Warmtepompsystemen in de bouwsector: Een technisch en milieusteeds overzicht van Sabroe en GEA’s oplossingen
De bouwsector staat tegenover een grootschalige transitie richting duurzaam bouwen en verduurzamen van huidige systemen. Ondernemingen als Wienerberger zien zich genoodzaakt om hun procesproductie en energieverbruik te optimaliseren, waarbij warmtepomp-technologie een cruciale rol speelt. In dit artikel wordt een diepgaand overzicht gegeven van het gebruik en de voordelen van warmtepomp-systemen in bouw- en industriële toepassingen. Aan de hand van concrete gegevens uit projecten en productbeschrijvingen van beiden Sabroe en GEA wordt ingegaan op de technische en ecologische voordeeltjes van warmtepompen als oplossing voor de verduurzaming van energie-intensieve sectoren, met een focus op de keramische bouw.
Inleiding
In een tijd van klimaatverandering en stijgende energiekosten is de overgang van traditionele, fossiele energiebronnen naar hoger rendementende warmtepompen onontkoomelijk in vele industriële en bouwtoepassingen. De toepassing van warmtepompen in hoge-temperatuur- en droogprocessen binnen de keramische industrie biedt een unieke kans op verduurzaming. Zowel Sabroe, een specialist in NH3-gebaseerde industriële warmtepompen, als GEA, actief met zowel koelsystemen als warmtepompen, staat centraal in dit verhaal. Op basis van concrete projecten en productdocumentatie uit betrouwbare bronnen wordt in dit artikel gekeken naar de specificaties, voordelen en kansen van deze oplossingen in de bouwsector.
Technische kader: compressie- en absorptiepompen in de keramische industrie
In de keramische bouwsector worden warmtepompen ingezet voor het droog- en verhitterproces. In een recent project in Opheusden heeft Wienerberger, een van de belangrijkste keramische productie-organisaties in de markt, besloten om de compressiewarmtepomp van Sabroe toe te passen in hun droogkamers. Uitgangspunt van deze keus was het betere technische en procesbeheersing dan bij een alternatief, de absorptiewarmtepomp.
Erik Boot van Wienerberger verduidelijkt dat de absorptiewarmtepomp, hoewel goed bruikbaar in industriële tunnelvormen, moeilijker te regelen is in gedeelten waarin aparte droogkamers werkzaam zijn. Bovendien vereist het systeem bij lagere temperatuuroutput meer aanvullend brandstofgebruik. De compressiewarmte biedt een eenvoudiger en efficiëntere oplossing, aangevuld met een sterke binding met het al ingezette elektrificatieproces in het bedrijf, dat zich richt op energie-onafhankelijkheid en koolstofreductie.
In het project in Opheusden is de Sabroe-warmtepomp goed in gebruik bij twaalf droogkamers. Elk van deze kamers bevat twaalf warmtewisselaars, die samen in een centraal systeem zijn aangesloten voor energieterugwinning. Door de correcte keuze van leidingdiameters, kleppen en buffercapaciteit in het secundaire circuit zijn de prestaties van de warmtepomp maximaal beheersbaar en efficiënt onderhouden.
Jacob de Graaf van Bort De Graaf, een systeemintegrator, benadrukt dat Sabroe-pompen uitvallen door hun hoge efficiëntie, die gebaseerd is op het gebruik van ammoniak (NH3) als koudemiddel in tegenstelling tot synthetische gassen of koolwaterstof. Deze keuze leidt tot een hogere opbrengst en een lagere energiekost. Bij Wienerberger is de energie-inzet van het droogproces met de Sabroe-pomp verlaagd van 1,4 kWu per kilogram water naar 0,4 kWu. Dit leidt tot een aanzienlijke reductie in gasverbruik – actief gebruik van de Sabroe-pomp zou betekenen dat Wienerberger op jaarbasis tienduizenden kubieke meters gas bespaart.
GEA en industriele warmtepompen: efficiëntie en modulaire toepassingen
Daarnaast is GEA actief in het ontwikkelen en leveren van industriële warmtepompen, zowel in modulaire vorm als geïntegreerd met bestaande koelsystemen. Voor toepassingen in hoge-temperatuursectoren introduceert GEA het product GEA RedGenium, een ammoniakgebaseerde warmtepomp met een breed capaciteitsbereik en hoge efficiëntie binnen industriële en commerciële standaarden.
Op basis van het rapportagegeven van GEA is het mogelijk om fossiele brandstofverbruik in gehele procesindustrieën drastisch te verminderen. Door verduurzaming van warmteproductie via warmtepompen ziet men energiedraagzamen in centrales en installaties een afname van CAPEX en OPEX, aangevuld met milieuvoordeel.
In een concrete toepassing bij Aurivo, een Iers melkverwerkingsbedrijf, werd het gebruik van een geïntegreerd systeem met GEA’s warmte- en koelsystemen goed ingezet. Hiermee kon het bedrijf zijn CO2-uitstoot met 80% reduceren. Dit toont aan dat warmtepompen in combinatie met energieneutrale of -hergebruikende systemen een sterk instrument vormen in grootschalige emissiereductieprojecten.
Naast GEA RedGenium biedt GEA ook GEA Blu-Red Fusion, een oplossing die het laag-opwaartse gedeelte (Blue Chillers) combineert met het hoge-opwaartse deel van industriële warmte. Binnen projecten kunnen deze systemen op maat worden afgerond met behulp van de GEA Omni touch-besturing, waardoor bedieningsproces en controle nauwkeuriger kunnen worden uitgevoerd.
Warmtepompen qua rendement: COP en prestaties
Rendement is een cruciale factor in de keuze voor een warmtepomp, vooral in de bouwsector. Het rendement wordt meestal weergegeven met de Coefficient of Performance (COP). Voor de meeste warmtepompen ligt dit tussen de 3 en 5. In overleg met de expertise op het gebied van warmtepompen zoals opgesteld in bron [3], bevestigt het dat bij een COP van 4, 1 kWh elektriciteit 4 kWh aan warmte levert.
Bron [3] doet een vergelijking tussen warmtepomptypes. Geothermische warmtepompen leveren in principe het hoogste rendement, omdat de temperatuur van grondwater en diepere gronden over het jaar relatief stabiel blijft. Dit biedt optimaal rendement, maar ze zijn duur en complex op te zetten, wat hen minder geschikt maakt voor particulieren.
Tegelijkertijd zijn luchtwarmtepompen in vergelijking met geothermische varianten goedkoper en makkelijker toepasbaar. Ze halen hun energie uit de buitenlucht en zijn te splitsen in:
- Lucht-water warmtepompen: deze opwarmen het water voor centrale verwarming en sanitair gebruik.
- Lucht-lucht warmtepompen: deze verhitteren de lucht in de woning zelf, zonder afdruk op het centraal verwarmingssysteem.
Bij hybride warmtepompen wordt gekozen voor combinaties van elektrische systemen (bijvoorbeeld warmtepomp) met een reservebrandstofgebruik (zoals gas of hout), om te voldoen aan fluctuerende vraag in bijvoorbeeld wintermaanden of in extreem koele omstandigheden.
Deze hybride constructie is relevant voor de bouwsector omdat het een evenwicht biedt tussen stabiliteit in warmteproductie en efficiëntie. Het project in Opheusden – dat Sabroe’s warmtepomp gebruikt – is voorbeeld van een efficiënte toevoeging in bestaande systemen, waarbij ook extra hete ovenlucht wordt aangewend in de laatste fases. Deze aanvullende techniek verhouding in het gebruik van de warmtepomp leidt tot verdere besparing en optimalisatie.
Duurzaamheid en emissiereductie: het belang van warmtepompen in de bouwwereld
Industriële en civiele toepassingen van warmtepompen hebben een grote rol in het verminderen van CO2-uitstoot, het verminderen van brandstoffenverbruik en het bevorderen van een koolstofneutrale economie. Volgens het rapport uit bron [2], waarin GEA’s ervaring is omschreven, zijn warmtepompen een toekomstbestendige investering, vooral in het licht van de verwachting dat koolstof-emitteerende systemen in de toekomst sterk beperkt worden door wetgeving en prijsstijgingen.
Wienerberger, indien dit project volledig is ingezet, bereikt momenteel een maandelijkse gasbesparing van ruim 125 m³ gas per kWh gebruikt. Gezien het project een pilot is voor toepassing in andere locaties, is het een demonstratieproject met strategische voorbijkerving.
Daarnaast zet Wienerberger ook in op groene elektriciteit – zoals door het gebruik van zonnepanelen en windturbines – waardoor hun transitie op meerdere vlakken wordt verzekerd. Dit benadrukt dat de keuze van warmtepompen alleen maar effectief is bij beheersing van het complete energieketenbeeld. Met andere woorden, de efficiëntie van de warmtepomp wordt versterkt door de energiebron die deze aandrijft, evenals het gebruiksgesloten lopen van warmtebeheer en -recuperatie.
Samenvatting voordelen van Sabroe & GEA-warmtepomp-systemen
| Categorie | Sabroe | GEA |
|---|---|---|
| Tegel- en keramiekdroogproces | Ja | Nee |
| Gebruik van NH3 als koudemiddel | Ja | Ja (RedGenium) |
| Hoge COP-waarden | Ja (1,4 → 0,4 per kilogram water) | Ja (afhankelijk van toepassing) |
| Energie-efficiëntie verbeteren | Ja, via ingenieurswerk in secundaire circuits | Ja, via modulaire ontwerpen en geïntegreerde pakketten |
| CO2-reductie mogelijk | Ja, 80% bij Aurivo’s project | Ja, door vervanging van fossiele verwarmingssystemen |
| Schaalbaarheid | Voor duur en commerciële productie | Voor duur en commerciële productie |
| Duurzaamheidsfocus | Ja, met elektrisch bedrijf | Ja, met uitgerichte emissiebeheersing |
| Integreerbare technologieën | Ja, met droogsystemen | Ja, via koelsystemen en herontwikkelingspakketten |
Kansen voor de toekomst in bouw- en industriële toepassingen
De successen van warmtepomp-ingenieerschap zoals uitgevoerd in Opheusden suggereert potentieel voor brede toepassing in de bouw- en industriële markt. Beide merken, Sabroe en GEA, laten zien dat warmtepomptechnologie:
- Hoge opbrengst levert met hoge efficiëntie.
- Energiebeheer en -hergebruik in bestaande systemen mogelijk maakt.
- Compatibel is met groene energiebronnen.
- Kostbesparend is op lange termijn.
- Ermee kan worden ingezet in de overgang naar een emissievrije industrie.
Met name in sectoren zoals de ceramische bouw, waarin energie-intensieve processen voor droog en bakstandards heersen, is het overgaan van huidige gas- en brandstofsysteem naar warmte-efficiënte pompinstallaties zoals Sabroe of GEA oplossingen een cruciale stap voorwaarts.
Uitdagingen en aandachtspunten bij het opzetten van warmtepompinstallaties
Hoewel de toepassing van warmtepompystemen krachtige keuzes biedt, blijft uitdagingen zoals aansluitingsprobleem, technische complexiteit, en hoge aanschafkosten centraal. In het GEA-geval is zorgvuldig systeemontwerp en optimalisatie essentieel; verkeerde keuzes in leidingdiameters, kleppen of bufferinstallaties kunnen tot een terugval in efficiëntie leiden.
Bij de implementatie in Wienerberger’s drooginstallatie benadrukt Bort De Graaf dat het belangrijk is om het secundaire circuit volledig te optimaliseren. Hierbij is technische samenwerking cruciaal: het project volgde de samenwerking met GEA in technisch consultancy- en toepassingsgesprekken, waarbij de warmte-integratie en de verwerking van terugwinning werd gestuurd op maximale efficiëntie.
Een tweede uitdaging is de adaptiviteit van oudere installaties. Er is een noodzaak om de installatiecapaciteit en regulering binnen bestaande systemen te herijkenen. Zoals bij de laatste fase van Wienerberger’s proces, waarin de warmtepomp is aangevuld met het hergebruik van ovenhete lucht, is een duale aanpak met hergebruik effectief, maar vereist een extra technische ingreep in de werkprocessen.
Eindelijk, de kostefficiëntie-afweging blijft een kritische factor in het opzetten door particulieren of kleine bouwbedrijven. Terwijl grote industriële toepassingen investeringskosten kunnen compenseren door schaal en hergebruik, zijn er binnen particuliere woningen extra vereisten: voldoende isolatie, toegankelijke ruimte, en nood aan professionele installatie.
Toekomstscenarios en groei in warmtepompcapaciteiten
In het kader van de groeiende wereldmarkt voor warmtepompen worden Sabroe en GEA steeds belangrijkere spelers. In de EU, met verplichtingen op koolstofemissiebeheersing zoals opgesteld in de Grondwet voor Klimaatwet (Wet CO2-reductie), is deze transitie onvermijdelijk. Tegelijkertijd zijn warmtepompen over vele landen populair gebleken in de civiele sector, evenals in de industrie.
De rol van systemaanbieders, zoals Bort De Graaf in samenwerking met Sabroe of GEA in samenwerking met ontwikkelaars, moet worden benadrukt. Zij houden verantwoordelijkheid in het ontwerp, samenstellen en optimaliseren van warmtepompinstallatie in functionele en duurzame manieren. Hun rol is verder essentieel in het overbrengen van kennis en praktisch gebruik, want zoals Sabroe in het Opheusdenproject laat zien, is er een groeiende neiging tot ingrediënte verfijning in droog- en hergebruikstechnologie.
Aangezien GEA warmtepomppakketten zowel monoblok als splitsen-georiënteerd kunnen zijn, opent dit nieuwe mogelijkheden voor toepassingen in de civiele en industriële bouwsector. Een hybride aanpak waarin meerdere units functioneren als een samengestelde installatie biedt de voordelen van zowel flexibiliteit als hoge energiebeheersing.
Conclusie
In dit artikel is een gedetailleerd overzicht gegeven van de technische en ecologische voordelen van industriële en civiele warmtepompen van Sabroe en GEA. Met specifieke data uit projecten en productdescriptionen wordt onderbouwd dat deze warmtepomp-ingenieurs oplossingen cruciale bestaanswaardekansen bieden in de keramische bouwsector, zoals de aanzienlijke vermindering in gasverbruik en CO2-uitstoot.
De toepassing van warmtepompsystemen maakt een positieve bijdrage aan de duurzaamheidsdoelstellingen van ondernemingen en nationale regeringen, evenals bouwprojecten, door middel van energiebesparing, emissiereductie en toekomstbestendigheid. Voor zowel grote industrieel projecten, als particuliere woningen is de overgang naar warmtepompinstallaties een op zich slimme strategie, met name in combinatie met groene elektriciteit en intelligente sturing.
Ten slotte blijven uitdagingen zoals de startinvestering en technische complexiteit een factor waarmee bedrijven en particulieren rekening moeten houden. Maar met steeds betere ondersteuningsstructuren, zoals samenwerkingen met technische betrokkene en toegang tot gratis offertes van erkende installateurs, wordt het gebruik van warmtepompen steeds toegankelijker in zowel grootschalige industriële en midlente civiele sector.
Bronnen
Related Posts
-
Effectieve maatregelen tegen geluidsoverlast van warmtepompen in woningen
-
Uitvaartcentrum Strielwouden: het eerste crematorium in Nederland switcht naar warmtepompinstallatie
-
Topkoeling bij Fujitsu-warmtepompen: Werking, Voordelen en Overwegingen
-
Aan de slag met warmtepompen: kostenoverzicht en investeringsanalyse
-
Thermopunt Katwijk: Expertise in Koel-, Vries- en Warmtepomptechniek voor Duurzame Oplossingen in de Kustregio
-
Efficiënte aquariumverwarming: Uitgebreid overzicht van modellen en hun toepassing
-
Optimale instelling van de stooklijn voor de Techneco Elga warmtepomp: Werking, aanpassing en rendement
-
Mitsubishi Electric lucht-lucht warmtepompen: Efficiënte verwarming en koeling op maat