Slimme jonge techneuten die supersnel ideeën naar producten willen omzetten. Je vindt ze terug in het Brabantse Duizel. Onder de naam Wefabricate opereren ze hier als zowel engineer, toeleverancier als producent. Eén van die nieuwe producten van het bedrijf is een ‘cradle to cradle’ warmtepomp, werkend met propaan als koudemiddel. De warmtepomp is horizontaal uitgevoerd, zodat hij, geplaatst op een plat dak, nauwelijks opvalt.

Tot een aantal jaar geleden zat de Nederlandse sigarenfabrikant Agio in de riante, destijds gloednieuwe behuizing, waar Wefabricate nu gevestigd is. Martijn van de Ven, oprichter en CEO van het bedrijf, twijfelde geen moment toen hij in 2021 de kans kreeg om dit pand in het Brabantse Duizel – winnaar Breeam award 2017 – over te nemen en samen met zo’n vijftig medewerkers te betrekken.

Uitgesteld pensioen
Inmiddels is het aantal werknemers uitgegroeid tot 180 medewerkers, verdeeld over elf BV’s, die alle onder de Wefabricate paraplu vallen. Een aantal daarvan focust zich op de maakindustrie of, zoals ze het zelf noemen, manufacturing as a service, waarbij wordt geproduceerd in opdracht van andere partijen. Andere BV’s specialiseren zich juist weer in het ontwikkelen en fabriceren van producten.
Zo ook Weheat, dat onder andere een hybride/all-electric platdak warmtepomp op de markt brengt. IZ ging hierover in gesprek met Toon van Engelen, die sinds kort als consulent bij deze BV betrokken is.
Voor velen in het vakgebied is Van Engelen geen onbekende. Na een lange beroepscarrière bij onder andere NIBE, OSH en Stiebel Eltron, genoot de 69-jarige eigenlijk net van zijn pensioen. Maar na een gesprek met CEO Van de Ven werd hij zo gegrepen door deze missie, dat hij besloot zijn plannen om te gooien.

Onbekende markt
In 2021 bedachten de voormalig automotive engineers Dave van Swam en Niek Faassen het concept van de Weheat warmtepomp. Het verschil met andere op de markt verschenen warmtepompen: “Die zijn allemaal ontwikkeld op basis van bestaande kennis over cv-systemen”, vertelt Van Engelen. “Omdat Van Swam en Faassen geen kennis hadden van deze markt, konden zij zonder enige vooroordelen een compleet nieuw concept ontwikkelen. Reden voor CEO Van de Ven om de Weheat de ‘Tesla onder de warmtepompen’ te noemen.”

Andere kijk
De onbekendheid met de markt was overigens voor Weheat wel een reden om Van Engelen te vragen eens langs te komen voor een gesprek met Van de Ven. Dat begon met een telefoontje van een oud-collega die inmiddels al werkzaam was bij het Brabantse bedrijf maar leidde er uiteindelijk toe dat hij Van Engelen het aanbod accepteerde om bij Weheat aan de slag te gaan als consulent. “Ik wilde best een keer langskomen om te vertellen hoe de warmtepompmarkt in elkaar zit,” blikt Van Engelen op die eerste afspraak terug, “mede omdat ik toch niet al ver uit de buurt woon. Maar na een half uur met Van de Ven gesproken te hebben vroeg hij of ik misschien interesse had om bij Weheat te komen werken. Ik kreeg een rondleiding door de productieplant en was ik eigenlijk gelijk om. Vooral vanwege de totaal andere kijk op de markt en productieprocessen die dit bedrijf er op na houdt.”

Volledig recyclebaar
Van Engelen was met name enthousiast over de ontwikkeling van de monobloc-warmtepomp die hij kreeg voorgeschoteld. “Zo wordt de casing ervan gemaakt van EPP, een 100% recylcebaar plasticmateriaal dat ook nog eens super licht is. Mede hierdoor is het een volledig cradle to cradle product geworden, dat ook nog eens klimaatvriendelijk genoemd kan worden vanwege het gebruik van propaan als koudemiddel. De 8 kW-warmtepomp heeft bovendien een horizontale opstelling met een hoogte van slechts 62 cm, omdat hij in eerste instantie is bedacht als platdak warmtepomp. Dankzij de zwarte kleurstelling en zijn esthetisch verantwoorde vleugels op de bovenkant, lijkt de warmtepomp op een zwarte vogel. Vandaar ook zijn naam Blackbird. Andere opvallende kenmerken zijn het gewicht van slechts 78 kg en de eenvoudige aansluitmogelijkheden, waardoor de warmtepomp binnen één dag operationeel kan zijn. Een watertemperatuur tot 70 graden behoort met deze warmtepomp tot de mogelijkheden.”

Connectiviteit
Om het de installateur makkelijk te maken heeft elke Blackbird standaard een 4G-verbinding. Zo is de warmtepomp eenvoudig op afstand in bedrijf te stellen, te monitoren en te servicen. De online omgeving geeft zowel installateur als gebruiker inzicht in de prestaties, met toegang tot 35 datasets die elke 5 seconden worden bijgewerkt. Zo kunnen eventuele problemen worden opgemerkt en opgelost, zonder dat daar iemand fysiek voor aanwezig hoeft te zijn. Ook biedt de Blackbird een automatische configuratie naar de exacte warmtebehoefte van een huis en mechanische bescherming tegen vorstschade, mocht de elektriciteit uitvallen.

Groot afzetgebied
inmiddels is het duizendste exemplaar van de 8 kW-versie al geproduceerd. Op de vraag wat de verwachting voor het komend jaar is, antwoord van Engelen: “Dan willen we de productie verhogen naar 10.000 exemplaren. Een vertienvoudiging van het huidige aantal dus. Met zo’n 7.2 miljoen woningen in Nederland, waarvan ongeveer 20% een (gedeeltelijk) plat dak heeft, is het afzetgebied immers aanzienlijk.”

Nieuwe modellen
Naast de 8 kW variant verschijnen er in de loop van dit jaar bovendien nog verschillende nieuwe modellen. Zo zal Weheat op de VSK onder andere een 6 kW-versie en een staande variant van de Blackbird lanceren. Ook wordt er hard gewerkt aan een 20 kW-variant die eventueel in cascadeopstelling kan worden geplaatst om de utiliteitskant van de markt te kunnen bedienen 

Na een tijd van stormachtige groei, is de warmtepompmarkt in rustiger vaarwater terecht gekomen. Maar de technische ontwikkeling gaat onverwijld verder. Tijdens de European Heat Pump Summit werd de vakpers bijgepraat. In deze editie een korte terugblik met enkele highlights en interessante Nederlandse projecten.

Vorig jaar werden er maar liefst 39 % meer warmtepompen verkocht in Europa dan het jaar ervoor. Ook in Nederland draaiden fabrikanten en installateurs overuren, zie bijvoorbeeld elders in IZ in het artikel over de ComfortHub.

Bijpraten
Koudemiddelen, mechanische innovatie, digitalisering, zo maar een greep uit de onderwerpen die afgelopen oktober werden behandeld tijdens de European Heat Pump Summit in Neurenberg. Tijdens deze tweejaarlijkse conferentie worden de branche en vakpers bijgepraat over de meest actuele ontwikkelingen in de warmtepompmarkt.

Obstakels
Tijdens verschillende presentaties werd ingegaan op technische innovaties, aansprekende projecten en relevante producten. Ook was er aandacht voor de obstakels waar de branche mee te maken heeft. Een groot obstakel blijft de prijs. Vooral de wijze waarop de gasprijs zich verhoudt tot de elektriciteitsprijs blijkt een dealbreaker or –maker te zijn. Daarnaast speelt het chronisch gebrek aan personeel Europa parten. En dan gaat het niet alleen om installateurs, maar ook om bijvoorbeeld fabrieksarbeiders. Een andere factor die werd genoemd was marketing. We weten nog steeds niet goed hoe we warmtepompen aan de man kunnen brengen.

Koudemiddelen
Op het gebied van koudemiddelen lijkt de strijd nu wel beslecht hier in Europa. Natuurlijke koudemiddelen en dan met name R290 oftewel propaan winnen rap aan terrein en dat gaat ten koste van R32 en andere chemische alternatieven. Voor de Honeywells, Chemours’ en andere giganten is dat een bittere pil. Hoewel ze tijdens presentaties nog inzichtelijk probeerden te maken dat HFO’s als R-1234YF en R454c goede scores kunnen behalen, lieten verschillende specialisten zich ontvallen tegen IZ dat het om een achterhoedegevecht gaat. Er is Europese PFAS-wetgeving in de maak om op termijn Fluorpoluymeren in de ban te doen. Dat zou tevens het einde betekenen voor chemische koudemiddelen.

Aandachtspunten
Maar terug naar propaan. Het heeft tal van voordelen, zo is het milieuvriendelijk en presteert het goed als verwarmer. Tegelijkertijd blijft het een ontvlambaar gas. Dat heeft zowel consequenties voor de opslag en het transport als de installatie. Denk aan openingen en het leidingenwerk. Hoewel volgens de meest recente cijfers warmtepompen met propaan nog maar 2 % van de Europese markt uitmaken, verwachten deskundigen dat het koudemiddel op termijn de meest populaire keuze zal worden in de woningbouw en het commerciële segment.

Systeemoptimalisatie
Er is dus volop aandacht voor koudemiddelen. Dat mag echter niet ten koste gaan van systeemoptimalisatie, waarschuwen de experts. Denk aan een betere ventilatoren, compressors, verdampers en de monitoring van de prestaties van warmtepompen. Zo liet Swegon tijdens een presentatie zien dat propaan zeer goed presteert in combinatie met een scroll inverter processor.

Digitalisering
Naast het Internet of Things, begint AI nu belangrijk te worden. IoT blijkt bijzonder nuttig te zijn om de energieprestaties van warmtepompen te verbeteren en voor Predictive Maintenance. Daarnaast gaat het de komende jaren een rol spelen bij Flexibility Provision, zoals het in vaktermen wordt genoemd. Dat betekent heel kort door de bocht: de warmtepomp laten draaien als de energie ruim voorhanden is en goedkoop.

ChatGTP
Het is inmiddels geen hype meer te noemen. ChatGTP verandert de wereld in een rap tempo. Ook de installatiebranche. Sensibo, expert op het gebied van digitalisering, heeft het al geïntegreerd in een Climate Control Tool. Na het invoeren van de randvoorwaarden, zoals het aantal ramen, de oppervlakte van de kamer, de functie van de ruimte en dergelijk, gaat het systeem proefdraaien. Het algoritme leert de omstandigheden kennen en stemt de klimatisering af op de eindgebruiker. De vraag blijft alleen of het wel zo’n duurzame oplossing is. Want, zoals een deelnemer aan de conferentie terecht opmerkte: “AI draait op data en voor het vergaren en verwerken daarvan heb je ook energie nodig” 

In 2021 werden strengere eisen van kracht voor het geluidsniveau van warmtepompen. De sector is daar goed op ingesprongen. IZ sprak met ATAG en LG die recentelijk nog stillere modellen op de markt brachten. Hoe hebben ze dat bewerkstelligd? En, vallen er nog verdere slagen te maken?

Maar laten we aftrappen met de trends in de warmtepompmarkt, want er gebeurt veel op dit moment, blijkt wel uit beide interviews. Zo zijn natuurlijke koudemiddelen met een duidelijke opmars bezig.

Propaan
Met name propaan. Dat bleek ook wel tijdens de laatste grote vakbeurzen, zoals de ISH.
Volgens Roy Janssen van ATAG is de keuze voor propaan “logisch. Aan CO2 en ammoniak, die vaak ook worden genoemd als kanshebbers, kleven toch bepaalde nadelen. Zo moet je bij CO2 werken met hogere drukken en is ammoniak giftig waardoor er strenge veiligheidseisen gelden.”

Prijzen
Ook de prijzen voor warmtepompen zijn gestaag aan het dalen, onder andere door opschaling en de concurrentie tussen de, inmiddels, honderden leveranciers. Janssen voorziet een verdere verlaging als het aantal arbeids­uren omlaag gebracht kan worden. Dat betekent in de praktijk meer installatiegemak.

Geluidsniveau
Het geluidniveau is vooral een Europees verhaal vertelt de Product Manager van ATAG. Recentelijk bracht de fabrikant de Energion S Split lucht/water warmtepomp in Nederland op de markt. Deze is verkrijgbaar in Hybrid en All-Electric configuratie en zowel in de nieuwbouw als bestaande woningen toe te passen.

Nieuw
In tegenstelling tot een standaard monoblock warmtepomp bestaan de hydraulische verbindingen uit leidingen voor koudemiddel (R32). Hierdoor zijn kleinere doorgangen in de muur nodig en is verbinden eenvoudiger. Daarnaast zijn een aantal componenten vanuit de buitenunit naar de binnenunit verplaatst. Hierdoor is de buitenunit circa 10 kg lichter geworden. Daar staat tegenover dat de binnenunit van Energion S groter is qua formaat en vergelijkbaar is met de All-Electric binnenunit (600 x 358 x 716 mm). Ten slotte komt de noodzaak voor een antivries kit te vervallen omdat het CV-water niet naar de buitenunit gaat.

Extra stil
De buitenunit is bovendien extra stil. “Het kunststof ventilatorblad heeft een soort kromming en de rondingen zwakken het geluid af”, licht Janssen toe. Volgens hem vallen er nog verdere slagen te maken op geluidsniveau, maar zal dat vooral bereikt worden met betere regeltechniek. Dat betekent in de praktijk door de warmtepomp meer op deellast en minder op vollast te laten draaien. “Wil je de warmtepomp daadwerkelijk ‘stiller’ maken dan betekent dat extra kosten en meer ruimtebeslag. Je zal namelijk de warmtepomp groter moeten dimensioneren, omdat je grotere ventilatoren nodig hebt.”

Laagfrequent geluid
Wat wel een zorgpuntje blijft, is laagfrequent geluid. We hebben het dan over geluid van 100 Hertz en lager. Volgens Janssen zijn veel problemen te vermijden door de warmtepomp op de juiste manier te plaatsen. “Let er dus op dat een warmtepomp op het dak genoeg massa onder zich heeft.” Ook is het zaak om de warmtepomp niet continu in vollast te laten draaien, voegt hij toe.

Trendsettend
Ook Richard de Waal van LG merkt dat natuurlijke koudemiddelen in opkomst zijn, met name dan propaan. Tegelijkertijd lijkt de rol van chemische koudemiddelen nog helemaal niet te zijn uitgespeeld. Wereldwijd zijn ze nog populair en Aziatische fabrikanten houden mogelijkheden open voor de ontwikkeling van meer milieuvriendelijke varianten. Toch zou op termijn de balans wel kunnen doorslaan naar natuurlijke koudemiddelen, denkt de Sales Director Air Solution van LG. “Ontwikkelingen in Europa zijn vaker trendsettend geweest, denk maar aan de massale acceptatie van R32.”
Esthetiek
Hij signaleert ook een andere opvallende trend: design wordt belangrijker. Waar vroeger warmtepompen vaak onooglijke systemen waren, is er nu meer aandacht voor een aantrekkelijke vormgeving. “Zo valt er meer te kiezen qua kleurstellingen en zie je ook vaker modellen op de markt met bijvoorbeeld een golvende gril.”

Geluidsniveau
Ook De Waal merkt dat fabrikanten met innovatieve oplossingen het geluidsniveau van hun warmtepompen omlaag weten te brengen. Dit jaar liet LG zelf nog weten dat het haar gelukt is om de geluidsniveaus te verlagen van de MU-serie buitendelen van het Multi Split gamma. Datzelfde geldt voor de nieuwe LG R290 propaan lucht-water warmtepomp die op de planning staat voor Q4 2023. Deze is 9 dBA stiller vergeleken met de huidige R32-versie. Het verlagen van de geluidsniveaus wordt mogelijk gemaakt door een viertal verbeteringen: een nieuw ontwerp van de ventilator, betere software voor het aansturen van de inverter compressor, extra geluidsisolatie tegen geluid van de compressor en minder trillingen in de leidingen.

Details
De ventilator en de compressor zijn de twee onderdelen van een warmtepomp of airconditioner die het meeste geluid produceren. De ventilator heeft in de vernieuwde buitendelen een lager gewicht en een nieuw ontwerp van de ventilatorbladen, waardoor er minder vibratie en een betere luchtverplaatsing plaatsvindt. Daarnaast is 95 tot 100 procent van het blootgestelde oppervlak van de compressor voorzien van geluidsisolatiemateriaal. Ook is de software geoptimaliseerd die benodigd is om de inverter compressor aan te sturen, zodat hij in de lagere frequenties de ruis meer onderdrukt. Daarnaast hebben de leidingen een vernieuwd cyclisch ontwerp, zodat er minder trillingen zijn.

Tips
De Waal merkt dat installateurs niet altijd voldoende kennis en kunde in huis hebben om geluidsproblemen te voorkomen of op te lossen. Hij geeft een aantal tips voor de vakman. “Allereerst moet je je natuurlijk verdiepen in de regelgeving over het geluidsniveau. Daarnaast is het belangrijk om goed af te wegen waar en hoe je de warmtepomp opstelt. Let daarbij onder andere op de juiste afstand tot de erfgrens. Zorg er verder voor dat de warmtepomp steunt op voldoende massa om trillingen te voorkomen. En als laatste: regel het apparaat goed in.”

Doorontwikkeling
Tot slot: Evenals Janssen van ATAG verwacht De Waal dat de branche erin zal slagen om het geluidsniveau verder omlaag te brengen door een combinatie van technische innovaties en betere regeltechniek. Daarmee refereert hij onder andere aan meer isolatie, een bredere toepassing van nachtverlaging en de integratie van AI zodat het geluidsniveau op een intelligente manier wordt aangepast aan de omgeving 