Cooll: de oplossing voor duurzame warmte
22 maart 2024
Hoe kunnen we bestaande woningen voorzien van duurzame warmte? De gasgestookte warmtepomp van Cooll, aangedreven door warmte, biedt een oplossing. Bewoners kunnen tot 40% besparen op gasverbruik, terwijl hun elektriciteitsverbruik nauwelijks stijgt.
We willen in Nederland zo snel mogelijk van het gas af door over te stappen op duurzame energie. Warmtepompen zijn hiervoor een goede oplossing. Maar een warmtepomp gebruikt veel elektriciteit. Dat zorgt voor netcongestie: file op ons elektriciteitsnet. In ons DreamHûs bedachten we een oplossing: de Cooll.
De innovatieve oplossing
De Cooll is een warmtegedreven adsorptiewarmtepomp. Deze ketel bespaart 30 tot 40 procent gas ten opzichte van een conventionele HR107 cv-ketel. Deze thermische warmtepomp ziet eruit als een gewone cv-ketel met standaard aansluitingen. De gewone ketel kunnen we daardoor één-op-één vervangen. De ketel draait nu nog op aardgas, maar we ontwikkelen de brander nu door zodat deze ook geschikt is voor duurzame gassen zoals waterstof.
Zonder dat een woningrenovatie nodig is, kunnen we de huidige cv-ketel binnen een dag vervangen door de Cooll thermische warmtepomp. Het systeem werkt op temperatuur die geschikt is voor de radiator, dus de radiatoren hoeven geen plaats te maken voor vloerverwarming.
Testen op The Green Village
Op het dak van DreamHûs, waar we de Cooll thermische warmtepomp hebben geïnstalleerd, is een kleine schoorsteen geplaatst. De warmtepomp haalt de energie uit de buitenlucht via deze schoorsteen. Er is dus geen buitenunit nodig en er is geen geluidsoverlast. Het warmtepompmechanisme is stil, omdat de compressor geen bewegende delen heeft.
Op The Green Village testen we onder andere de gasbesparing, het installatiegemak en het comfort van de installatie. De meetresultaten, die we door middel van het dataplatform inzichtelijk maken, leiden tot verbeteringen. Daarnaast levert de test input voor het verbeteren van de robuustheid en de interface met de gebruiker en is deze test de basis voor een waterstof-pilot.
Technische verdieping
De technologie achter Cooll thermische warmtepomp is een thermische compressor. In plaats van een elektrische compressor wordt het drukverschil gemaakt met een thermische compressor. Het basisprincipe is adsorptie van het natuurlijke koudemiddel NH3. De compressor heeft wisselend een koud deel en een warm deel, waarbij het systeem opgewarmd wordt door een gasbrander en de compressorwarmte daarna wordt afgegeven aan de woning.
Bij opwarming van de compressor wordt koudemiddel op hoge druk vrijgemaakt. De warme kant wordt op hetzelfde moment afgekoeld aan de woning en verwarmt daarmee de woning. Tegelijkertijd adsorbeert het koudemiddel in deze compressor en wordt de druk verlaagd. Na enkele minuten wordt de cyclus gedraaid.
De interne aandrijftemperatuur in het toestel is 180 graden. Daardoor wordt de efficiency gehaald, ook als de afgiftetemperatuur 70 graden is en de buitentemperatuur laag. Het vermogen van de warmtepomp zal 10-15 kW zijn, waardoor ook tapwater efficiënt bereid kan worden in combinatie met een bestaande commerciële buffer. Dit zijn fundamentele redenen waardoor deze technologie geschikt is voor bestaande woningen.
Met onafhankelijk metingen is een SGUE (seizoens-gas efficiëntie) van 1.50 op onderwaarde aangetoond. Dit betekent dat een derde van het gas bespaard wordt, zonder aanvullend elektraverbruik (in vergelijking met een HR-ketel: 100 W i.p.v. 60 W). Een SGUE en een SCOP (seasonal coeficient of performance) is niet één-op-één te vergelijken omdat de elektriciteit die een traditionele warmtepomp gebruikt opgewekt wordt en daar ook verliezen plaatsvinden. Uitgaande van de huidige energiemix (zon, wind, gas, steenkool en kernenergie) kan een SGUE van 1.50 vergeleken worden met een SCOP van 3,31. Dit is vrij hoog voor een warmtepomp die een hoge afgifte temperatuur en tapwater levert.