De propaan warmtepomp is aan een opmars bezig. Mede als gevolg daarvan neemt ook het aandeel monoblocks onder de warmtepompen toe. Deze verschuiving naar propaan monoblocks heeft te maken met (1) veranderende regelgeving op het gebied van toegepaste koudemiddelen in warmtepompen, (2) de unieke verwarmingseigenschappen van propaan als koudemiddel en (3) het installatiegemak van een monoblock warmtepomp. Na dit artikel kun je hier op verjaardagen college over geven (mocht je dat willen…).
Basiskennis: wat is een propaan warmtepomp?
Een propaan warmtepomp is een type warmtepomp dat propaan (R290) als koudemiddel gebruikt. Voor de goede orde: een warmtepomp met propaan als koudemiddel verbrandt géén propaan zoals een cv-ketel aardgas verbrandt, maar heeft een gesloten circuit waarin propaan in vloeibare vorm als koudemiddel circuleert.
Elke warmtepomp werkt met een koudemiddel. Dat koudemiddel is nodig om warmte uit de bron (lucht of bodem) te halen en over te brengen aan het water van de centrale verwarming. Het overgrote deel van de warmtepompen werkt met een van de koudemiddelen R410A, R32 of R290.
Qua aanduiding lijken ze op elkaar, maar ze zijn niet hetzelfde:
- R410A en R32 worden in een laboratorium gemaakt en noemen we synthetische koudemiddelen. Ze vallen onder de zogeheten fluorkoolwaterstoffen, in de media vaak aangeduid als F-gassen (of HFK’s).
- R290 is de wetenschappelijke aanduiding voor propaan of (nog populairder) campinggas. Omdat propaan ook in de natuur voorkomt, noemen we R290 een natuurlijk koudemiddel. Propaan is géén F-gas.
Het nadeel van F-gassen: Global Warming Potential
Ondanks de onmisbare werking van deze koudemiddelen hebben ze één groot nadeel. Als ze weglekken uit de warmtepomp hebben ze een (groot) negatief effect op de opwarming van de aarde. Dit risico op weglekken is aanwezig tijdens het gebruik (bij een onjuiste montage) en aan het einde van de levensduur, bij de demontage. De kans dat lekkage optreedt is niet groot, maar het effect op het klimaat áls het gebeurt is dat wel.
Vergeleken met het opwarmende effect van CO2 kan R410A 2.000 keer meer warmte vasthouden in de atmosfeer. Ook kan R410A duizenden jaren lang in de atmosfeer aanwezig blijven. Het schadelijke opwarmende effect van een gas ten opzichte van CO2, wordt uitgedrukt in het Global Warming Potential (GWP). Het GWP van de drie genoemde koudemiddelen verschilt sterk van elkaar.
- GWP van het F-gas R410A is gelijk aan 2.088
- GWP van het F-gas R32 is gelijk aan 675
- GWP van het natuurlijk koudemiddel R290 (géén F-gas) is gelijk aan 3
De EU verbiedt het gebruik van F-gassen in nieuwe warmtepompen per 2035
De EU ziet de negatieve effecten van F-gassen ook, en komt met regelgeving om het gebruik in te perken. De huidige opkomst van propaan warmtepompen heeft hier sterk mee te maken. Nieuwe warmtepompen mogen op basis van EU-regelgeving vanaf 2035 namelijk helemaal géén F-gassen meer bevatten.
En belangrijker nog: in de jaren naar 2035 toe wordt de toegestane hoeveelheid F-gassen bij wet al langzaam afgebouwd. Zo mogen nieuw geleverde warmtepompen al vanaf 2027 geen koudemiddel meer bevatten met een GWP boven de 150. Dat betekent concreet dat de meest toegepaste F-gassen als R410a en R32 dan al niet meer zijn toegestaan bij nieuwe warmtepompen. Belangrijk: voor reeds geplaatste warmtepompen geldt dit niet.
Niet alleen strengere wetgeving, propaan is in meer gebouwen toepasbaar
Toch is wetgeving niet de enige aanjager van de propaan-warmtepomp. Naast het milieuvoordeel kunnen propaan warmtepomp hogere watertemperaturen halen en worden daarom ook vaak HT-warmtepompen genoemd. Een hoog temperatuur (HT) warmtepomp is een lucht/water warmtepomp die verwarmingswater kan maken van wel 75˚C.
Dat is aanmerkelijk warmer dan een ‘standaard’ warmtepomp, die water verwarmt tot maximaal 55˚C. Die ‘standaard’ watertemperatuur van 55˚C is niet voor iedere woning voldoende. Met 75˚C verwarmingswater kun je daarentegen vrijwel iedere woning verwarmen, of je nu radiatoren hebt of vloerverwarming.
De uitdaging van propaan als koudemiddel zijn brandveiligheidseisen
Zijn er dan helemaal geen uitdagingen in de toepassing van propaan als koudemiddel? Jawel! De ontvlambaarheid van propaan (R290) is de grootste uitdaging in het uitfaseren van F-gassen als koudemiddelen. De brandveiligheidseisen in gebouwen leggen namelijk beperkingen op voor het gebruik van propaan in gebouwen.
Dat heeft een reden. Waar het F-gas R410A niet brandbaar is en R32 vanaf een bepaalde concentratie bij een directe vlam en een hoge temperatuur, daar is propaan een zeer brandbaar gas. De risico’s bij lekkage in een woning zijn aanwezig, zeker bij grotere hoeveelheden. Daarom is het logisch dat rondom propaan strengere brandveiligheidseisen gelden in gebouwen. De oplossing daarvoor is overigens ook vrij eenvoudig.
Monoblocks bieden een oplossing voor de strengere brandveiligheidseisen
Je wilt propaan dus niet in grote hoeveelheden in de woning. Een monoblock biedt dan uitkomst. Bij een monoblock bevindt alle propaan (R290) zich namelijk in de buitenunit, waardoor de restricties vanuit de brandveiligheidseisen in de woning geen belemmering meer zijn.
Doordat het hele systeem zich buiten bevindt, lopen er simpelweg ook geen koelvloeistoffen door de woning. Door alle koudemiddel buiten de woning te plaatsen wordt dus een oplossing geboden voor de strengere brandveiligheidseisen rondom propaan.
Het koudemiddel propaan kan overigens ook worden toegepast in split warmtepompen. Binnen de bestaande regelgeving is echter slechts een kleine hoeveelheid propaan, tot 1 kilo, in een split-unit warmtepomp mogelijk. Bij split-units loopt het koudemiddel namelijk ook in de woning. Dit beperkt het verwarmingsvermogen dat met een propaan split warmtepomp kan worden bereikt.
Samengevat
Door strengere EU-regelgeving en de unieke eigenschappen van propaan is de propaan warmtepomp aan een opmars bezig. Omdat bij een monoblock alle koelvloeistof zich in de buitenunit bevindt, ondervindt een monoblock propaan warmtepomp geen beperkingen van de strengere brandveiligheidseisen die worden gesteld aan het gebruik van propaan in de woning.
De strengere brandveiligheidseisen rondom propaan, in combinatie met de opkomst van de propaan warmtepomp, leidt tot een verschuiving naar een groter aandeel monoblocks en minder split warmtepompen.
Doe de scan en ontdek welke propaan warmtepompen beschikbaar zijn.
——
Achtergrond: het verschil tussen split en monoblock
Lucht-waterwarmtepompen zijn grosse modo verkrijgbaar in twee varianten: monoblock en split.
- Bij een monoblock zit het volledige koelcircuit van de lucht-waterwarmtepomp in de buitenunit, en lopen er leidingen met warm water van buiten naar binnen.
- Bij split is het koelcircuit verdeeld over de binnen- en buitenunit, en loopt er koelvloeistof door de leidingen.
De buitenunits van splits zijn daardoor compacter en de diameters van de leidingen tussen binnen- en buitenunit ook. Dat geeft vaak meer plaatsingsopties. Split-units hebben ook minder warmteverliezen tussen buiten- en binnenunit. Bij monoblock is de kans groter dat er energieverliezen optreden, zeker bij langere leidingafstanden. Een monoblock daarentegen heeft binnen vrijwel geen ruimte nodig (vaak alleen een bedieningspaneel), want de hele warmtepomp staat buiten.
