Pagina 25 van: Installatie en Sanitair – nummer 4 – 2019
<<
>>
Warmtepomp zonder beweging
Een verwarmingstoestel voor bestaan-
de woningen dat tientallen procenten
meer energie uit een kuub gas haalt
dan de toch al energiezuinige HR-ketel:
het Twentse bedrijf Cooll werkt aan
een gasadsorptiewarmtepomp, zon-
der bewegende delen, die precies dit
belooft.
Al negen jaar werkt Cooll Sustainable
Energy Solutions, een spin-off van de
Universiteit Twente, gestaag door aan
het product, dat consumenten direct
kunnen gebruiken als vervanging van
hun huidige ketel, zonder al te veel
rompslomp en meerkosten.
Op dit moment hangt demoversie
nummer 6 in het lab van Cooll, in een
bedrijfsverzamelgebouw aan de noord-
kant van Enschede. Burger: “Deze
warmtepomp verwarmt ons pand, maar
is soms uit bedrijf, omdat we hem ook
gebruiken voor onze testen. Komende
winter willen we een tweede warmte-
pomp hier plaatsen, die puur en alleen
ons pand gaat verwarmen: onze eerste
echte veldtest.”
Burger: “Als alles volgens planning
verloopt, kan de warmtepomp rond
2023 de (internationale) markt op.” Het
gaat om een warmtepomp op gas, die
ammoniak als koudemiddel gebruikt.
De adsorptiecompressor in deze vinding
bestaat uit twee kleine losse drukva-
ten. Die drukvaten bestaan per stuk uit
zestig buisjes van ongeveer een halve
meter lang, gevuld met hoogwaardige
actieve koolstof. “Synthetisch koolstof,
van een Amerikaanse leverancier”,
zegt Burger. Dat koolstof kan heel
veel ammoniak binden (adsorberen).
Wanneer zo’n drukvat wordt opge-
warmd met een gasbrander, ‘ontsnapt’
het ammoniak en wordt het via een
passief ventiel naar de hogedruk-
zijde van de warmtepomp geleid.
Ondertussen kan het andere drukvat
afkoelen om weer klaargemaakt te
worden voor de opname (adsorptie) van
ammoniak; een complete cyclus duurt
ongeveer 6 minuten.
Het ammoniak condenseert in de con-
densor en geeft zijn warmte af aan de
verwarming, waarna de druk wordt ver-
laagd door het expansieventiel: net als
bij een conventionele warmtepomp. Het
koudemiddel verdampt vervolgens in de
verdamper en neemt daar warmte op
?
?
Twee onderzoekers bekijken testresultaten van de demo-opstelling. In een proefopstelling is er een natuurlijke trek gemeten van minimaal
3000 kuub per uur.
nummer 4 juni 2019 | installatie en sanitair 29
>>
uit de koude omgeving. Daarna gaat het
koudemiddel via een passieve klep naar
het andere drukvat dat op de begintem-
peratuur staat waarbij het koudemiddel
weer aan het adsorptiemateriaal wordt
geadsorbeerd.
“Probleem bij koolstof was lang dat het
niet in de gewenste vorm beschikbaar
was. Meestal komt het in de vorm van
poeder of granulaat en is het afkomstig
uit turf of hout.” Die juiste vorm is nu
wel gevonden, bij een niet bij naam
genoemde Amerikaanse leverancier.
“Het is prachtig atomair gerangschikt,
waardoor je een enorm oppervlak krijgt
met allemaal holtes die lijken op poriën
of nissen. Perfect voor de binding van
ammoniak.”
Hergebruik warmte
Een vernieuwend element van de vin-
ding van Cooll, zegt Burger, is dat een
deel van de warmte die vrijkomt bij het
afkoelende drukvat en de koude die
vrijkomt bij het opwarmende drukvat
hergebruikt kan worden in het proces,
door water langs de buisjes te laten
stromen. Die vorm van warmteterug-
winning, thermal wave heat recovery
genoemd, verklaart gedeeltelijk het
hoge rendement van de warmtepomp.
Tot wel 50 procent van de warmte is
hierbij opnieuw te gebruiken.
“Thermal wave betekent dat de warmte
??
??
700 kuub lucht voor
gasadsorptiewarmtepomp
28-29-30_nieuwewarmtepompen.indd 29 06-05-19 13:42