Op het nippertje koos stadskantoor Noord in Amsterdam voor een vierpijpswarmtepomp in plaats van een omkeerbare warmtepomp. Daardoor is het mogelijk om gelijktijdig te verwarmen en te koelen, waardoor één van die twee ‘gratis’ wordt geleverd. Het is volgens leverancier Airconair één van de grootste lucht/water-warmtepompen in vierpijpsuitvoering.
Een herkenbare situatie: de koelmachine en luchtbehandelingskasten in stadskantoor Noord in Amsterdam waren technisch gezien op en toe aan vervanging. De installatie-adviseur kreeg van de gemeente opdracht om het bestek voor deze ingrijpende klus te schrijven. Bovendien moest de verwarmingsinstallatie, aangesloten op stadsverwarming, een verduurzamingslag maken. De adviseur kwam met het voorstel om een omkeerbare warmtepomp te plaatsen, herinnert Joep Peeraer zich. Hij is directeur van Airconair, importeur van warmtepompen van het Italiaanse Galletti.
Eerst omkeerbare warmtepomp
Dat de adviseur voor het merk Galletti koos, heeft een reden. Dit is één van de stilte hoogvermogen-warmtepompen, vertelt Peeraer. “In de omgeving van het stadskantoor aan het Buiksloterplein vindt veel nieuwbouw van kantoorgebouwen en appartementen-complexen plaats; geluid is daar een issue. Galletti maakt heel stille units. Deze adviseur weet dat, daarom kwam er een omkeerbare warmtepomp van Galletti in het bestek.” Volgens Peeraer zit het stille van deze unit in de hoeveelheid lucht over de batterij en de omkasting van compressoren. De types zijn te herkennen aan de toevoeging ‘low noise’.
Gelijktijdig koelen en verwarmen
Toen de adviseur de keuze voor een omkeerbare warmtepomp van Galletti had gemaakt, kregen de technici van Airconair steeds vaker contact met de adviseur. Ze ontdekten dat het stadskantoor een gelijktijdige behoefte aan verwarmen en koelen had. Daar kan een omkeerbare warmtepomp niet op een duurzame manier invulling aan geven; het apparaat levert warmte of koude, niet allebei tegelijk. Bij een koelvraag maakt de warmtepomp gekoeld water en wordt de warmte ‘afgefakkeld’. Op dat moment zou de stadsverwarming het cv-water verwarmen, was de gedachte van de installatie-adviseur.
‘Hogere investering, lagere exploitatielast’
“We ontdekten dat er een langdurige periode is waarin gelijktijdig zowel warmte als koude wordt gevraagd, en kwamen met de oplossing”, aldus Peeraer. “Een vierpijpswarmtepomp is iets duurder, maar het grootste gedeelte van het jaar ben je aan het koelen en verwarmen met één machine. Afhankelijk van hoe je het benadert, heb je gratis warmte of koude tot je beschikking. De investering is hoger, maar de exploitatielasten worden lager.” Dat het stadsdeelkantoor een lange periode met zowel een warmte- als koelbehoefte kent, heeft te maken met de aard van het gebouw. Er zijn veel vergaderruimtes, waaronder een grote raadszaal. “Als het buiten al wat kouder is en er is een raadsvergadering, moet de raadszaal toch worden gekoeld.”
Groot vereist vermogen
Vlak voordat het bestek de markt op zou gaan, verdween de omkeerbare warmtepomp eruit en kwam de vierpijpswarmtepomp erin te staan. Dat de adviseur hier niet direct aan dacht, had met het vereiste grote vermogen te maken. “Ze dachten dat zo’n grote luchtgekoelde vierpijpswarmtepomp niet beschikbaar zou zijn. Maar ze zijn er dus wel”, zegt Peeraer. Ze worden alleen niet zo vaak toegepast; “dit is één van de grootste vierpijpswarmtepompen in Nederland.”
Twee voor de prijs van één
Het slimme van een vierpijpswarmtepomp is de gratis warmtebenutting in koelbedrijf. “Je bent tegelijkertijd aan het koelen en verwarmen, met dezelfde elektrische input. Daardoor verdubbelt de COP.” Daartoe heeft een vierpijpswarmtepomp een extra warmtewisselaar en meerdere driewegkleppen aan boord, zodat warmte of koude niet nutteloos via de condensor/verdamper wordt weggeblazen. Twee voor de prijs van één, als het ware.
Achterliggende installatie
Vanwege de komst van de warmtepomp is de achterliggende installatie aangepast. Zo is voor verwarming een buffer van 2.000 liter geïnstalleerd waar ook de ontdooicyclus zijn warmte uit onttrekt. Het 1.000 liter grote buffervat van de oude waterkoeler is gebleven. In de oude situatie fungeerde een klimaatplafond voor de koeling, en radiatoren voor de warmteafgifte. In de nieuwe situatie draagt ook het klimaatplafond bij aan verwarming, waardoor de aanvoertemperatuur lager is geworden.
Koelvraag was leidend
“Het klimaatplafond levert hoogtemperatuurkoeling”, vertelt Peeraer. “Het gekoeld water uit de warmtepomp wordt bijgemengd met retourwater zodat de temperatuur ervan niet te laag wordt. Voor de luchtbehandelingkasten wordt wel gekoeld water van 6 graden gebruikt.” Daarnaast zijn de via het luchtbehandelingsysteem ingeblazen vermogens aangepast. De koelvraag was leidend bij het bepalen van de grootte van de warmtepomp. Het betekent dat in warmtebedrijf het toestel net niet het volledig gebouw kan verwarmen. Bij een buitentemperatuur onder de -5 °C springt de stadsverwarming bij.
Los van stadsverwarming?
Helemaal los van stadsverwarming, had dat ook gekund? “Dan hadden we een grotere unit neer moeten zetten. Maar het elektriciteitsnet vormde een begrenzing; dan had de aansluiting bij de netbeheerder moeten worden vergroot.” Via aanbesteding is de installatieafdeling van Veolia als uitvoerende partij in beeld gekomen. Het bedrijf is nu ook de onderhoudsinstallateur in het stadskantoor geworden.
Vier- of zespijpswarmtepomp
De vierpijpswarmtepomp van Galletti op het dak van stadskantoor Noord in Amsterdam heeft een verwarmingsvermogen van ongeveer 500 kW (bij +7 °C). De warmtepomp is opgebouwd uit zes scrollcompressoren. Naast de verdamper/condensor heeft de lucht/water-warmtepomp twee platenwarmtewisselaars voor terugwinning van koude of warmte. Via kleppen wordt het cv-water en koudemiddel (R410A) langs de juiste componenten geleid. Het grote verschil met een omkeerbare warmtepomp – waarbij het ook wel mogelijk is om warmte of koude terug te winnen – zit in de aansturing. Bij een vierpijpswarmtepomp zijn zowel de koude- als warmtevraag afzonderlijk regelbaar. De vierpijpswarmtepomp valt in de categorie lucht/water. Het is ook mogelijk om een bodembron te gebruiken bij dit werkingsprincipe. Zo’n water/water-warmtepomp met energieterugwinning heet in vaktermen een zespijpswarmtepomp.
Sinds 2015 zijn de meeste leveranciers van grote lucht/water-warmtepompen met vierpijpsuitvoeringen op de markt gekomen. De topmodellen hebben een vermogen tussen 500 en 1.000 kW. Het is een alternatief voor driepijps VRF-systemen met koudemiddel R410A, dat door de hoge GWP-waarde (2.088) steeds meer onder druk staat.
Minimale overlast
In maart is het stadskantoor overgezet op het nieuwe systeem. Door goede voorbereiding en in een weekend door te werken, bleef de overlast minimaal, blikt Peeraer terug. “Er is maar een week zonder verwarming overheen gegaan.” Door de coronamaatregelen was de bezetting in het gebouw overigens minimaal.
Koeling- en warmtevraag in tussenseizoen
Volgens Peeraer is het verduurzamen van de verwarmingsinstallatie bij vervanging van de waterchiller goed mogelijk en gebeurt dat ook steeds vaker. Zelfs met een vierpijps-warmtepomp om gelijktijdig te koelen en te verwarmen. Lang niet altijd wordt voor zo’n grote warmtepomp gekozen. “We hadden pas geleden een verbouwing van een kantoor in Almelo. Bij die renovatie werd gekozen voor een combinatie van twee omkeerbare warmtepompen en een kleine vierpijpswarmtepomp. De dubbelfunctie van koelen en verwarming is er beperkt qua vermogen.” Het is vooral zaak om goed naar de tussenperiode te kijken, waarin het gebouw zowel een warmte- als koelbehoefte heeft. “De adviseur moet bepalen wanneer het tussenseizoen is en hoeveel koeling en verwarming er dan nodig is. In sommige gevallen is het helemaal niet nodig om een groot vierpijpssysteem te kiezen.”
Groener energielabel
Met het verplichte energielabel C voor utiliteitsgebouwen in aantocht – die plicht gaat in 2023 in – kan een vierpijpswarmtepomp een stevige bijdrage aan het vergroenen van het label leveren. “Het scheelt een aantal labelstappen, dat is zeker.” Volgens een presentatie van Joep Roggen van het Belgische adviesbureau Macobo-Stabo tijdens een warmtepomp-symposium in 2018 geeft de extra koude- of warmtebenutting echter niet meteen een beter energielabel. “De Europese EPB (Energy Performance of Buildings, red.) is niet ingesteld op dergelijke toestellen.”
Airco One is sinds ruim 20 jaar dé specialist voor particuliere en zakelijke airco in Nijmegen en airco in Arnhem. Graag komen we in heel Gelderland langs, waaronder Druten, Duiven, Elst, Malden, Oss, Tiel, Uden of Wijchen.
