Menno van der Hoff. Met of zonder H F K s? Toekomst bestendig

Transcriptie

1 Menno van der Hoff Met of zonder H F K s? Toekomst bestendig

2 1988 Eerste zelfbouw thuis - warmtepomp met open bron 1994 VRF systemen pionier MENNO VAN DER HOFF 1999 Air to Water heat pumps monovalent International product manager HVAC INNOVATOR - VISIONAIR 2001 CALORIS Water sourced heat pump WRF systeem 2002 Europees Patent op decentrale + centrale heat pump Woont in Nijmegen NL 2005 Adiabatisch industrieel cooling systeem geboren; 20 jan 1963 Member NVKL and KNVvK 2009 Propeen natural refrigerant WSHP unit (HFK vrij) 3 awards 2010 Phase Change Materiaal + EIA approval Voorzitter Vele NVKL - KANS 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/

3 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

4 De HVAC uitdaging: Gebouwen willen een Triple A label STELLING 1 Chiller / WP gaan een goede toekomst tegemoet STELLING 2 Indirecte systemen zijn toekomstzeker

5 CRISIS???? De VRF verkoop groeit! 2011 EU verkoop VRF systemen, > 1 mio. toestellen Source: JARN 2012 Tokyo De oosterse VRF invasie Voordelen 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 Koelmiddel in het hele leidingnet en systeem => hogere vulling Beperking leindingwerk - lek detectie volgens EN 378 Kleine lekken onvindbaar? -> bijvullen? Refrigerant R 410A met hoge G W P Training & certificering personeel

6 VRF koudemiddelen opties 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 mildly FLAMMABLE milieu risico s / veiligheidszorgen GWP < 1 (2012 Kauffeld et al) (Toyota / Daimler) 5. CO 2 GWP 1 SLECHTE COP veiligheidsrisico bij lekken in kleine ruimte (stikgevaar) 6. L41 GWP 461 class A2/A2L mildly FLAMMABLE ( 68% R32 / 29% R1234ze / 3% R600) 7. HYBRID : combi van koelmiddel & water voor lokaal transport ; EXERGY VERLIEZEN 8. Heeft iemand in het publiek het ideale koudemiddel voor VRF? H a n d s u p! -> VRF krijgt imago probleem..!? -> Op naar alternatieve oplossingen!

7 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 Installatie kosten, - 4 leidingen te isoleren WTW is niet standaard Vaak gescheiden opwekking van warmte en koude : K A N S VOORDELEN Beproefde techniek + OPTIE voor Natuurlijk koudemiddel Traploze capaciteit efficien tie verbetert in deellast Bekend en geaccepteerd - lage vulling koelmiddel, BUITEN

8 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)

9 PROPAAN Chillers breed verkrijgbaar DK heeft > 1000 units 40kW - 400kW. Lage vulling (5 ~ 25 kg propaan) SORRY: lijst is incompleet, meer merken komen eraan!

10 CO 2 en NH 3 CHILLERS / WP ook goed verkrijgbaar CO2 SCM Frigo - SANDEN Green & Cool Advansor MHI - Mycom. NH3 Johnson Controls - STAR - GEA - Geoclima J & E Hall Zanotti etc.

11 B Selecteren op PRESTATIE 1. Met COP en EER gegevens wordt alleen vollast beschreven. 2. Hanteer SEER / SCOP gegevens, volgens E N 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

12 Is DECENTRAAL nog een optie? JA groeimarkt voor natuurlijk koudemiddel R en CO 2 door kleine vulling zeer geschikt, zie NEN 7600 / 7601 Ground source WP STEEDS MEER PROPAAN PROPYLEEN OF CO2 (tapwater) Split HP uit China WSHP systeem Versatemp Caloris A: Locale warmtepompen B: 2 pijp water loop + BUFFER C: Centrale warmtepomp o.i.d. B C A 3 awards: on R1270 propene 2002 EU patent (van der Hoff)

13 HVAC-markt trends Wat is geschikt voor - natuurlijk koelmiddel - kleine / grote gebouwen 2020 Energy-Zero: Op naar energie neutraal COP / EER stijgt: HFC = phased out? F-gas proposal SEER / SCOP omhoog Locale Energy opslag is noodzaak Comfort moet blijven : Simpel en minder kosten Nieuwe ontwikkeling van warrmtepompen Chillers 100% geschikt voor natuurlijk koudemiddel 2020: high GWP F-gas ban voor HVAC? Hydraulisch ontwerp combineren met thermische opslag gebruik de WP of de bodem opslag Water oplossingen / systemen zijn superieur plug and play design no commissioning idiot proof Lage vulling Dus : grote projecten Indirecte systemen kleine oplossingen : Directe systemen Eigenlijk is er niets nieuws onder de zon.

14 Nu zuigers Propaan.. komt eraan! binnenkort ook scroll Sterke impuls voor chiller productie 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

15

16 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

17 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.

18 Contact mij via LINKED IN : nl.linkedin.com/in/mennovanderhoff/ Dank u wel.