Met
of
zonder
H F K´s?
Toekomst bestendig
Menno van der Hoff
1988 Eerste ‘zelfbouw’ thuis - warmtepomp met open bron MENNO
VAN DER HOFF
1994 VRF systemen pionier International product manager HVAC
1999 Air to Water heat pumps monovalent INNOVATOR - VISIONAIR
2001 CALORIS Water sourced heat pump WRF systeem
2002 Europees Patent op decentrale + centrale heat pump
2005 Adiabatisch industrieel cooling systeem
2009 Propeen natural refrigerant WSHP unit (HFK vrij) 3 awards
2010 Phase Change Materiaal + EIA approval
Woont in
Nijmegen – NL
geboren;
20 jan 1963
Member
NVKL and KNVvK
Voorzitter
NVKL - KANS
Vele
papers / patenten intern. Honours / awards
2014 Nieuwe methode voor heating en cooling van een gebouw
Specialteiten: •Design & application green low energy climate systems, •building environment energy saving systems •Electrical heat pump – air and water sourced •Thermal energy storage •Sustainability, near to zero energy buildings •Future trends
More
: zie
nl.linkedin.com/in/mennovanderhoff/
De
HVAC uitdaging:
Gebouwen willen een Triple A label !!!
•Trias ENERGETICA
• gebruik alleen duurzame energie
• energie NUL ontwerp
HINT:
verplaats & opslag thermische energie vrij door het gebouw in plaats en tijd
Helaas : warmtelast daalt … koellast stijgt maar door • gebruikers willen individueel klimaat • warmte én koudevraag komen vaak parallel
De
HVAC uitdaging:
Gebouwen willen een Triple A label
•STELLING 1
Chiller / WP gaan een goede toekomst tegemoet
•STELLING 2
Indirecte systemen zijn toekomstzeker
CRISIS ????
2011 EU
De VRF verkoop groeit !
verkoop
VRF
121600 systemen, > 1 mio. toestellen Source: JARN 2012 Tokyo
Voordelen
De oosterse VRF invasie
Simpel ontwerp, 1 leverancier Een systeem voor heating en koeling met max 64 binnendelen Geaccepteerd WTW alleen als tegelijk verwarming en koeling nodig is
Beperking in leidinglengtes, alleen met F gas
Room Units
NADELEN Installatiie van koelleiding in gebouwen => Ris ico lekkages
Kleine lekken onvindbaar? -> bijvullen ?
Koelmiddel in het hele leidingnet en systeem => hogere vulling
Refrigerant R 410A met hoge G W P
Beperking leindingwerk
Training & certificering personeel
- lek detectie volgens EN 378
VRF koudemiddelen opties.... 1.
R410A
GWP 1710
class A1
phase down / BAN / phase out after 2020 ?
2.
R32
GWP 675
class A2/A2L
mildly FLAMMABLE refrigerant
3.
R290
GWP 3
class A3 propane high FLAMMABLE
ongeschikt voor VRF alleen split systems
4.
HFO
GWP < 10
class A2/A2L
milieu risico’s
/ veiligheidszorgen
(2012 Kauffeld et al)
(Toyota / Daimler)
mildly FLAMMABLE
GWP < 1
5.
CO2
GWP 1
SLECHTE COP
veiligheidsrisico bij lekken in kleine ruimte (stikgevaar)
6.
L41
GWP 461
class A2/A2L
mildly FLAMMABLE
7.
HYBRID : combi van koelmiddel & water voor lokaal transport ; EXERGY VERLIEZEN
( 68% R32 / 29% R1234ze / 3% R600)
8. Heeft iemand in het publiek het ideale koudemiddel voor VRF ? H a n d s
-> VRF krijgt imago probleem ….. !? -> Op
naar
alternatieve
oplossingen !
up !
Centrale warmtepomp systemen: Terug naar de Fan Coils ?
Maar het is wel slim om warmte over te dragen 4 Pijp Systeem indirect heating / cooling warm water
Chilled water
HFK of natuurlijk?
NADELEN
VOORDELEN
Installatie kosten, - 4 leidingen te isoleren
Beproefde techniek + OPTIE voor Natuurlijk koudemiddel
WTW is niet standaard
Traploze capaciteit – efficien tie verbetert in deellast
Vaak gescheiden opwekking van warmte en koude : K A N S
Bekend en geaccepteerd - lage vulling koelmiddel, BUITEN
TRENDS in Chillers (+ Warmtepomp) 1.
Blends van koelmiddelen ongewenst voor grote systemen –> Azeotroop koudemiddel
2.
Veiligheid belangrijk, beter handelbaar bij een chiller oplossing (normen, wetgeving, risico’s)
3.
Aandacht voor SEER / SCOP (gereed voor Chillers) ; ECODESIGN ; CO2 footprint, TEWI , LCCP
4.
Brandbare koudemiddelen worden acceptabel ( A3 / A2L / B3) - ZEKER in Chillers
5.
Natuurlijke koudemiddelen hebben automatisch een verdiend groen imago
6.
HFO chillers blijven 5 jaar na introductie nog zeldzaamheid. HFO productie is verder vertraagd.
7.
Phase down van HFK koudemiddelen zal een HFK chiller verouderen, ruim voordat hij versleten is.
8.
HYBRIDE : combi van chiller / WP met WKO/PCM lost ook ons electricity Grid pattern probleem wat op
Chillers met een warmtepomp komen terug.
Waarop nu te selecteren?
A
-> Koudemiddel
belangrijk?
(A = I m a g o)
B
-> Waarop het toestel selecteren? (B = Prestatie)
PROPAAN Chillers breed verkrijgbaar DK heeft > 1000 units 40kW - 400kW. Lage vulling (5 ~ 25 kg propaan)
SORRY: lijst is incompleet, meer merken komen eraan!
CO2 en
NH3 CHILLERS / WP
CO2
SCM Frigo
- SANDEN – Green & Cool
NH3
Johnson Controls - STAR
- GEA
ook
goed verkrijgbaar
– Advansor – MHI
- Mycom.
- Geoclima – J & E Hall – Zanotti etc.
B
Selecteren op PRESTATIE
1.
Met COP en EER gegevens wordt alleen vollast beschreven.
2.
Hanteer SEER / SCOP gegevens, volgens E N 14825
3.
TEWI = combineert prima de directe (5-10%) en de indirecte (90-95%) milieu en footprint effecten
4.
TEWI = GWP x Leakage x lifetime yr + GWP x m x (1-recovery) + lifetime yr x Eannual x CO2 emission
5.
TEWI wordt een maat voor gram CO2 eq / kWh prestatie
6. Efficientie is dus belangrijker als het koudemiddel zelf, maar let op de “houdbaarheidsdatum” 7.
HYBRIDE : combi van chiller / wp met WKO/PCM lost ook ons electricity Grid pattern probleem wat op
Chillers met een warmtepomp komen terug.
Waarop nu te kiezen?
A
-> Koudemiddel
belangrijk?
A = Natuurlijk
B
-> Waarop het toestel selecteren? B = Efficientie
Is DECENTRAAL nog een optie? JA
groeimarkt voor natuurlijk koudemiddel R 2 9 0 en CO2 door kleine vulling zeer geschikt, zie NEN 7600 / 7601
Ground source WP
Split – HP uit China
WSHP – systeem Versatemp – Caloris
STEEDS MEER PROPAAN PROPYLEEN OF CO2 (tapwater) A: Locale warmtepompen
B: 2 pijp water loop + BUFFER C: Centrale warmtepomp – o.i.d.
C B
A
3 awards: on R1270 propene
2002 EU patent 1347253 (van der Hoff)
HVAC-markt trends
Wat is geschikt voor
- natuurlijk koelmiddel - kleine / grote gebouwen
• 2020
Energy-Zero:
Op naar energie neutraal
• COP / EER stijgt:
Nieuwe ontwikkeling van warrmtepompen
• HFC = phased out ?
Chillers 100% geschikt voor natuurlijk koudemiddel
• F-gas proposal
2020: high GWP F-gas ban voor HVAC …?
• SEER / SCOP omhoog
Hydraulisch ontwerp combineren met thermische opslag
• Locale Energy opslag is noodzaak
gebruik de WP of de bodem opslag
• Comfort moet blijven :
Water oplossingen / systemen zijn superieur
• Simpel en minder kosten
plug and play design – no commissioning – idiot proof
• Lage vulling
Dus :
• Eigenlijk is er niets nieuws onder de zon….
•
grote projecten
Indirecte systemen
•
kleine oplossingen : Directe systemen
Propaan…..
komt eraan
!
Sterke impuls voor chiller productie Nu zuigers
binnenkort ook scroll
Hoge warmte overdracht van R290
Vulling tot 100 kg buitenopstelling volgens wetgeving AMvB en NEN (ruim voldoende voor de praktijk)
Meng R290 met R1270: REUK
De
HVAC uitdaging:
Gebouwen willen een Triple A label
•STELLING 1 Chiller /WP gaan een goede toekomst tegemoet •J A, de markt groeit door, doch VRF heeft een issue….
•STELLING 2 Indirecte systemen zijn toekomstzeker •JA en ruim met natuurlijk koudemiddel verkrijgbaar
Samenvatting en conclusies • Grote gebouwen : groeiende koelvraag, KANS voor de warmtepomp-chiller • VRF 8% groei, maar voorziet een imago probleem dankzij koudemiddel • BANS en phase downs komen eraan: VRF-probleem – Kans voor natuurlijk! • Decentrale oplossingen hebben kleine inhoud. CO2 en propaan komen. • Er zijn heel veel chillers in de markt met natuurlijk koudemiddel. A = Houdbaarheid. • Hoogste SEER / SCOP met thermische opslag. B = laagste TEWI en CO2 footprint • Water is een veilige koudedrager, voor opslag met WKO en PCM erg geschikt. • Gebruik de warmte EN de koude tegelijk : U verdubbelt direct uw COP • Propaan scroll compressoren gaan in 2014 de doorbraak geven voor serieproductie • De toekomst van HFO koudemiddelen blijft te onzeker…. • De Chiller met WP en WKO / PCM koelt en verwarmt uw gebouw efficient.
Contact mij via LINKED IN : nl.linkedin.com/in/mennovanderhoff/
Dank u wel
.
