Warmtepompen in de utiliteit hebben veel verschillende toepassingen: ze kunnen zowel in scholen en kantoren als in winkels en ziekenhuizen geplaatst worden. Afhankelijk van de locatie waar een warmtepomp wordt gebruikt, wordt ook een ander type natuurlijk koudemiddel toegepast.

In een reeks artikelen inventariseert Warmte365 hoe het ervoor staat met die overstap van F-gassen naar natuurlijke koudemiddelen. In dit tweede artikel: warmtepompen voor de utiliteit.

Net als bij warmtepompen in woningen, wordt propaan steeds vaker gebruikt als natuurlijk koudemiddel in warmtepompen voor de utiliteit. In de kleinere utiliteit kunnen bijvoorbeeld meerdere warmtepompen in cascade worden aangesloten of er kan gekozen worden voor een warmtepomp met een groter vermogen.

Propaan-warmtepompen voor de utiliteit zijn op de markt te vinden bij onder andere Panasonic, Remeha, Enerblue, Euroklimat en Interclima Greentech. Deze gaan van tientallen kilowatt vermogen, tot honderden kilowatt vermogen wanneer ze in cascade worden opgesteld. Deze warmtepompen kunnen verwarmen tot zo’n 70 of 80 graden Celsius en sommige kunnen ook koelen tot minus 15 graden Celsius.

CO2 voor hogere temperaturen
Propaan als natuurlijk koudemiddel is niet de oplossing voor alle toepassingen in de utiliteit. Warmtepompen met CO2 als koudemiddel worden ook vaak ingezet. Daar wordt met name voor gekozen wanneer er grote hoeveelheden water met hoge temperatuur nodig zijn. Dat is bijvoorbeeld het geval in restaurants, hotels, sportcentra en ziekenhuizen.

Met een Global Warming Potential van 1 is CO2 (R744), een milieuvriendelijk natuurlijk koudemiddel. Het heeft als voordeel dat hoge temperaturen bereikt kunnen worden, het wordt bijvoorbeeld gebruikt om tapwater tot 90 graden Celsius te verwarmen. Met name bij een groot verschil tussen aan- en afvoertemperatuur is zo’n CO2 warmtepomp erg efficiënt, vertelt Charles Geelen, senior adviseur duurzame energie bij Infinitus Energy Solutions.

CO2-warmtepompen voor de utiliteit zijn bijvoorbeeld te vinden bij Interclima Greentech, Mitsubishi en Triple Aqua. Deze warmtepompen zijn in veel verschillende vermogens te verkrijgen en door ze aan elkaar te koppelen kunnen ook hier erg hoge capaciteiten bereikt worden.

Ook voor het ingaan van de F-gassenregeling werd CO2 al ingezet als koudemiddel, dat gebeurt bijvoorbeeld vaak in supermarkten voor de grote koelinstallaties, vertelt Zohar Tzur, projectmanager techniek, veiligheid en milieu bij de NVKL (Nederlandse Vereniging van ondernemingen op het gebied van Koudetechniek en Luchtbehandeling). De restwarmte die daarbij vrijkomt, kan bijvoorbeeld gebruikt worden om kantoren mee te verwarmen.

VRF-systemen
In sommige (grote) utiliteitsgebouwen worden VRF-systemen (Variable Refrigerant Flow) gebruikt, zegt Tzur. Met zo’n systeem kan de temperatuur in iedere ruimte afzonderlijk worden bepaald, wat bijvoorbeeld erg handig is in hotels. Het is als het ware een grote lucht-lucht- warmtepomp.

Maar gezien risico’s op bijvoorbeeld lekkages wil je een koudemiddel, zoals CO2 of propaan, niet door een heel pand vervoeren, legt Tzur uit. Een oplossing is het centraal koelen van een vloeistof (vaak een mix van water en glycol) met propaan als koudemiddel. Die vloeistof wordt dan door het pand geleid en neemt warmte op, waarna het wordt teruggeleid naar een chiller, die vaak buiten wordt geplaatst. Op die manier houdt je het koudemiddel buiten en op één plek, wat de risico’s in het algemeen verkleint in geval van een lekkage.

Veiligheidsmaatregelen
Ook het gebruik van CO2 als koudemiddel brengt aanvullende veiligheidseisen met zich mee. CO2 is niet brandbaar of explosief, maar kan in hogere concentraties wel gevaarlijk zijn om in te ademen.

Daarnaast werkt CO2 onder hoge druk, waardoor het systeem wat aanpassingen nodig heeft ten opzichte van andere koudemiddelen. Zo is er bijvoorbeeld een sterkere compressor nodig die die hoge druk kan leveren.  

Dit soort aanpassingen brengen aanvullende kosten met zich mee, wat de prijs van de warmtepomp opschroeft. Zo’n hogere prijs is voor veel consumenten niet te betalen, maar voor utiliteitsgebouwen is daar vaak wat meer ruimte voor.