De behoefte aan koeling zal naar schatting wereldwijd in 2050 ruim verdrievoudigen, van 1,5 miljard eenheden tot 5 miljard. Maar welke koeloplossingen zijn er vandaag en in de toekomst? We doken verder in deze materie en lichten enkele bevindingen toe.
Het is een feit dat de koelbehoefte in gebouwen toeneemt door de warmere zomers, maar hoe gaan we aan deze behoefte voldoen? Met koelsystemen uiteraard. We kunnen koelsystemen indelen in twee soorten: DX-koelsystemen (Directe Expansie), die werken op basis van F-gassen én de watergedragen koelsystemen.
DX-koeling is door de lage aanschafkosten steeds populairder geworden, maar er kleven nadelen aan deze systemen, zoals de risico’s voor het milieu, de economische kosten en de veiligheid. De impact van DX-koelsystemen op het milieu heeft vooral te maken met de koudemiddelen. Volgens onderzoek van de University of Birmingham* zijn koudemiddelen zoals de F-gassen, voor meer dan 10% verantwoordelijk voor de totale uitstoot van broeikasgassen. Daarnaast blijkt bovendien uit onderzoek** dat 90% van de koudemiddelen uit DX-koeling gedurende gebruik of aan het einde van de levensduur van de apparatuur via lekkages in het milieu terechtkomt. En de afbraak van deze synthetische koudemiddelen duurt meer dan 1.000 jaar.
Om de impact op het milieu tegen te gaan, is in de Europese Unie sinds 2015 de nieuwe F-gassenverordening ingevoerd. De regelgeving is vooral gericht op het verminderen van lekkage-risico en het afbouwen van het op de markt brengen van koudemiddelen met een hoge GWP-waarde (zie kader). Deze regelgeving moet leiden tot een vermindering van de F-gassenemissies met 80% in 2030. Zo is het gebruik van R410A al vanaf 2023 verboden. Gebouwen met een koelsysteem met dit koudemiddel, mogen in werking blijven, maar onderhoud of aanpassingen aan het systeem zullen niet meer mogelijk zijn.
De klimaatontwikkelingen en de restricties die Europa oplegt, dagen de markt al tijden uit om nieuwe duurzame technieken te omarmen. Voor klimaatinstallaties zijn passende alternatieven die bovendien energiezuinig zijn. Bijvoorbeeld installaties die gebruik maken van duurzame energiebronnen zoals bodemwarmte of restwarmte uit de industrie. Of hybride systemen waarbij de uitwisseling van verschillende bronnen voor het meest efficiënte energieverbruik zorgt of de energiebuffering extra energiebesparing oplevert. Allemaal duurzame technieken die steeds meer terrein winnen. Een van de meest duurzame en meest efficiënte alternatieven voor klimaatsystemen met F-gassen, zijn de watergedragen klimaatsystemen.
Water heeft de hoogste soortelijke warmte van alle gangbare vloeistoffen en kan per volume-eenheid veel energie opnemen. Maar water is niet alleen geschikt voor energieopslag, het is ook een ideaal medium om energie mee te verplaatsen. Een mooi voorbeeld van een watergedragen systeem is een WKO-installatie. Een WKO-installatie verwarmt en koelt gebouwen door middel van bodemenergie: het grootschalig opslaan van warmte en koude in water diep onder de grond. Dit gebeurt geheel F-gassen vrij, dus volledig ecologisch. Water is natuurlijk, veilig, goedkoop, beschikbaar en beheersbaar.
GWP staat voor Global Warming Potential. Deze meeteenheid vertegenwoordigt hoeveel hitte een broeikasgas vasthoudt in de atmosfeer tegen een bepaalde periode en vergeleken met koolstofdioxide. GWP geeft dus het schadelijke opwarmende effect van een gas ten opzichte van CO2. Het afbouwen van gebruik van gassen met een te hoog GWP is nodig om de directe uitstoot te verminderen. De GWP-waarde van verschillende gassen verschilt enorm. Zo is het GWP van het F-gas R410A gelijk aan 2.088 maar dat van het F-gas R32 is gelijk aan 675.
Er zijn meer verschillen tussen DX-koelsystemen en een watergedragen systeem. De DX-systemen worden vaak als zuinig beschouwd, maar onderzoek in Atlanta*** toonde aan dat een DX-systeem met koudemiddel 60 tot 85% meer energie verbruikt dan een watergedragen systeem. En kijkend naar het totaalplaatje, zijn de kosten, zoals materiaal- en arbeidskosten van systemen met F-gassen aanzienlijk hoger dan bij watergedragen systemen. De dragers van de systemen zijn namelijk verschillend; kunststof voor watergedragen systemen en koper voor klimaatsystemen op basis van koudemiddelen. Voor dit laatste systeem dienen installateurs, gecertificeerd te zijn om ze te mogen installeren. Koper is bovendien moeilijk verkrijgbaar, diefstalgevoeliger en lastiger te bewerken. Daarnaast is de levensduur van een DX-koelsysteem gemiddeld 10 tot 15 jaar tegenover 20 – 25 jaar van een watergedragen systeem.
Naast milieu-impact en kosten kunnen we nog een onderscheid maken tussen de twee systemen. Een watergedragen klimaatsysteem werkt decentraal. Dit betekent dat een dergelijk systeem eenvoudig mee kan bewegen met de groei of krimp van een bestaand pand. En ook dat er tijdens het bouwtraject nog eenvoudig wijzigingen zijn aan te brengen, doordat er aftakkingen en afkoppelingen mogelijk zijn. Bij een systeem op basis van F-gassen is dit veel lastiger. Bij een dergelijk klimaatsysteem moet al vroeg in het bouwtraject duidelijk zijn wat de behoeftes zijn en blijven. Er kan namelijk niet zomaar een aansluiting bij of weggehaald worden.
In tegenstelling tot een systeem op basis van F-gassen laat een watergedragen systeem onderlinge uitwisseling van verschillende fabrikanten toe: een defect onderdeel van merk A, kan ook worden vervangen door een onderdeel van merk B of C. Dit systeem heeft daarnaast het voordeel dat alle opwekkers en afgiftesystemen met elkaar te combineren zijn. Dit kan bijvoorbeeld een hybride of all-electric warmtepomp zijn in combinatie met een convector, fancoil of vloerverwarming. Alle apparaten kunnen elkaar gemakkelijk vervangen en ook losse componenten zijn makkelijker vervangbaar. Een DX-systeem is een op zichzelf staand onderdeel en als er iets vervangen moet worden is het vaak lastig om verschillende producten te matchen. Het inzetten van watergedragen systemen levert dus meer flexibiliteit voor de adviseur, de installateur, maar ook voor de gebruiker.
Bij Jaga staan we dus volledig achter de watergedragen systemen, zoals koeling via warmtepomp en ventilatorconvectoren, zoals de Jaga convectoren of vloerverwarming. Redenen hiervoor lees je hierboven, maar de belangrijkste reden heeft alles te maken met onze kernwaarde ‘dream a future’. Een DX-koelsysteem als oplossing voor de koelbehoefte is een kortetermijnoplossing; niet futureproof. Een watergedragen systeem is wél toekomstbestendig. Zolang er water gebruikt wordt, is de toekomst van het gebouw, de mensen én het milieu veilig gesteld. We moeten met zijn allen verder durven kijken en kiezen voor toekomstbestendige koeloplossingen.
* Clean cold and the global goals - University of Birmingham, The Birmingham Energy Institute.
** Onderzoek van Project Drawdown, een non-profitorganisatie die klimaatoplossingen bestudeert.
*** PMEngineer Magazine vergeleek tijdens een gebouwrenovatie in het ASHRAE-hoofdkantoor in Atlanta een watergedragen systeem met een gasgedragen (VRF)-systeem.
Ons team staat je graag te woord en geeft je het juiste advies om jouw volgende stap naar een duurzamer (t)huis te maken.
Maak kennis met onze producten en ontdek samen met een van onze Climate Designers de mogelijkheden voor jouw (t)huis.
Maak een afspraak