De geleidelijke vervanging van fossiele branders door milieuvriendelijkere oplossingen, zoals warmtepompen, draagt bij tot de doelstelling om de CO2-uitstoot te verminderen. Vaak wordt gezegd dat warmtepompen werken als een omgekeerde koelkast. Ze brengen warmte van de buitenlucht, de grond of het water naar een gebouw, en verwarmen die op voor gebruik in een verwarmingssysteem. De twee meest geïnstalleerde types warmtepompen zijn lucht- en geothermische warmtepompen. Luchtwarmtepompen zijn het populairst op de markt, omdat ze goedkoper en gemakkelijker te installeren zijn. Geothermische warmtepompen worden als efficiënter beschouwd, hebben een langere levensduur en leveren een constante warmtestroom door de seizoenen. Ze vereisen de aanleg van leidingen in de grond en zijn daarom duurder om te installeren. Ze zijn bijzonder geschikt voor nieuwe gebouwen. In Europa zijn er nog miljoenen verwarmingsketels in gebruik die de komende jaren moeten worden vervangen. Regeringen stimuleren steeds meer de toepassing van koolstofarme verwarmingstechnologieën.
De ontwikkeling van koudemiddelen in warmtepompen
Een essentieel onderdeel van elke warmtepomp is het koudemiddel, nodig voor de dampcompressiecyclus, dat jarenlang voornamelijk R-410A en R-134a was. R-410A in nieuwe installaties is geen duurzame keuze meer door haar hoge GWP** waarde van 2088. Fabrikanten gebruiken nu koudemiddelen met een laag GWP, zoals R-32 (GWP 675) en R-454B (GWP 466). Sommige hermetische systemen met een lage vulling gebruiken R-290 of R-134a. De meeste grondwarmtepompen, die vroeger R-407C gebruikten, schakelen nu over op R-454C of R-455A, die beide een zeer laag GWP van 148 hebben. Sommige koudemiddelen met een laag GWP hebben een zekere mate van ontvlambaarheid. Hiervoor moet de installateur over een aanvullende veiligheids- en installatieopleiding beschikken. Op lange termijn zal R-1234yf (GWP 4) of R-1234ze (GWP 7) worden gebruikt in plaats van R-134a. R-513A (GWP 631) kan op korte termijn gemakkelijk worden vervangen.
In sommige specifieke toepassingen worden R-744, R-1233zd, propaan en ammoniak als koudemiddel gebruikt.
De combinatie van een biologische energiedrager en koudemiddelen met een laag GWP is een winnende combinatie
Lucht/water of geothermische warmtepompen gebruiken een energiedrager, en verwarmen deze in de warmtewisselaar, met behulp van het gecomprimeerde koudemiddel, waardoor de temperatuur van het systeem wordt verhoogd. Een geothermisch warmtepompsysteem met gesloten lus laat de energiedrager door een reeks ondergrondse leidingen circuleren, terwijl een open lussysteem het grondwater gebruikt voor de warmte-uitwisseling en het na gebruik onttrekt. Open lussen zijn over het algemeen eenvoudiger en goedkoper te installeren, maar kunnen meer onderhoud vergen.
Traditioneel zijn energiedragers gebaseerd op monopropyleenglycol (MPG), een product van de petrochemische industrie. Met de focus op CO2-reductie is het tijd om alternatieven te overwegen voor conventionele energiedragers. Zo’n product is Greenway® Neo Heat Pump N, een vloeistof op plantaardige basis, samengesteld uit biogebaseerd 1,3 propaandiol. De planten worden geoogst, gefermenteerd en geraffineerd om daaruit de 1,3 propaandiol te produceren. Het gebruik van een biologisch afbreekbaar product zoals Greenway® Neo Heat Pump N vermindert het risico van bodemverontreiniging in geval van een lek, wat bijzonder belangrijk is bij een warmtepompsysteem, en biedt een uitstekende bescherming tegen corrosie. Bovendien verbruikt het productieproces van biogebaseerd 1,3-propaandiol minder energie en stoot het minder CO2 uit dan MPG of synthetische chemicaliën, wat bijdraagt tot een kleinere ecologische voetafdruk en een financieel voordeel qua energieverbruik voor de eindgebruiker. In de praktijk is de vervanging van oliegestookte ketels door energie-efficiënte warmtepompen, gevuld met procesvloeistoffen met een laag milieu-effect, de eerste stap in een verantwoorde aanpak. Alle warmtepompen hebben elektriciteit nodig om te werken, maar ze kunnen zeer energie-efficiënte warmte leveren, met een hoge prestatiecoëfficiënt (COP) tot 5, terwijl de beste condensatieketels een COP van slechts 0,9 hebben. Fabrikanten van apparatuur zetten hun onderzoek en ontwikkeling voort om de CO2 –reductiedoelstellingen te halen.
*Volgens EHPA **Volgens IPCC4