Thermo-akoestische warmtepompen: beloftevolle technologie voor duurzame verwarming en koeling

Published by Redactie on september 24, 2025 | Category warmtepomp

Inleiding

Thermo-akoestische warmtepompen vormen een innovatieve en veelbelovende ontwikkeling binnen het veld van duurzame verwarming en koeling. Deze technologie maakt gebruik van geluidsgolven om warmte te verplaatsen, zonder het gebruik van traditionele mechanische onderdelen zoals compressoren. Hoewel de technologie nog niet op grote schaal beschikbaar is op de markt, zijn er al concrete stappen gezet in de richting van commerciële toepassing, en wordt verwacht dat thermo-akoestische warmtepompen in de komende jaren een rol zullen spelen in zowel woningbouwprojecten als industriële toepassingen.

In deze artikel geven we een overzicht van de werking, ontwikkeling, voordelen en toepassingsmogelijkheden van thermo-akoestische warmtepompen, met een nadruk op hoe deze technologie kan bijdragen aan het maken van woningen gasvrij en het behalen van duurzame doelen op energieniveau.

Werking van thermo-akoestische warmtepompen

Basiskoncept

Een thermo-akoestische warmtepomp maakt gebruik van geluidsgolven om warmte te verplaatsen. In essentie werkt het principe vergelijkbaar met het effect van een fietspomp: wanneer lucht wordt samengeperst, ontstaat warmte, en wanneer het gas uitzet, neemt het warmte op. Bij thermo-akoestische warmtepompen wordt dit principe uitgevoerd via het gebruik van een afgesloten drukvat gevuld met gas, zoals helium of argon. Door middel van trillende zuigers, vergelijkbaar met de werking van een geluidsbox, worden geluidsgolven opgewekt die het gas comprimeren en uitzetten.

In een gesloten systeem ontstaat door deze comprimering en expansie een drukverschil. Dit drukverschil leidt tot een warmteverplaatsing, waarbij warmte van de ene kant van het systeem naar de andere wordt getransporteerd. Hierdoor is het mogelijk om warm water op te warmen of om ruimtes te koelen, afhankelijk van hoe het systeem is ontworpen en waar de warmtewisselaars zijn geplaatst.

Geen bewegende delen

Een van de opvallende kenmerken van thermo-akoestische warmtepompen is dat ze vrijwel geen bewegende delen bevatten. Dit maakt het systeem robuuster en onderhoudsarm in vergelijking met traditionele warmtepompen. In plaats van een compressor of motor, gebruikt het systeem trillende zuigers die oscilleren op een specifieke frequentie. Deze frequentie is afhankelijk van het ontwerp van het drukvat, de gekozen druk en de locatie van de warmtewisselaars.

Toepassing in koeling

Hoewel de technologie vooral wordt gepresenteerd als verwarmingssysteem, is er ook aandacht voor de toepassing in koeling. SoundEnergy, een bedrijf dat een commercieel product op de markt brengt, maakt gebruik van thermo-akoestische technologie om restwarmte te gebruiken voor koeling in industriële gebouwen. Hierbij wordt warmte die normaal gesproken verloren gaat, omgezet in koelcapaciteit, wat leidt tot een efficiëntere energiegebruik.

Ontwikkeling en huidige status

Innovatieve oorsprong

Het concept van thermo-akoestische warmtepompen dateert uit de jaren voor de eeuwwisseling, toen innovator Kees de Blok een patent indiende voor het idee. Gedurende de afgelopen jaren werkte hij samen met het Energieonderzoek Centrum Nederland (ECN) aan het verbeteren van het ontwerp en het optimaliseren van het systeem. Inmiddels is er een commercieel product beschikbaar geworden, zoals de THEAC-25 van SoundEnergy.

Nieuwe ontwikkelingen

Een ander initiatief, Blue Heart Energy (BHE), richt zich op het ontwikkelen van thermo-akoestische warmtepompen voor de woningbouw. Het bedrijf is opgericht door Teamwork Technology, ECN en Michiel Hartman, en is momenteel bezig met onderzoek, prototypebouw en het opstellen van een businessplan voor massaproduktie. Het doel is om een thermo-akoestische warmtepomp te ontwikkelen die geschikt is voor bestaande woningen en die gemakkelijk te installeren is.

Commerciële toekomst

Volgens de bronnen is de thermo-akoestische warmtepomp momenteel (2025) nog niet op de markt beschikbaar, maar wordt verwacht dat het binnen enkele jaren wel op de markt zal komen. De verwachting is dat het systeem zich op een aantrekkelijke manier in het huidige energielandschap zal kunnen positioneren, met name in het kader van het maken van woningen gasvrij en het verlagen van het energieverbruik.

Voordelen van thermo-akoestische warmtepompen

Klein en eenvoudig te installeren

Thermo-akoestische warmtepompen zijn relatief klein in vergelijking met traditionele warmtepompen. Zoals beschreven in de bronnen, is het apparaat niet veel groter dan een stofzuiger. Dit maakt het ideaal voor gebruik in woningen, waar ruimte vaak beperkt is. Daarnaast is de installatie eenvoudig en vereist het geen ingrijpende werkzaamheden zoals grijpen of het leggen van grondwarmtevelden. Een buitenunit is wel nodig, maar de installatie is vrij standaard.

Efficiëntere warmteopwekking

Een van de belangrijkste voordelen van thermo-akoestische warmtepompen is dat ze warm water op efficiëntere manier kunnen opwekken, ook bij lage buitentemperaturen. Traditionele lucht-water warmtepompen hebben bij koud weer vaak moeite om voldoende warm water te leveren, met name in minder goed geïsoleerde woningen. Thermo-akoestische warmtepompen kunnen hier het verschil maken, doordat ze een hogere efficiëntie tonen onder deze omstandigheden.

Geen afhankelijkheid van externe energiebronnen

Aangezien thermo-akoestische warmtepompen geen bewegende delen bevatten en functioneren op basis van trillende zuigers, is het systeem minder afhankelijk van externe energiebronnen. De energie die nodig is voor de trillingen kan afkomstig zijn van warmte die al in de omgeving aanwezig is of van een externe bron zoals zonlicht of elektriciteit. Hierdoor is het mogelijk om het systeem te koppelen aan duurzame energiebronnen zoals zonnepanelen of windturbines.

Multifunctioneel gebruik: verwarming en koeling

Een verdienste van thermo-akoestische warmtepompen is dat ze zowel voor verwarming als voor koeling kunnen worden gebruikt. In het kader van koeling wordt restwarmte omgezet in een koelend effect, wat een efficiënte aanvulling kan zijn op bestaande koelsystemen in gebouwen. In woningen kan het systeem dus dienen als een geïntegreerde oplossing voor zowel het verwarmen als het afkoelen van ruimtes.

Toepassing in woningbouw en bestaande woningen

Gasvrij maken van woningen

Een van de belangrijkste toepassingsmogelijkheden van thermo-akoestische warmtepompen is het maken van woningen gasvrij. In combinatie met het gebruik van duurzame energiebronnen zoals zonnestroom of windenergie kan deze technologie bijdragen aan een volledig elektrische verwarming en koelingsoplossing. Hiermee wordt het mogelijk om de afhankelijkheid van fossiele brandstoffen te verlagen, wat een belangrijk doel is in de context van klimaatdoelstellingen.

Aanpassing van bestaande woningen

Thermo-akoestische warmtepompen zijn geschikt voor gebruik in bestaande woningen. Aangezien het apparaat klein is en eenvoudig te installeren, zijn er geen ingrijpende werkzaamheden nodig. Dit maakt het systeem een aantrekkelijke optie voor eigenaren van bestaande woningen die willen overgaan op een gasvrij verwarmingssysteem zonder dat er ingrijpende renovatie werkzaamheden nodig zijn.

Subsidies en steun

Zoals in de bronnen wordt genoemd, zijn warmtepompen in het algemeen geschikt voor subsidies en steunmaatregelen. Hoewel de thermo-akoestische warmtepomp nog niet op de markt is, wordt er verwacht dat het op een later moment ook onder steunmaatregelen kan vallen. Dit maakt het systeem toegankelijker voor homeowners die willen investeren in duurzame verwarming en koeling.

Toekomstperspectieven en uitdagingen

Innovatie en technische vooruitgang

De ontwikkeling van thermo-akoestische warmtepompen is nog in een relatief vroege fase. Hoewel er al concrete prototypes zijn gebouwd en commerciële producten op de markt zijn, is het systeem nog niet geoptimaliseerd voor alle toepassingen. Vooral in de woningbouw is er nog onderzoek nodig om te bepalen hoe het systeem zich gedraagt bij verschillende bouwtypen, isolatieniveaus en klimatologische omstandigheden.

Kosten en schaalbaarheid

De huidige kosten van thermo-akoestische warmtepompen zijn nog niet volledig duidelijk. Aangezien het systeem nog in de ontwikkelingsfase is, zijn er waarschijnlijk hoge productiekosten. Het verwachten is dat deze kosten zullen dalen zodra het systeem in massaproduktie gaat. De haalbaarheidsstudie van Blue Heart Energy wijst op de noodzaak van een efficiënte productiecyclus om de kosten onder controle te houden en het systeem toegankelijk te maken voor een breder publiek.

Regulering en normering

Hoewel de technologie innovatief is, is het belangrijk om ervoor te zorgen dat thermo-akoestische warmtepompen voldoen aan de bestaande normen en regelgeving. Dit omvat zowel technische normen voor veiligheid en efficiëntie als juridische regelgeving inzake energielabeling en energiecertificaten. Blue Heart Energy en ECN werken aan een duidelijke route to market, inclusief het benaderen van stakeholders en het ontwikkelen van een businessmodel dat conforme is met huidige en toekomstige reguleringen.

Conclusie

Thermo-akoestische warmtepompen vormen een veelbelovende technologie voor duurzame verwarming en koeling. Door middel van het gebruik van geluidsgolven om warmte te verplaatsen, biedt deze technologie een robuuste, efficiënte en eenvoudig te installeren oplossing voor zowel woningen als industriële toepassingen. Hoewel de technologie momenteel nog niet op de markt beschikbaar is, zijn er al concrete stappen gezet in de richting van commerciële toepassing.

De voordelen van thermo-akoestische warmtepompen zijn duidelijk: het systeem is klein, eenvoudig te installeren, efficiënter in warmteopwekking, en het kan zowel voor verwarming als voor koeling worden gebruikt. Bovendien maakt het systeem het mogelijk om woningen gasvrij te maken, wat een belangrijk bijdrage is aan het behalen van klimaatdoelstellingen.

De uitdagingen die nog op te lossen zijn, zijn voornamelijk gerelateerd aan kosten, schaalbaarheid en regulering. Met name in de woningbouw is er nog onderzoek nodig om te bepalen hoe het systeem zich gedraagt in verschillende situaties en hoe het kan worden geïntegreerd in bestaande woningen. De verwachting is dat thermo-akoestische warmtepompen in de komende jaren een rol zullen spelen in de duurzame energietransitie.

Bronnen

thermo
en