Dit jaar is het zover, in 2023 wordt de eerste thermo-akoestische warmtepomp in een Nederlandse woning geplaatst. De warmtepomp komt voor in vele soorten en maten, maar warmte opwekken uit geluidsgolven is een veelbelovende variant. De thermo-akoestische warmtepomp levert warmte of kou op basis van ‘staande’ geluidsgolven. Hoe kan dat?

De thermo-akoestische warmtepomp is een relatief nieuwe variant van de warmtepomp. Bedrijven zoals SoundEnergy, BlueHeart Energy en TNO zijn bezig met de ontwikkeling van de thermo-akoestische warmtepomp.

Van geluid naar warmte
Hoe wordt geluid omgezet in warmte? De geluidsgolven worden door een drukvat geduwd om zich vervolgens te mengen met een gas (helium of argon). De combinatie van druk en gas zorgt voor trillingen. De warmte ontstaat wanneer de golven op bepaalde plekken worden samengedrukt. Op de plekken waar de golven extra ruimte krijgen koelt het gas af. Vervolgens wordt de warmte of koude via het warmtepomp-principe getransporteerd naar het afgiftesysteem.

De geluidsgolven hebben een assisterende functie, want de warmtepomp haalt ook warmte uit de lucht, het water of de grond. De geluidsgolven zijn een toevoeging om  perioden op te vangen wanneer meer warmte nodig is. Er zijn ook geheel zelfstandige thermo-akoestische warmtepompen in ontwikkeling, die de binnentemperatuur van een ruimte kunnen verwarmen of koelen. Het thermo-akoestische deel vervangt in dit geval de compressor van de warmtepomp.

Waarom is nieuwe techniek nodig?
Het voordeel van de thermo-akoestische warmtepomp ten opzichte van de meer gangbare warmtepompen is dat er nauwelijks of geen beweegbare delen aanwezig zijn, dit verminderd de kans op slijtage. Daarnaast is een (vervuilend) koudemiddel voor de thermo-akoestische warmtepomp overbodig.

In tegenstelling tot andere warmtepompen is de thermo-akoestische variant fluisterstil. Én de warmtepomp kan hogere temperaturen behalen dan de reguliere warmtepomp.

Waarom is de thermo-akoestische warmtepomp nog niet breed geïmplementeerd?
Als je de voordelen op een rijtje ziet staan, stel je jezelf al gauw de vraag waarom de thermo-akoestische warmtepomp niet de meest gangbare warmtepompvariant is. De thermo-akoestische warmtepomp is momenteel nog niet te koop, maar er is zeker marktpotentie. 

De warmtepomp is momenteel nog te groot voor residentieel gebruik. Er zijn kleinere varianten in ontwikkeling, maar deze hebben nog een lage koelcapaciteit en zijn nog niet beschikbaar voor gebruik in woningen. De thermo-akoestische warmtepomp kan in de toekomst mogelijk wel commercieel gebruikt worden. Maar de techniek moet eerst verder ontwikkelen om breed geïmplementeerd te worden op de residentiële markt.

BlueHart is samen met TNO sinds 2016 aan het werken aan de ontwikkeling van een kleinere thermo-akoestische warmtepomp. De eerste residentiële thermo-akoestische warmtepomp wordt dit jaar voor het eerst geïnstalleerd in een Nederlandse woning. Zodra de testresultaten beschikbaar zijn, hopen de projectontwikkelaars dat de productie verder kan worden opgevoerd.

Industriële potentie
TKI Urban Energy ziet vooral een potentieel voor de thermo-akoestische warmtepomp in de industriële sector. De thermo-akoestische warmtepompen worden op kleine schaal al ingezet om restwarmte om te zetten in koeling, deze gebruiksvorm kan mogelijk worden uitgebreid in de industrie.

Lees ook: De duurzame industrie geeft een warm welkom aan de industriële warmtepomp

Duurzaamheid
De coëfficiënt of performance (COP) is de ratio tussen de elektriciteitsinput en de geleverde warmte. Hiermee wordt het efficiëntieniveau van de warmtepomp aangegeven. De COP van de thermo-akoestische warmtepomp ligt tussen de 4 en de 5, dit betekent dat de warmtepomp met weinig elektriciteitsinput veel warmte kan produceren.

Sommige thermo-akoestische technieken worden enkel door restwarmte aangedreven, en gebruiken hierbij geen elektriciteit. Deze vorm van de thermo-akoestische warmtepomp is zeer duurzaam, maar deze warmtepomp kan alleen worden gebruikt in de industriële sector en niet voor woningen.