Warmtepompen op R290: Efficiënt, milieuvriendelijk en PFAS-vrij

Het natuurlijke koudemiddel R290 (propaan) staat bekend om zijn thermodynamische eigenschappen, waardoor toepassing in de verwarmingssector geliefd is. Aangezien R290 warmtepompen geen toevoeging van PFAS nodig hebben, werken ze bovendien efficiënt, milieuvriendelijk, veilig en duurzaam in termen van de F-gassenverordening. Maarten Ouwehand, Teamleider Verwarming bij WOLF Energiesystemen, licht de voordelen van R290 toe.

“Naast efficiëntie wordt bij de beoordeling van warmtepompen steeds meer aandacht besteed aan de milieueigenschappen van het gebruikte koudemiddel”, vertelt hij. “Daar zijn goede redenen voor, want veel synthetische koudemiddelen bevatten schadelijke Poly- en perfluoralkylstoffen (PFAS).” PFAS worden als giftig beschouwd en zijn daarom in heel Europa verboden. “Omdat het zeer slecht afbreekbare (eeuwigdurende) chemicaliën zijn, hopen ze zich op in het milieu en uiteindelijk in het menselijk lichaam. Hier kunnen ze de lever beschadigen en schildklieraandoeningen, obesitas, vruchtbaarheidsproblemen en kanker veroorzaken.”

Het natuurlijke koudemiddel R290 is daarentegen een echt ‘schoon middel’, volgens Ouwehand. “Het is een natuurlijke, bijna oneindig beschikbare koolwaterstof met uitstekende koeleigenschappen. R290 is niet schadelijk voor de ozonlaag en heeft een zeer lage Global Warming Potential (GWP) van 3, terwijl de thermodynamische voordelen groot zijn:

• Aanvoertemperaturen mogelijk tot 70°C, zelfs bij lage buitentemperaturen.

• Hoge COP van 4,65 bij A2/W35 volgens EN14511.

• Hoge EER van 5,92 voor A35/W18 volgens EN14511.

Deze laatste waarde is vooral interessant als de warmtepomp wordt gebruikt voor zowel verwarmen als koelen.”

Enig nadeel van R290 is de ontvlambaarheid. Daarom is het koudemiddel ingedeeld in veiligheidsgroep 3 volgens DIN EN 378 (Koelsystemen en warmtepompen – veiligheids- en milieueisen). “In de WOLF CHA-monoblock warmtepomp wordt de veiligheid geborgd door het koelgedeelte volledig onder te brengen in een hermetisch gesloten circuit in de buitenunit. De warmte wordt via water overgedragen naar het gebouw. Hierdoor is ook geen koelcertificaat benodigd voor de installatie. Eventuele lekken van het koudemiddel, dat toch al in de natuur voorkomt, veroorzaken geen milieurisico’s of gezondheidsrisico’s voor installateurs. Zij hoeven niet in te grijpen in het koelcircuit, dat al in de fabriek gevuld is. Nauwkeurige specificaties voor de installatie zorgen voor een maximale veiligheid.”

Een ander aspect dat in het voordeel spreekt van R290, is de F-gassenverordening die sinds 1 januari 2015 van kracht is. “Waar de meeste koudemiddelen die voorheen in warmtepompen werden gebruikt nu geclassificeerd zijn als schadelijk voor het klimaat, stelt de F-gassenverordening propaan expliciet vrij van het verbod op klimaatschadelijke en ozonafbrekende koudemiddelen”, vertelt Ouwehand. Doel van de F-gassenverordening is om het gebruik van koudemiddelen op basis van fluorkoolwaterstoffen (HFK’s) in een gefaseerd plan drastisch te verminderen. De verordening moet leiden tot een reductie van het CO2-equivalent tot 21% in 2030. Daarnaast zijn er verboden op het verdere gebruik van HFK-koelmiddelen in bepaalde toepassingsgebieden. “Experts gaan ervan uit dat deze geleidelijke volumevermindering (F-gas uitfasering) en het daarmee gepaard gaande tekort aan koudemiddelen met een hoog GWP zal leiden tot enorme prijsstijgingen en technische verstoringen in de markt. Vooral systemen die regelmatig onderhoud nodig hebben, zullen worden getroffen door de prijsstijging.”

Sinds 2015 is de zogenaamde GWP-waarde bepalend voor de koudemiddelkeuze. “Deze GWP-waarde definieert het gemiddelde opwarmende effect van een chemische verbinding of een koudemiddel op de atmosfeer van de aarde over een periode van 100 jaar, in vergelijking met dezelfde hoeveelheid kooldioxide (CO2)”, legt Ouwehand uit. “Het komt dus overeen met het CO2-equivalent van een chemische stof. Het koudemiddel R290 heeft een GWP-waarde van 3 en daarmee slechts een minimaal broeikaseffect.” De ODP-waarde, het ozonafbrekend vermogen van een koelmiddel, is een andere karakteristieke waarde die de eigenschappen van een chemische verbinding beschrijft. “De ODP-waarde beschrijft het relatieve effect van ozonafbraak dat door een stof kan worden veroorzaakt. De referentiewaarde voor de ODP-waarde 1 is R11 (Trichloorfluormethaan). Waarden boven de 1 zijn meer ozonafbrekend, terwijl waarden onder de 1 minder ozonafbrekend zijn.” R290 heeft een OPD-waarde van 0.

Recent is vanuit de EU een verbod op het toepassen van F-gassen in split-airco’s en warmtepompen van kracht geworden, die in 2035 zal ingaan. “Dit besluit past in de trend van uitfasering van koudemiddelen met een hoog GWP en de brede toepassing van koudemiddelen met een lage GWP”, aldus Ouwehand. “Koudemiddelen met een hoge(re) GWP-waarde zullen steeds duurder worden in onderhoud, omdat het koudemiddel schaarser wordt. Dit betekent dat de huidige (laaggeprijsde) warmtepompen met hoog GWP koudemiddelen hoge vervolgkosten kunnen hebben voor onderhoud en verwijdering. Kiest men daarentegen voor een R290 warmtepomp, dan is men zeker dat er – tijdens de geschatte levensduur van de warmtepomp – geen extra kosten zullen zijn als gevolg van een koudemiddeltekort.” Op de middellange termijn is er volgens hem geen significant alternatief voor natuurlijke koudemiddelen in termen van milieuvriendelijkheid, efficiëntie en beschikbaarheid. “Koudemiddel R290 blijft overtuigen. Het is veilig controleerbaar, goedkoop en efficiënt in gebruik en daarmee een uitstekend keuze.”