Nederland heeft zich met het Klimaatakkoord als doel gesteld om de CO2-emissie in de gebouwde omgeving in 2030 met 49% verminderd te hebben ten opzichte van 1990 en in 2050 tot nul gereduceerd te hebben. Woningen en gebouwen zullen dan geheel aardgasvrij verwarmd en gekoeld worden met duurzame warmte en duurzame elektriciteit. Het is de verwachting dat de warmtepomp de voornaamste oplossing zal zijn om in de warmte- en koudevraag in de gebouwde omgeving te voorzien. De huidige generatie warmtepompen, de zogenoemde compressie warmtepompen, heeft echter een paar belangrijke nadelen, zoals een relatief hoge milieubelasting door gebruik van koudemiddelen met HFC, een beperkt werkingsgebied voor bron- en afgiftetemperatuur, beperkte mogelijkheden tot moduleren van het uitgangsvermogen en moeite met bronnen met een variabele aanvoertemperatuur en geluidsoverlast.
Een warmtepomp op basis van thermo-akoestiek kent geen van deze nadelen en kan geheel getuned worden naar de eisen en wensen van gebruikers, eigenaren en de partijen in renovatie- en nieuwbouwketen. De thermo-akoestische (TA) warmtepomp werkt op basis van een drukgolf (geluidsgolf) opgewekt in helium. Helium is het werkmedium en door het lokaal met de drukgolf samen te persen en te laten expanderen, neemt de warmtepomp warmte op en geeft het warmte af op een hogere temperatuur.
Thermo-akoestiek is een zeer innovatieve techniek. Thermo-akoestiek als werkingsprincipe voor warmtepompen is in de wetenschap bekend en bewezen. De techniek heeft echter haar weg naar de markt en grootschalige toepassing in de woningbouw nog niet gevonden. Blue Heart Energy B.V. (verder: BHE) werkt sinds 2016 aan de ontwikkeling van de TA-warmtepomp met als doel de thermo akoestische warmtepomptechniek in een commercieel product voor de gebouwde omgeving naar de markt te brengen. BHE werkt hierbij specifiek aan de ontwikkeling van het ‘hart’ van de warmtepomp, de thermo-akoestische unit (TA-unit), die de compressor en het koudemiddel circuit van de klassieke compressorwarmtepomp vervangt. BHE zal deze unit als ‘technology inside’ leveren aan fabrikanten van warmtepompen, die de unit in hun (nieuw te bouwen) warmtepomp integreren en de TA-warmtepomp aan de eindgebruikers (consumenten, woningcorporaties) leveren.
In het project Het Blauwe Hart werkt BHE aan de voorbereiding van de marktintroductie en grootschalige productie van het innovatieve hart (de TA-unit) van de TA-warmtepomp. Daarnaast wordt de meerwaarde van de TA-warmtepomp onderzocht voor toepassing in hoge temperatuur (HT) en flexibele warmtepompen voor de moderne woningbouw (Bijna Energie Neutraal Gebouw, BENG). Hiervoor wordt de test- en ontwikkelfaciliteit voor warmtepompen van TNO doorontwikkeld voor de toepassing van warmtepompen bij nieuwbouw (BENG) huizen, grondgebonden warmtepompen en productie van warm tapwater met een hoge-temperatuur warmtepomp.
Uiteindelijk doel is een volledig getest en gecertificeerd, marktklaar productontwerp, inclusief ontwerp voor de productie en assemblage gereed te hebben medio 2023. Na succesvolle afronding van deze ontwikkeling is de TA-unit gereed voor fabrieksmatige productie op grote schaal. Hiermee komt vanaf medio 2023 een zeer innovatieve warmtepomp op de markt, die ongeacht de beschikbare bron bij elk temperatuurbereik een goed rendement levert en daarmee veel nadelen van de huidige generatie compressiewarmtepompen wegneemt. De TA-warmtepomp kan daarmee een belangrijke bijdrage leveren aan de energietransitie in de gebouwde omgeving.
Het consortium dat het project Het Blauwe Hart uitvoert bestaat uit 2 partners, de start-up Blue Heart Energy (MKB) en onderzoeksorganisatie TNO. BHE is penvoerder van het project en werkt binnen het project aan de voorbereiding van de grootschalige serieproductie van de TA-warmtepomp vanaf 2023, wanneer het prototype marktproduct van de TA-unit beschikbaar komt. TNO werkt in dit project aan de doorontwikkeling van de emulator, gericht op grondgebonden warmtepompsystemen, energie-efficiënte nieuwbouwhuizen en de inzet van hoge-temperatuur thermo-akoestische warmtepompen voor de productie van warm tapwater. De te ontwikkelen technologie kan breed worden ingezet voor alle stakeholders in het domein van (duurzame) warmte- en koudeopwekking.
