Thermo-akoestische warmtepompen: een nieuwe generatie warmtepomp-technologie zonder geluidsoverlast

De opwarming van woningen en het verminderen van energieverbruik zijn essentiële thema’s binnen de huidige energietransitie. Daarbij speelt de warmtepomp een centrale rol. Echter, geluidsoverlast van warmtepompen is een veel voorkomend probleem zowel voor eigenaren als hun buren. Gelukkig ontwikkelt zich nu een technologie die niet alleen efficiënter is, maar ook volledig stil: de thermo-akoestische warmtepomp. Deze warmtepomp maakt gebruik van geluidsgolven om warmte te genereren, zonder het gebruik van een compressor en dus zonder geluidsoverlast. In dit artikel bespreken we hoe deze technologie werkt, waarom het een revolutionaire oplossing is, en wat het betekent voor de toekomst van warmtepompen.

Wat is een thermo-akoestische warmtepomp?

Een thermo-akoestische warmtepomp gebruikt geluidsgolven om heliumgas te comprimeren en opnieuw te laten uitzetten. Dit proces leidt tot het opnemen en afgeven van warmte, waardoor warm water kan worden opgewarmd of een woning kan worden verwarmd. De technologie is vergelijkbaar met de werking van een fietspomp: als je lucht samenperst, wordt het warm; bij het loslaten wordt het koud. In dit geval gebeurt dat met behulp van geluidsgolven.

Een voordeel van deze technologie is dat er geen gebruik gemaakt wordt van een traditionele compressor, die geluid en trillingen veroorzaakt. In plaats daarvan maakt de thermo-akoestische warmtepomp gebruik van natuurlijke gasmoleculen (zoals helium) en geluidsbronnen om de warmteoverdracht te stimuleren. Dit leidt tot een volledig stille werking, iets dat momenteel niet beschikbaar is op de markt, maar binnenkort mogelijk wordt.

Werking van de thermo-akoestische warmtepomp

De werking van de thermo-akoestische warmtepomp is gebaseerd op het principe van geluidsindrukking en expansie van gas. Hieronder de stappen in het proces:

1. Geluidsbron: Een geluidsbron genereert geluidsgolven. Deze golven worden gericht op een buis of container met heliumgas.
2. Compressie en expansie: De geluidsgolven comprimeren het heliumgas in bepaalde delen van de buis. In andere delen uitzet het gas.
3. Warmteoverdracht: Wanneer het gas uitdijt, neemt het warmte op uit de omgeving. Wanneer het samengedrukt wordt, geeft het warmte af. Dit maakt het mogelijk om efficiënt warm water op te warmen of omwonenden te verwarmen.
4. Geen compressor: Aangezien er geen compressor gebruikt wordt, is er geen bewegend deel dat geluid of trillingen veroorzaakt. Hierdoor is de thermo-akoestische warmtepomp volledig stille.

Deze technologie biedt dus een duurzame en stille alternatief voor traditionele warmtepompen, waarbij het gebruik van HFC-koudemiddelen wordt vermeden, die een hoge CO2-footprint hebben.

Voordeel op het gebied van geluidsoverlast

Een van de belangrijkste problemen bij het gebruik van traditionele warmtepompen is geluidsoverlast. In de huidige regelgeving is er een grens voor het geluidsniveau dat warmtepompen mogen produceren. Voor warmtepompen tot 6 kW is dit 65 decibel, en voor grotere warmtepompen tot 12 kW is dit 70 decibel. In de praktijk zijn echter veel warmtepompen stil genoeg om op 55 decibel te draaien, wat vergelijkbaar is met een koffiemachine.

Toch is er nog steeds een behoefte aan stille warmtepompen, vooral in dichtbevolkte gebieden waar woningen dicht op elkaar staan. Daarom zijn er ook specifieke geluidsregels voor het geluidsniveau aan de erfgrens. Sinds 1 april 2021 gelden deze regels:

• ’s Nachts (19:00 – 7:00): maximaal 40 decibel.
• Overdag (7:00 – 19:00): maximaal 45 decibel.

Bij appartementen wordt het geluidsniveau gemeten in de burenramen in plaats van op de erfgrens. Deze regels zijn van toepassing op warmtepompen die vanaf 1 april 2021 zijn geïnstalleerd.

Hoewel de meeste warmtepompen het geluidsniveau aan de erfgrens wel kunnen halen, is het duidelijk dat de huidige regels voor geluidsproductie niet streng genoeg zijn om geluidsoverlast compleet te voorkomen. Daarom wordt momenteel overwogen om de normen verder aan te scherpen, bijvoorbeeld tot 40 decibel. Echter, zoals gemeld in bron 6, is dit voor velen te streng, omdat het leidt tot extra kosten en technische uitdagingen voor fabrikanten.

Oplossingen voor geluidsoverlast bij traditionele warmtepompen

Voor traditionele warmtepompen zijn er wel enkele oplossingen om geluidsoverlast te beperken:

• Trillingsdempers: Het gebruik van trillingsdempers onder de warmtepompunit kan trillingen en resonantie verminderen. Hiermee wordt voorkomen dat trillingen door het huis lopen.
• Isolatie: Zorg voor voldoende isolatie rondom de warmtepomp en de muren van het huis om geluid te dempen.
• Correcte plaatsing: Plaats de warmtepomp op een stabiele, vlakke ondergrond, ver weg van gevels of muren van buren.
• Kast of afgesloten ruimte: Plaatsen van de warmtepomp in een kast of afgesloten ruimte kan het geluid verder beperken.

Hoewel deze maatregelen effectief kunnen zijn, is het duidelijk dat ze extra kosten met zich meebrengen en niet altijd ideaal zijn voor het uitzicht of de efficiëntie van de warmtepomp.

Waarom is thermo-akoestische warmtepomp een revolutionaire oplossing?

De thermo-akoestische warmtepomp biedt een duurzame en stille alternatief voor traditionele warmtepompen. Het heeft verschillende voordelen die het tot een revolutionaire technologie maken:

1. Stille werking zonder geluidsoverlast

Omdat er geen compressor gebruikt wordt, is er geen geluidsoverlast. Dit is een groot voordeel, vooral in dichtbevolkte stadsgebieden of in appartementen. De huidige geluidsregels kunnen met deze technologie gemakkelijk worden gehaald, zonder extra kosten of technische ingrepen.

2. Duurzamer dankzij het gebruik van helium

De thermo-akoestische warmtepomp maakt gebruik van helium, een natuurlijk gas, in plaats van HFC-koudemiddelen, die een hoge CO2-footprint hebben. Dit maakt deze technologie veel duurzamer en beter voor het milieu. Bovendien is helium niet schadelijk voor de ozonlaag of het klimaat.

3. Efficiënter op warm water en verwarming

De thermo-akoestische warmtepomp kan warm water efficiënter opwarmen dan traditionele warmtepompen. Dit is vooral handig op koude dagen of in woningen met mindere isolatie, waar traditionele warmtepompen vaak niet voldoende warmte kunnen leveren. In zulke gevallen is een hybride warmtepomp met een HR-ketel vaak nodig. De thermo-akoestische warmtepomp zou deze ketel overbodig maken, door het water consistent en efficiënter te verwarmen.

4. Toekomstbestendig en innovatief

De thermo-akoestische warmtepomp is een innovatieve oplossing die de huidige technologie op een aantal punten overtreft. Het is een toekomstbestendige technologie die niet alleen duurzamer is, maar ook beter past binnen de huidige en toekomstige regelgeving rondom geluidsoverlast en CO2-uitstoot.

De rol van Blue Heart Energy en TNO

Een van de bedrijven die deze technologie ontwikkelt is Blue Heart Energy, een start-up die zich richt op het maken van warmtepompen goedkoper, stiller en efficiënter. Volgens Michiel Hartman, medeoprichter en CEO van Blue Heart Energy, is het geheim van hun technologie thermoakoestiek. De warmtepomp maakt gebruik van geluidsgolven en helium om de warmteoverdracht te faciliteren. De huidige compressoren gebruiken HFC-koudemiddelen, die een hoge CO2-footprint hebben. Hiermee wil Blue Heart Energy een duurzamere oplossing bieden die ook volledig stille is.

De technologie is ontwikkeld in samenwerking met TNO/ECN, een onderzoeksorganisatie in Nederland. TNO/ECN is verantwoordelijk voor de ontwikkeling van het concept voor industriële toepassingen. Blue Heart Energy heeft een exclusieve licentie voor de consumentenmarkt, wat betekent dat zij de verantwoordelijke partij zijn voor de toepassing in woningen en particuliere huishoudens.

De toekomst van thermo-akoestische warmtepompen

Hoewel thermo-akoestische warmtepompen nog niet op de markt zijn, is het duidelijk dat de technologie een belangrijke rol zal spelen in de toekomstige energietransitie. De huidige warmtepompmarkt wordt gekenmerkt door technologische ontwikkelingen, maar ook door regelgeving rondom geluidsoverlast en duurzaamheid.

De thermo-akoestische warmtepomp biedt een duurzamere, stille en efficiëntere oplossing, die niet alleen beter past binnen de huidige regelgeving, maar ook minder hinder veroorzaakt voor buren. Bovendien is het een technologie die niet afhankelijk is van HFC-koudemiddelen, die schadelijk zijn voor het milieu.

De komende jaren is het dus waarschijnlijk dat deze technologie op de markt komt en zich in de woningbouwsector verspreidt. Het is een revolutionaire technologie die de huidige standaard warmtepomp op meerdere vlakken overtreft.

Conclusie

De thermo-akoestische warmtepomp is een belangrijke innovatie in de warmtepomptechnologie. Het maakt gebruik van geluidsgolven en helium om warmte te genereren, zonder het gebruik van een compressor en dus zonder geluidsoverlast. Hierdoor is het een stille en duurzamere oplossing voor de verwarming van woningen en het opwarming van warm water.

De technologie biedt een aantal voordelen boven de huidige warmtepompstandaard:

• Stille werking, wat betekent dat het niet leidt tot geluidsoverlast voor buren.
• Geen HFC-koudemiddelen, wat het een duurzamere oplossing maakt.
• Efficiënter warmteoverdracht, wat leidt tot een betere prestatie, vooral op koude dagen of in slecht geïsoleerde woningen.
• Toekomstbestendig en innovatief, wat betekent dat het paste binnen de huidige en toekomstige regelgeving.

De thermo-akoestische warmtepomp wordt momenteel ontwikkeld door bedrijven zoals Blue Heart Energy, in samenwerking met onderzoeksinstituten zoals TNO/ECN. Het is een exclusieve technologie die binnenkort op de markt zal komen en zich waarschijnlijk snel zal verspreiden in de woningbouwsector.

Hoewel de technologie nog niet beschikbaar is, is het duidelijk dat het een belangrijke stap voorwaarts is in de ontwikkeling van duurzame en stille verwarmingsoplossingen. Het is een technologie die niet alleen het milieu beschermt, maar ook de kwaliteit van leven verbetert, door geluidsoverlast te verminderen en efficiënter verwarming te garanderen.

Bronnen

1. Thermo-akoestische warmtepomp
2. Succesverhaal Blue Heart Energy
3. Geluid van warmtepomp
4. Geluidsoverlast van warmtepomp
5. Trillingsdempers
6. Geluidseisen warmtepomp