EW02 Cover 600
September 2021

Sloveens warmtepompwonder

Buiten- en binnenunit in één compacte kast

28 00

Bijna drie jaar werkte Jacco Langebeeke van Vloerverwarming Nederland met de ontwikkelaars van het Sloveense Kronotherm aan een unieke luchtwarmtepomp. Het resultaat: de Versi-I, een warmtepomp waarin het buitendeel - dat normaal zijn lawaaiige werk staat te doen op het dak of in de tuin - samen met de ­binnenunit is verwerkt in één compacte kast ter grootte van een flinke gasketel.

Jacco Langebeeke is eigenaar van Vloerverwarming Nederland (VN). Met zijn bedrijf is hij partner in een consortium van vier partijen dat de afgelopen twee jaar met een subsidie van TKI Urban Energy werkte aan het project IVOS, dat staat voor ‘Individueel Verduurzamen Op grote Schaal’. De specialist in zltv-afgiftesystemen uit Gieten sloot aan bij het project en richtte zich met name op het met een hoog rendement opwekken van warmte, zonder veel geweld te doen aan de omgeving. ‘Want’, zegt Langebeeke, ‘ik ben ervan overtuigd dat mijn klanten geld over hebben om te verduurzamen. Waar ze echter tegenop zien is dat ik hun huis of tuin op de kop zet, hen vraag kostbare woonruimte op te offeren voor grote apparaten en vooral tegen de geluidsoverlast die een buitenunit oplevert voor henzelf én hun buren. De Versi I biedt voor al deze zaken een oplossing.’

28 01

Schaalbaar, haalbaar en betaalbaar

‘Onze oplossing is schaalbaar, haalbaar en betaalbaar’, Langebeeke herhaalt de drie woorden keer op keer als hij vertelt over het Sloveense warmtepompwonder dat hij en zijn technisch specialist Gerard Huising samen met Kronotherm ontwikkelden. Sinds dit voorjaar wordt de Versi-I geleverd door hun nieuw opgerichte bedrijf Zorgeloos Gasloos. ‘Met VNL pionierde ik jaren geleden al met individuele grondgebonden warmtepompen. Maar die zijn best prijzig en geven enorm veel rotzooi in de tuin waar de bron moet worden geboord. En luchtwarmtepompen hebben weer andere nadelen, zoals een buitendeel dat door veel van mijn klanten ‘lelijk’ werd gevonden, ruimte inneemt en bovendien geluidshinder oplevert.’
Langebeeke startte een zoektocht die hem in drie jaar leidde langs fabrikanten in Nederland, Oostenrijk en Denemarken. Uiteindelijk kwam hij terecht in Slovenië, waar hij serieus gehoor vond bij Kronotherm voor hun opmerkelijke en volhardende vraag: maak voor mij een luchtwarmtepomp zonder buitendeel. Langebeeke: ‘De Sloveense fabrikant bracht met de Adept al een geavanceerde luchtwarmtepomp op de markt met veel aandacht voor geluidsreductie, maar nog steeds wel eentje met een buitendeel dat staat te ronken op het dak. En wij wilden per se een luchtwarmtepomp zónder buitendeel. Samen met de R&D-afdeling van Kronotherm zijn Gerard en ik gaan onderzoeken of we van die bestaande Adept een volledig nieuw toestel konden bouwen, waarin we het binnendeel en het buitendeel samenbrengen in één omkasting. Een flinke technische uitdaging, die nóg moeilijker werd toen wij bij het eerste prototype vaststelden dat die technisch deed wat we voor ogen hadden, maar dat hij wel nog een stuk kleiner moest. In de breedte moest er nog bijna 30 cm af en in de hoogte 16 cm, omdat het toestel moet passen op de plek waar nu de gasketel hangt.’ ­

De omvang van de warmte­pomp is slechts 60 x 71 cm bij een hoogte van 124 cm

De fabrikant liet zich uiteindelijk overtuigen van de commerciële potentie. Langebeeke denkt te weten wat voor de fabrikant de doorslag gaf. ‘Cruciaal was dat je in Slovenië ten eerste geen buitenunit mag plaatsen op een historisch pand en ten tweede moet je bij plaatsing op een huis van alle buren die het buitendeel kunnen zien expliciet toestemming hebben. Je moet dus bij alle omwonenden langs om later niet in de problemen te komen. Met de alles-in-een Versi I hoeft dat niet meer en dat gaf Kronotherm het laatste zetje om met ons het avontuur aan te gaan.’

28 02De aan- en afvoer, zowel aan de gevel als op een plat dak of puntdak, moeten voldoende ver van elkaar worden geplaatst om vermenging te voorkomen.

Engineeringswerk

Huising, die vanaf het begin betrokken was bij de ontwikkeling, zag kans het toestel na intensief engineeringswerk terug te brengen tot een omvang van slechts 60 x 71 cm bij een hoogte van 124 cm. Wat daarbij hielp is dat een hedendaagse, goed geïsoleerde woning verwarmd kan worden met een beperkt vermogen van slechts 7,5 kW. Blijft nog wel de vraag hoe zowel een binnen- als buitendeel in een omkasting van deze beperkte omvang kan worden ‘gepropt’. Langebeeke toont het door de afdekplaat van het toestel te schroeven. ‘Ik had in gedachten de verdamper en de compressor een kwart slag te draaien. De fabrikant wilde daar eerst niet aan. Nu zit de verdamper er overdwars in, de ventilator erboven en past het. De monteur hoeft slechts de slangen naar de dakdoorvoeren aan te sluiten en de stekker in het stopcontact te steken.‘
Makkelijk gezegd, maar hoe haalt de luchtwarmtepomp zijn energie uit de buitenlucht als je geen buitendeel hebt? ‘Die wordt van buiten aangezogen vanuit de geïntegreerde ventilator’, legt Huising uit. ‘Nadat de energie eruit is gehaald, wordt de lucht weer naar buiten geleid door een afvoer. Uiteraard moet de aan- en afvoer voldoende ver van elkaar worden geplaatst om vermenging te voorkomen. Als dit onzorgvuldig gebeurt, zal de warmtepomp minder efficiënt werken. Voor de aan- en afvoer van lucht moeten een toe- en een afvoerbuis worden geplaatst van minimaal 315 mm’, vervolgt hij. ‘Uit metingen bleek dat deze diameter buis zorgt voor minimale luchtweerstand en daarmee een zeer laag stromingsgeluid. Bovendien heeft die lage weerstand ook een positief effect op het totale energieverbruik van de warmtepomp.’
De Versi I wordt gecombineerd met een boilervat van 200, 250 of 300 liter. ‘Flinke jongens’, geeft Langebeeke toe, ‘maar er zijn voldoende oplossingen op de markt om de boiler horizontaal te plaatsen zodat die onopvallend kan worden weggewerkt onder het schuine dak. Prijstechnisch is dat wel iets minder interessant dan een rechtopstaande boiler, maar het levert wel de door onze klanten zo gewenste praktische ruimtewinst op voor de zolder.’

Vier rendementsverhogende onderdelen op de Versi-I

  1. De warmtepomp anticipeert drie dagen van tevoren op het weerbericht, waardoor automatisch vroegtijdig wordt ­gereageerd op warmte- of koelvraag. ­
  2. Een bypass van de compressor-olie zorgt voor een hogere efficiëntie van de warmteoverdracht van de verdamper.
  3. De ventilatiebox of wtw-uitblaas kan worden aangesloten op de luchtaanzuigbuis van de warmtepomp.
  4. De warmtepomp staat in 'the cloud', waardoor hij van afstand is uit te lezen.

Opkrikken SCOP tapwater

Sinds het eerste prototype uit 2019 is het toestel niet alleen kleiner geworden, maar hebben de engineeringsinspanningen ook geleid tot verbetering van de prestaties en een groter installatiegemak. Zo is het toestel nu meer modulair opgebouwd. Huising: ‘Dat wil zeggen dat de vervanging van onderdelen, zoals printplaten of compressoren, eenvoudiger is geworden. Verder is de besturing van de warmtepomp intelligenter geworden. De Versi I kijkt drie dagen vooruit wat de weersvooruitzichten zijn. Als duidelijk is dat het over vier uur kouder wordt, stopt de warmtepomp alvast met koelen en andersom. En als je pv-panelen op het dak hebt, wordt het toestel zodanig aangestuurd dat je tapwater maakt op eigen opgewekte stroom. Het boilervat fungeert dan als een thermische energiebuffer.' ­
'En', vervolgt Langebeeke, 'met een SCOP van 4,72 in verwarmingsmodus en 3,61 voor tapwater scoort de Versi-I al goed, maar met een nieuw vloerverwarmingssysteem met een hogere warmteaccumulatie denken we de draaitijden van de warmtepomp op momenten dat je geen eigen zonnestroom van je dak beschikbaar hebt, nog verder te kunnen terugbrengen. Dat zorgt voor een nog iets hogere SCOP. En door een aanpassing van de besturing kunnen we straks vochtige en warme ventilatielucht die vrijkomt bij het douchen door de warmtepomp heentrekken, waarmee we de SCOP voor tapwater nog een paar tiende punten kunnen opkrikken.’
Voor een overbelasting van het elektriciteitsnet met al die stroomvretende warmtepompen is Langebeeke niet bang. ‘Onze Versi-I trekt maximaal 1,5 kW. Dan wil ik die discussie nog weleens aan dat het net dat niet aankan; dat is zó weinig. En met het natuurlijke koudemiddel R452b draait deze warmtepomp, die moduleert van 2-7 KW, tot -15 graden zonder dat het elektrische element van 4 kW ingezet hoeft te worden. Dus daar hoeven we ook niet bang voor te zijn.'

Voor nieuwbouw én renovatie

Langebeeke is overtuigd dat de Versi I een belangrijke rol kan spelen bij het versnellen van de verduurzaming van huizen. In eerste instantie mikt zijn bedrijf op nieuwbouwwoningen om volume te kunnen gaan draaien en de ontwikkelingskosten terug te verdienen, maar de uitdaging ligt in de renovatie. Hoewel er op dit moment pas negen functionerende Versi I’s staan opgesteld in Nederland, antwoordt hij met een volmondig ‘nee’ op de vraag of hij leveringsproblemen verwacht als de vraag naar deze unieke warmtepomp explodeert. ‘Kronotherm staat in de startblokken om de productie in hun fabriek op te schalen.’

Tekst: Paul Smorenburg
Fotografie: Guido Harsman