Warmtepomp koudemiddelen

Het ene koudemiddel is het andere niet. Er bestaan natuurlijke koudemiddelen en synthetische. Die synthetische koudemiddelen worden in de toekomst verboden. Bestaande warmtepompen mogen wel bijgevuld worden maar de prijzen van die koelmiddelen zullen stijgen. Bovendien als je lekker groen bezig wilt zijn wil je niet aan de achterkant extra broeikasgassen de lucht in brengen toch? Let daar dus op bij de aanschaf van je warmtepomp.

Een korte geschiedenis

Al in de 19de eeuw werden er koudemiddelen gebruikt als  ammoniak, zwaveldioxide of methylchloride. Weliswaar effectief maar ook giftig en explosief.

In de jaren ’20 ontwikkelde Thomas Midgley Jr de eerste synthetische koudemiddelen zogenaamde freonen, beter bekend als  chloorfluorkoolwaterstoffen (CFK’s). Deze waren veel veiliger dan de oude stoffen. Althans qua ontploffingsgevaar.

Maar deze CFK’s kwamen met een prijs: ze braken de ozonlaag af, zo bleek in de jaren 70 van de vorige eeuw. Het ‘gat in de ozonlaag’ veroorzaakt door deze CFK’s, werd effectief gedicht met een verbod in 1987, het zogenaamde Montreal Protocol. Gelukkig hersteld de ozonlaag zich sinds enkele jaren.

HFK’s (fluorkoolwaterstoffen of F-gassen), de opvolgers van CFK’s, hadden dan wel geen verstoring van de ozonlaag tot gevolg, ze hebben een nog veel hoger opwarmingspotentieel dan CO₂ met klimaatverandering tot gevolg.

Dus nu volgt er weer een nieuwe stap: het aanstaarde EU verbod op deze synthetische koudemiddelen. Dit verbod maakt dan weer ruimte voor waar me mee begonnen in de jaren ’20 van de vorige eeuw: natuurlijke koudemiddelen: propaan en kooldioxide. Deze middelen zijn niet giftig, hebben een klein effect op het broeikaseffect. Enige nadeel: ze zijn wel ontvlambaar.

Verbod f-gassen met hoog Global warming Potentieel (GWP)

Ruim voordat een Europees verbod op F-gassen in warmtepompen in 2027 ingaat, zijn er gelukkig alternatieven voorhanden. De meest gebruikte variant in het aanbod aan lucht/water-warmtepompen is het natuurlijke koudemiddel propaan (R290).

Wat is Global warming Potentieel (GWP)?

Warmtepompen werken met koudemiddelen. Dit wordt in de pomp gebruikt om de warmte van buiten te halen. Helaas zijn deze koudemiddelen zelf milieubelastend. Ze hebben -net als CO2- een Global warming Potentieel (GWP).

Global warming Potentieel, afgekort GWP is de mate waarin een gas bijdraagt aan het broeikaseffect t.o.v. van het gas CO2. CO2 zelf heeft een GWP van 1. Het binnenkort verboden synthetische koudemiddel R410A heeft een GWP van maar liefst 2088. Dit betekend dat het 2088 keer zoveel effect heeft op het broeikaseffect per eenheid dan CO2.

EU-regelgeving voor uitfasering van chemische koudemiddelen

• De nieuwe Europese Koudemiddelenwet stelt dat synthetische koudemiddelen (F-gassen) tegen 2050 volledig moeten worden uitgefaseerd.
• Vanaf 2027 is het verboden om nieuwe warmtepompen te produceren die koudemiddelen met een GWP van meer dan 150 gebruiken.
• In 2032 wordt het gebruik van alle synthetische koudemiddelen (ongeacht GWP) verboden in nieuw geproduceerde warmtepompen < 12 kW.
• Voor bestaande warmtepompen geldt geen verbod op onderhoud en reparatie, maar er zijn specifieke regels voor koudemiddelen met een hoge GWP-waarde.

Fluorkoolwaterstofffen en GWP

Een warmtepomp gebruikt een koudemiddel om te kunnen werken. Daarvoor werden vanaf eind jaren 80 van de vorige eeuw, het eerder genoemde fluorkoolwaterstofffen (hfk’s) gebruikt. Hfk’s hebben een zeer sterk broeikaseffect als ze in de lucht terechtkomen. Ze breken de ozonlaag niet af zoals vroeger de gassen in koelkasten en spuitbussen maar ze versterken het broeikaseffect vele malen meer dan Co2. En dat willen we natuurlijk niet.

Uit een warmtepomp lekt tijdens de levensduur een heel klein beetje koudemiddel weg. Het broeikaseffect daarvan over de hele levensduur van de warmtepomp is vergelijkbaar met 50 tot 350 kilo CO2. Ten opzichte van de besparing op energie is dat maar weinig. Door de strengere Europese eisen voor de koudemiddelen, zal het klimaateffect van nieuwe warmtepompen steeds kleiner zal worden.

Natuurlijke koudemiddelen en GWP

Zoals gezegd zullen natuurlijke koudemiddelen door de EU wetgeving steeds meer gebruikt gaan worden in warmtepompen. De synthetische koudemiddelen zullen ook steeds duurder worden. Fabrikanten sorteren hier op voor door vooral over te stappen op propaan als koudemiddel. Hieronder zie je een lijstje natuurlijke koudemiddelen met hun chemische naam en Global warming Potentieel (GWP).

De GWP van ammoniak is weliswaar 0, maar ammoniak is zeer giftig.

Heeft koudemiddel effect op de SCOP van een warmtepomp?

In 2021 deden koel- en warmtepomptechnici René van Gerwen en Charles Geelen onderzoek naar natuurlijke koudemiddelen in warmtepompen in opdracht van Overheidsloket RVO en Topsector Energie.

Lees ook

Douche-wtw

Daar kwam uit dat de efficiënte van de moderne natuurlijke koudemiddelen evengoed zo niet beter waren dan de veel gebruikte synthetische koudemiddelen R32 en R134a.

Conclusie: Natuurlijke koudemiddelen zijn dus even effectief of zelfs its beter voor de efficiëntie van je warmtepomp. Bedenk trouwens dat er veel meer factoren in je installatie effect hebben op de SCOP.

Trend: warmtepompen op propaan

Het gevolg van het verbod op HFK’s en de goede eigenschappen van propaan is dat dit middel sinds een paar jaar door steeds meer fabrikanten in warmtepompen gebruikt wordt. Door het enig nadeel: de lichte ontvlambaarheid, is er daardoor nog een trend ontstaan: de mono block propaan warmtepomp.

Omdat er binnenshuis maar kleine volumes propaan in een warmtepomp mogen zitten die goed afgeschermd zijn kunnen warmtepompen met een binnendeel waarin de inverter zit maar kleine hoeveelheden propaan bevatten. Daardoor zijn deze zogenaamde splitunits alleen in kleine vermogens leverbaar.

Een monoblock warmtepomp heeft daarentegen zijn inverter volledig buiten. Daardoor kunnen de hoeveelheden propaan groter zijn en de vermogens hoger. Overigens gaat het dan nog steeds maar om maximaal 3 liter voor een 16 kw warmtepomp. Een terrasbrander tank heeft al meer liter propaan aan boord.

Lees meer over de voor en nadelen van een propaan warmtepomp.