Klimaatverandering zorgt voor steeds warmere Nederlandse zomers, waardoor koeling van huizen aan belang toe neemt. Dat blijkt wel uit de verwachtingen van de airco-industrie voor dit jaar: een stijging van ongeveer 50%. Dit terwijl vorig jaar al 30% meer airconditioners werd verkocht. Airconditioning is echter niet de enige oplossing om een gebouw te koelen. TKI Urban Energy verzamelde relevante gegevens van 16 verschillende technieken om te koelen. Per techniek is aangegeven hoe duurzaam deze is, hoe deze gebruikt wordt, wat de stand van de techniek is, wat de kosten zijn, welke rol gebruikers spelen en waar de techniek het beste kan worden toegepast.

De verwachting is dat de koudevraag in de gebouwde omgeving gaat toenemen. Dat komt door:
- Klimaatverandering en daarmee een toename van het aantal zomerse dagen. De temperatuur in de zomer zal daardoor stijgen.
- Het toenemend aantal ouderen die minder goed tegen hogere temperaturen kunnen.
- De gewenning aan comfort van airconditioners in bijvoorbeeld de auto, trein en werkplek.
Om grip te krijgen op de verwachte koudevraag, is het nodig geschikte technologische oplossingen te vinden voor de Nederlands markt. Daarom verzamelde TKI Urban Energy met hulp van adviesbureau W/E adviseurs 16 verschillende technieken om te koelen: van bekende oplossingen als zonnewering tot koudenetten en dauwpuntkoeling.

Combinatie van passieve en actieve maatregelen
Het blijkt dat 'passieve maatregelen' vaak al voldoende zijn om de kans op oververhitting te beperken. Dat zijn maatregelen als de grootte en oriëntatie van de ramen, zonwering, zomernachtventilatie, overstek op het zuiden en bouwmassa. Actieve maatregelen (door middel van elektrische systemen) kunnen aan een gebouw worden toegevoegd als passieve maatregelen niet mogelijk zijn of te weinig effect hebben. Dit sluit aan bij de nieuwste duurzaamheidseisen voor nieuwbouwwoningen, waarin de kans op oververhitting (in jargon ‘TOjuli’) expliciet is opgenomen.
De lijst met alle vergeleken technieken kan hier worden bekeken. De verschillende (koude)technieken worden in aparte factsheets onder de loep genomen en onder meer beoordeeld op prestaties, duurzaamheid, beschikbaarheid, grootte en kosten.

‘Dag van de Koeling’
Om het belang van koeling te benadrukken wordt vandaag de tweede editie van de Internationale Dag van de Koeling georganiseerd. Internationale brancheorganisaties uit de HVAC-sector (heating, ventilation en air conditioning) staan op deze dag stil bij het belang van koeling, airconditioning en warmtepompen. NVKL, de Nederlandse brancheorganisatie van ruim 400 leveranciers en erkende installateurs in koudetechniek en klimaatbeheersing, besteedt ook aandacht aan deze dag. De brancheorganisatie ziet dat dit jaar veel huishoudens kiezen voor de aanschaf van een airconditioning. Waar vorig jaar al 30% stijging in de verkoopcijfers van kwaliteitsairconditioners waar te nemen was – het totaal aantal verkochte airconditioners lag rond de 123.000 – verwachten de bij de NVKL aangesloten leveranciers dat de verkopen dit jaar met circa 50% zullen stijgen naar 185.000. De NVKL erkende installateurs merken dit ook. Zij zien in deze periode een sterk groeiende vraag naar airconditioners onder consumenten.

Hij staat wel bekend als de éminence grise van de koudetechniek. Professor Henk van der Ree is inmiddels 80, maar volgt alle ontwikkelingen nog op de voet. “Er komen steeds meer koudemiddelen op de markt, ik denk dat installatiebedrijven zich in de komende jaren gaan specialiseren.”

De ontwikkeling en doorontwikkeling van koudemiddelen staan niet op zichzelf. Er is een aantal ‘drivers’, legt Van der Ree uit. Allereerst internationale regelgeving. Via verboden en quotumregelingen worden koudemiddelen met een hoge GWP uitgefaseerd en stimuleert men fabrikanten om nieuwe koudemiddelen te ontwikkelingen met een lagere GWP. “Kijken we bijvoorbeeld naar R410A met een GWP van 2088, dan zien we dat er steeds kleinere hoeveelheden van het koudemiddel worden toegestaan, omdat de quotumregeling de GWP-waarden verdisconteert. Hogere waarden betekenen minder kilo’s. Dat zorgt voor een prijsstijging en tekorten, waardoor het aantrekkelijker wordt om over te stappen op andere, eventueel nieuwe, goedkopere koudemiddelen met een laag GWP.”

Groen imago
Daarnaast wordt er al jarenlang lang gestuurd op energiegebruik. Eco-design, de Energy Directive en andere regelgeving dwingen de branche om energiezuinigere systemen te ontwikkelen. Ook dat heeft invloed op de ontwikkeling van koudemiddelen. En tot slot is er nog een derde driver: ideële motieven. Bedrijven en ook klanten willen tegenwoordig graag een groen imago hebben of ermee worden geassocieerd.

Niet giftig, slechts licht brandbaar
Van der Ree verwacht dat de populariteit van HFO’s zal toenemen. “Ze laten goede thermodynamische prestaties zien, zijn niet giftig, slechts licht brandbaar, blijven stabiel in installaties en er komen steeds meer varianten op de markt met lagere GWP-waardes.” Aan welke GWP-waardes moeten we dan denken? HFO1234yf heeft bijvoorbeeld een GWP van 4 en HFO1234ze van 6.

Significant duurder
Maar vooralsnog kleeft er wel een groot nadeel aan de HFO’s: “ze zijn significant duurder, omdat bepaalde chemische concerns een monopolie hebben op de productie ervan.” Daarnaast hebben grote installaties met HFO’s grotere compressoren nodig. “Daardoor valt de prijs hoger uit, bovendien komt er meer bij kijken om deze systemen te installeren.”

Natuurlijke koudemiddelen
Deze ‘drivers’ hebben gezorgd voor een revival van de natuurlijke koudemiddelen. Logisch natuurlijk, omdat ze in tegenstelling tot chemische koudemiddelen slechts minimaal bijdragen aan milieuschade. Bovendien pakken ze vaak financieel voordeliger uit, als er naar de TCO van een installatie wordt gekeken. Last but not least, is het voor de eindklant wel zo prettig niet continu rekening te hoeven houden met uitfasering, eventuele tekorten en stijgende prijzen, zoals bij chemische koudemiddelen voortdurend het geval is.

Koolstofdioxide
Koolstofdioxide is een oude bekende in de koeltechniek. In de loop der jaren is het koudemiddel voor verschillende toepassingen succesvol gebruikt. Voor supermarktkoeling bijvoorbeeld, in vrieshuizen en in kleine warmtepompen die warm tapwater produceren. “Je moet wel rekening houden met een aantal beperkingen. Koolstofdioxide presteert beter in een omgeving met een relatief koude omgevingstemperatuur. In zuidelijke landen ligt het rendement dus lager. Ook werk je met hoge drukken, wat onder meer consequenties heeft voor het leidingwerk en de robuustheid van de compressor.”

Propaan
Dit koudemiddel wint rap aan populariteit en gezien zijn eigenschappen is dat ook meer dan begrijpelijk. “Propaan laat uitstekende thermodynamische prestaties zien, is goedkoop, niet giftig en de compressor kan werken met minerale olie. Maar er kleeft wel een groot nadeel aan propaan: het is erg brandbaar, waardoor je aan veel voorschriften moet voldoen om het te gebruiken in installaties.”

Isobutaan
“Isobutaan kennen we al van de koelkasten. Bij industriële warmtepompen is isobutaan met name interessant voor de hogere temperatuurrange. Het is goedkoop, niet giftig en je kan met lagere drukken toe dan met propaan. Nadeel is wel dat het brandbaar is, wat zwaarder weegt bij grotere installaties, net als bij propaan.”

Water
“En dan hebben we nog water. Een goedkoop koudemiddel dat ruimschoots voorhanden is. Water heeft al zijn toepassing gevonden in grote installaties voor de koeling van mijnen. Daarnaast is er toenemende belangstelling voor (a)diabatische systemen voor bijvoorbeeld de koeling van sporthallen en datacenters. Voor dit proces met water als koudemiddel, dat energiezuinig is en waarbij geen compressor hoeft te worden gebruikt, verwacht ik een grote toekomst.” Conclusie: over de hele linie bekeken, groeit het marktaandeel van natuurlijke koudemiddelen sinds de jaren 90 en die groei zet waarschijnlijk door.

Meer specialisatie
Van der Ree tot slot: “Al deze oplossingen vragen om een specifieke kennis en behandeling. Ik verwacht daarom dat installatiebedrijven zich de komende jaren meer gaan specialiseren, bijvoorbeeld op het gebied van propaan of HFO’s. Dat is enerzijds toe te juichen, omdat je dan met echte specialisten van doen hebt. Anderzijds brengt het ook een risico met zich mee, want hoe objectief kan je als installatiebedrijf in zo’n geval nog advies geven aan een klant?”

Meer weten? In de mei-uitgave van IZ staat de uitgebreide versie van dit artikel! Deze verschijnt op 26 mei a.s. en is ook digitaal in te kijken.