Kleinere warmtepomp met Phase Change Materials (PCM) panelen

De bestaande radiator en de leidingen van de centrale verwarming kunnen blijven bestaan en worden geschikt gemaakt voor de warmtepomp door een omkasting van PCM-panelen te maken, zonder verdere aanpassingen in de woning. De PCM-panelen zorgen ervoor dat je toe kan met een kleinere warmtepomp.

Het idee voor de ombouw van de centrale verwarming radiatoren kwam van Jón Kristinsson, vertelt Bert van Dorp, technisch directeur van Orange Climate. “In de jaren ‘80 had hij al een omkasting bedacht voor een lage temperatuur radiator. Dit was de inspiratie voor mij. Wij gebruikten de PCM-technologie (Phase Change Materials, oftewel faseovergangsmaterialen) al voor vloerverwarming. Door een menging van zouten worden PCM-panelen ‘geprogrammeerd’ op een gewenste temperatuur, bijvoorbeeld 20°C. De panelen slaan vervolgens de warmte overdag op, om deze in de avond en nacht terug te geven en te zorgen voor een constante temperatuur.”

Voor bestaande woningen is het echter geen optie om de hele vloer eruit te halen tijdens een verduurzamingstraject. Van Dorp: “Toen kwam het idee om de techniek van PCM toe te passen voor radiatoren. Hierbij worden de PCM-panelen gekoppeld aan een kleine warmtepomp, die door de PCM-technologie op een lagere temperatuur kan werken, wat resulteert in een lager energieverbruik. In eerste instantie vonden we op zolder bij Orange Climate onder het stof een PCM-boiler. We hadden met die oplossing drie of vier boilers nodig om een woning te verwarmen. Maar dat was niet de perfecte oplossing in verband met de hoge kosten en de kans op lekkages. En geen antwoord op de doelstelling om voor een ton meerdere woningen te verduurzamen.”

Kleinere warmtepomp

Jeroen van Eerdewijk van Hazenberg, is aanjager van de doorontwikkeling samen met Orange Climate. “We willen zo weinig mogelijk materiaal weggooien en enkel iets toevoegen, waardoor de installatie veel functioneler wordt. We hebben ervoor gekozen de bestaande radiator en de leidingen van de centrale verwarming te laten zitten en geschikt te maken voor de warmtepomp door een omkasting van PCM-panelen te maken, zonder verdere aanpassingen in de woning. De PCM-panelen zorgen ervoor dat je toe kan met een kleinere warmtepomp. Dit zorgt weer voor minder bouwkundige kosten, waarmee de warmtepomp zonder buitenunit binnen bereik komt voor de bestaande bouw.”

Van Dorp geeft aan: “Wij hebben een mooie oplossing, maar zochten wel partners om het samen verder te ontwikkelen. Hazenberg dacht mee in de ontwerpfase en maakte testen bij woningen mogelijk. We hebben elkaar nodig om dit realiseerbaar te maken, samen optrekken is daarin key. En dat gebeurt hier in de praktijk; we ontwikkelen echt samen.”

Plug & go

Van Dorp: “We zijn nu bij het tweede prototype door slimmer te ontwerpen. De ventilatorsnelheid is bijvoorbeeld aangepast, wat zorgt voor een snellere aangename opwarming zonder geluidsoverlast. Daarnaast hebben we door ontwerpbureau TEKLAB een esthetisch mooie omkasting laten maken.” Van Eerdewijk vult aan: “De bediening voor de gebruiker is sterk vereenvoudigd. Er hoeft nu alleen nog maar een stekker in het stopcontact gedaan te worden. Geen app met allerlei data en opties. Plug & go, zeg maar. De kosten voor het ontwikkelen van de app zijn achterwege gelaten, omdat dit het rendement niet of nauwelijks ten goede kwam. De essentie van de techniek hebben we geoptimaliseerd om zo een aangename temperatuur in huis te realiseren én energiekosten te verlagen.”

Een eerste prototype, zoals op deze foto, is inmiddels al weer opgevolgd door een tweede. Hierin is de ventilatorsnelheid is aangepast, wat zorgt voor een snellere aangename opwarming zonder geluidsoverlast. Daarnaast is esthetisch mooiere omkasting gemaakt.

Praktijktest

Van Eerdewijk: “Dit jaar gaan we aantal woningen voorzien van deze innovatie. In een dag is alles geplaatst, zowel de radiator ombouw als de warmtepomp. Normaal zou dit zeker een week kosten, omdat leidingen aangepast worden en bouwkundige werkzaamheden plaatsvinden. Dat is nu dus niet nodig.”

De kleinere warmtepomp verbruikt minder stroom en hoeft minder ‘hard te werken’, omdat de PCM-panelen een groot deel van de warmteopslag en afgifte voor hun rekening nemen. “Je radiatoren kun je al eerder op een lagere temperatuur zetten om kosten te besparen, terwijl je toch een aangename temperatuur in huis behoudt. Dit is heel goed voor de levensduur van de warmtepomp, omdat deze nu een stuk rustiger kan draaien,” aldus Bert.

De PCM-omkasting worden om twee radiatoren op de begaande grond in de woning geplaatst. “In de laatste ontwerpstap hebben we de binnenkant en het ontwerp vereenvoudigd. De indicatie is nu dat we voor € 4000,- per woning de omkasting plaatsen. Daar komt de warmtepomp nog bij. De totale installatiekosten voor dit systeem worden geschat op maximaal € 12.500. Inclusief de isolerende maatregelen kunnen we hiermee ruimschoots voldoen aan onze doelstelling om 3 voor een ton te verduurzamen,” geeft Van Eerdewijk aan.

Het is een makkelijke toepasbare oplossing voor heel veel corporatiewoningen. Van Dorp: “Wij durven gerust te stellen dat dit echt een gamechanger gaat zijn. De test begin dit jaar is de definitieve praktijktest. Opschalen is daarna snel gedaan, want we hebben 6 fabrieken die klaarstaan om de radiator omkasting te maken. Gekscherend gezegd zouden we in een dag 1.000 woningen kunnen ombouwen.”

Met dank aan: Hazenberg