Geluid ontstaat door het trillen van lucht, dat is bekend. Maar wist je dat je met die trillingen ook water kunt verwarmen en koelen, en zelfs je huis?! Zonder koudemiddel, F-gassen of bewegende delen. Bedrijven als BlueHeart Energy, SoundEnergy en Equium pionieren ermee. Hoe dan?!
Je kent het wel: het vertrouwde geluid van een traditionele warmtepomp-buitenunit. Het gebrom van de ventilator en het gezoem van de compressor die een chemisch koudemiddel rondpompt. Slimme pioniers en ingenieurs keken daarnaar en dachten: dat moet slimmer én leuker kunnen? Zij gooiden het traditionele idee overboord en ontwikkelden een warmtepompsysteem dat draait op één hoofdingrediënt: keihard geluid.
Check de TEDx presentatie van Cédric François (Equium):
Hoe werkt dat dan?
Stel je een massief stalen cilinder voor, vacuüm afgesloten en gevuld met het edelgas Helium (R704). Binnenin hangt een speciale luidspreker (een elektrische transducer) die een geluid produceert van maar liefst 160 decibel. Dat is even hard als een opstijgende straaljager vlak voor je neus! Geen zorgen: doordat de stalen wanden van de cilinder zo dik zijn, dringt er geen piepje naar buiten door. Maar binnenin gebeurt er op moleculair niveau iets waar je natuurkundehart sneller van gaat kloppen:
- De keiharde geluidsgolf duwt de heliummoleculen razendsnel op elkaar (compressie = het gas wordt bloedheet).
- Een fractie van een seconde later trekt de golf de moleculen weer uit elkaar (expansie = het gas koelt ijskoud af).
Door deze muzikale ‘micro-workout’ duizenden keren per seconde te herhalen, pompt de geluidsgolf de warmte van de bron rechtstreeks naar je cv-water. Met 1 kW aan stroom wint hun systeem op deze manier volgens Equium zo voor 3 tot 4 kW aan warmte, zeggen de ontwikkelaars. Welkom in de wonderlijke wereld van het thermo-akoestisch effect!
SoundEnergy: koelen met restwarmte, via geluid
Waar Equium thermoakoestiek inzet om huizen te verwarmen, gebruikt de Nederlandse scale-up SoundEnergy hetzelfde natuurkundige principe voor het tegenovergestelde: koeling. Hun THEAC-systeem zet overtollige restwarmte — bijvoorbeeld uit de industrie, datacenters of via zonnecollectoren — rechtstreeks om in krachtige geluidsgolven in een drukvat met argongas. Die geluidsgolven worden vervolgens ingezet om koude lucht of koud water te produceren, volledig zonder elektriciteit, zonder bewegende mechanische onderdelen of chemische koudemiddelen: een onderhoudsarm en duurzaam alternatief voor traditionele airconditionings en industriële koelmachines in de maritieme sector, utiliteitsbouw en industrie.
Muziek in de oren
Voor wie dagelijks met installatietechniek bezig is, klinkt dit niet alleen magisch, maar biedt het ook enorm veel voordelen:
- ‘Dag F-gassen, hallo Helium (GWP = 0)!’
Helium is een neutraal, onbrandbaar en totaal niet-giftig edelgas. Het heeft een Global Warming Potential van exact nul en ondergaat geen faseverandering. In een wereld met steeds strengere Europese F-gassenwetgeving en PFAS-discussies is dit een absolute verademing. - Geen zuigers = nul mechanische slijtage!
Geen bewegende compressorkolven, geen kleppen, geen wrijving. Geen onderdelen die na een paar jaar intensief stoken slijten. Het rendement blijft daardoor gedurende de hele levensduur overeind. - Hoge temperaturen:
Equium ontwikkelt meteen twee krachtpatsers. De EQORE BOOST gebruikt restwarmte om tapwater op te warmen tot wel 90 °C (met een beoogde COP tot 5). De zwaardere EQORE HT levert voor de industrie zelfs proceswater en lagedrukstoom tot 130 °C.
-
Kun je ‘m al kopen?
Nog heel even geduld. Je kunt ‘m niet vandaag nog in je bus laden. Equium is een zogeheten OEM-leverancier. Ze verkopen de EQORE-kern aan warmtepompfabrikanten (zoals het Franse Arkteos), die er een strakke omkasting, hydraulica en besturing omheen bouwen. Hun techniek draait momenteel in demonstratieprojecten: zo verwarmt de eerste akoestische pilot in Nantes (Frankrijk) een appartementencomplex.
Wat zeggen de sceptici?
Hoe mooi het ook klinkt – warmte uit geluid – toch hebben ervaren vakmensen ook wel wat vragen rond de haalbaarheid van deze techniek voor grootschalig gebruik voor woningverwarming:
- SCOP in de vrieskou: Kan dit akoestische spektakel in een ijskoude winter qua seizoensrendement echt opboksen tegen de nieuwste generatie propaan-warmtepompen (R290)?
- Geen trillingen? Het geluid blijft dan wel binnen in het stalen vat, maar hoe voorkom je dat microscopische resonanties via de leidingen tóch doordenderen naar de woonkamer?
- Het prijskaartje: Kan zo’n precisie-drukvat met helium en transducers op termijn ook prijstechnisch concurreren met traditionele, in massaproductie gemaakte compressoren?
Eén ding is zeker: het is een heerlijk, fascinerend staaltje thermodynamica dat bewijst dat de zoektocht naar de ‘ultieme’ koudemiddelvrije warmtepomp nog lang niet saai is!
Heb jij ‘n tip voor deze rubriek? Stuur je suggestie naar demakersvanmorgen@technieknederland.nl!
