een minder complexe opbouw. Er moet immers geen smeersysteem voorzien worden, en problemen met de olie zijn uitgesloten. Bovendien is het onderhoud eenvoudiger, net omdat alle ingrepen in verband met nazicht en vervanging van de olie wegvallen. Omdat er geen metaal-op-metaal contact is, is er ook minder slijtage, waardoor de prestaties van dergelijke compressoren niet verminderen tijdens hun levensduur. Tenslotte zijn ze ook stiller.
De voornaamste uitdaging bij deze bouwwijze is om de krachten die binnen de compressor ontstaan, in evenwicht te houden. Dat maakt het moeilijker om hoge temperaturen te halen. De nieuwste generatie compressoren van Danfoss kunnen nu echter afgiftetemperaturen tot 69°C aan, wat hen breed inzetbaar maakt in HVAC-toepassingen, inclusief SWW.
De volgende stap in laag-GWP koelmiddelen
In het kader van de F-gassenverordening is er al heel wat vooruitgang gemaakt met de introductie van laag-GWP koelmiddelen. Voor warmtepompen voor gebouwentoepassingen zijn dat nu in de eerste plaats R32 en propaan (R290). Beide koelmiddelen hebben echter hun beperkingen. Met een GWP van 675 scoort R32 nog relatief hoog: volgens de phasedown mag de gemiddelde GWP in 2024 slechts 600 bedragen. Dat maakt het moeilijk om dan nog R32 op grote schaal toe te passen. Propaan heeft een veel beter GWP, maar vertegenwoordigt een explosierisico. Daarom moeten er bijkomende veiligheidsmaatregelen getroffen worden, wat de installatie complexer en dus duurder maakt.
Vandaar dat men de hoop heeft gesteld op twee nieuwe HFO-mengsels: R454B en R454C. Ze hebben een GWP van respectievelijk 466 en 148, en zijn moeilijk ontvlambaar (A2L). Dat maakt ze tot een toekomstbestendig alternatief voor R410A. Sommige fabrikanten, zoals Stiebel Eltron hebben al toestellen op R454C uitgebracht, en er komen meer componenten voor op de markt.
Lucht als koelmiddel
Tenslotte werden de mogelijkheden in verwarming van toestellen volgens de Bell-Coleman cyclus voorgesteld. Die maken gebruik van lucht als koelmiddel. De lucht wordt eerst samengeperst, dan bij hoge druk afgekoeld, en vervolgens weer geëxpandeerd. Bij die laatste stap wordt er warmte uit de omgeving opgenomen. Deze techniek vindt met onder meer terug in ultralagetemperatuur toepassingen en vriesdrogen. Na de eerste stap (compressie) komt er heel wat warmte vrij, wat het werkingsprincipe interessant maakt voor warmtepomptoepassingen. Bovendien is lucht een bij uitstek milieuvriendelijk en veilig koelmiddel, vrij van alle wettelijke beperkingen. De fabrikant Mirai stelde een reeks toestellen voor, waarbij de warmte van ULT-toepassingen kan worden gerecupereerd. Meestal gaat het om relatief lage temperaturen (28-30°C) aan de warme kant, maar er zijn ook uitvoeringen die tot 70°C kunnen gaan.
De warmtepomptechniek staat dus niet stil, en er zitten nog heel wat veelbelovende innovaties in de pijplijn.
Door Alex Baumans
