Technologie
De werking en de energiebesparing is in de afgelopen jaren door Cooll aangetoond. Cooll werkt nu met partners aan een eerste toepassing als gasgestookte warmtepomp. Deze is zeer geschikt voor gebruik in bestaande woningen en kan daarom een zuinige opvolger van de HR-ketel worden. Dezelfde technologie kan in de toekomst worden aangedreven door biobrandstoffen of (groen) waterstof, waarmee duurzame verwarming via het gasnet mogelijk wordt.
Werking
Cooll’s adsorptiewarmtepomp bevat een vergelijkbare continue cyclus als een normale elektrische warmtepomp. Compressie van het koudemiddel vindt nu echter plaats met een door warmte aangedreven adsorptiecompressor in plaats van een elektrisch-mechanische compressor. De benodigde warmte is hierbij afkomstig uit een brander.


Innovaties
De voordelen van de technologie zijn het resultaat van de integratie van enkele innovaties, die sinds 2010 door Cooll en haar partners systematisch zijn ontwikkeld:
- Carbon-ammonia adsorptiecyclus met ‘thermal wave heat recovery’ binnen de adsorptiecompressor. Hiermee wordt het hoge rendement van de technologie bereikt.
- Uniek ontwerp van de twee adsorptie-vaten, geoptimaliseerd voor de ‘thermal wave heat recovery’ werking. Daarnaast is het compressorontwerp geoptimaliseerd voor maximale energiedichtheid en dus minimale afmetingen, wat belangrijk is voor toepassing in een consumentenproduct met compacte afmetingen en laag gewicht.
- Hoogwaardige actieve kool, volledig geoptimaliseerd voor toepassing in de technologie. Samen met het ontwerp van de adsorptiecompressor vormt dit het hart van de technologie.
Voordelen
Cooll’s gepatenteerde technologie resulteert in een aantal belangrijke voordelen ten opzichte van vergelijkbare technieken:
- Reductie van 30-50% van de benodigde energie en bijbehorende CO2-uitstoot, in vergelijking met traditionele gasgestookte verwarmingstechnologieën. Ook in vergelijking met elektrische warmtepompen is de CO2-uitstoot lager, zeker zolang de kolencentrales in Nederland niet zijn gesloten. Meer informatie is hier te vinden.

- De technologie is ook prima geschikt voor duurzamere energiedragers zoals biogas en (groen) waterstof, waarmee verdere reductie in CO2-uitstoot mogelijk wordt. Voordeel van deze energiedragers (ten opzichte van groene stroom) is dat deze op seizoensbasis opgeslagen kunnen worden voor gebruik in koude periodes. Daarmee komt voor de toekomst een omzettingstechnologie beschikbaar in een nieuwe duurzame energieketen t.b.v. woningverwarming:
Energieopwekking vanuit (zomerse) overschotten aan elektriciteit (via PV en wind) → omzetting en buffering (bijvoorbeeld via waterstof) → distributie (via het bestaande gasnet) → zeer efficiënte omzetting naar warmte, toepasbaar in de bestaande bouw (via onze technologie).
Dit voorkomt kostbare piekverzwaring van de elektriciteitsopwekking en het distributienet, nodig bij grootschalige toepassing van elektrische warmtepompen in koude periodes.
- De technologie kan het hart vormen van een lucht-water gaswarmtepomp, op korte termijn een mogelijke opvolger van de HR-ketel in de bestaande bouw:
a. Door het lage gewicht is het systeem geschikt voor binnenplaatsing, de afmetingen zijn vergelijkbaar met die van een grote HR-ketel.
b. De warmtepomp kan daarbij buitenlucht (via de woningschil) als warmtebron gebruiken. Voor een efficiënte werking is dus geen bodembron nodig.
c. Hij kan zonder groot rendementsverlies worden aangesloten op traditionele hoge temperatuur (HT) radiatoren.
d. De technologie is stil (geen bewegende delen in decompressor).
e. De technologie is relatief eenvoudig, waardoor naar verwachting een acceptabele terugverdientijd mogelijk is. Hiermee komt een grote markt en bijbehorende verduurzaming binnen bereik.
- Koeling is als extra optie mogelijk, al dan niet aangedreven door zonnecollectoren.
Toepassingen
De technologie kan met verschillende brandstoffen, warmtebronnen en afgiftesystemen worden toegepast.

Brandstof
In feite zijn alle brandbare energiedragers toe te passen met Cooll’s technologie, waarbij het aandrijfcircuit van de warmtepomp uiteraard wel afgestemd moet zijn op het type brandstof. Belangrijke mogelijkheden:
- Methaan (aardgas, biogas of een mengsel van beide). Een gasgestookte warmtepomp kan daarmee op korte termijn een energiezuinig alternatief vormen voor de HR-ketel.
- Waterstof. Een warmtepomp aangedreven door waterstof kan op termijn een manier zijn om zuinig om te springen met (groen) waterstof, wanneer dat beschikbaar komt via waterstofnetwerken. Meer informatie over deze route:
Waterstof, de sleutel voor de energietransitie (zie bijvoorbeeld pagina 22).
www.tvvl.nl/k/n190/news/view/27439/512/waterstof-de-sleutel-voor-de-energietransitie.html
Wordt waterstof de vervanger van aardgas?
https://nos.nl/artikel/2241034-wordt-waterstof-de-vervanger-van-aardgas.htmlo
Leeds H21 project. https://www.h2-international.com/2018/09/03/h21-leeds-tests-switch-to-hydrogen/
- Biomassa (houtpellets). Een warmtepomp gestookt op houtpellets zal 30-40% zuiniger omgaan met houtpellets dan een normale pelletbrander.
- Zonnewarmte. Alleen van toepassing voor de extra mogelijkheid om in de zomer zonder elektriciteitsverbruik te koelen.

Warmtebron
Net als bij elektrische warmtepompen kan gekozen worden voor:
- Buitenlucht. Bij elektrische warmtepompen wordt vaak een buitenunit toegepast. De warmtepomp van Cooll heeft als voordeel dat het opgenomen vermogen van de verdamper lager is, waardoor hij in de woningschil geïntegreerd kan worden.
- Water. Bijvoorbeeld een grondbron of een centrale bron (in appartementen).

Afgiftecircuit
Hierbij kan onderscheid worden gemaakt tussen:
- Hoge temperatuur (HT) centrale verwarming (bestaande woningen).
- Lage temperatuur (LT) centrale verwarming (vloerverwarming, meestal in nieuwbouw).
De hoogste besparing wordt gehaald bij toepassing met LT systemen (ongeveer 40% in vergelijking met een moderne HR-ketel). Echter, anders dan bij elektrische warmtepompen, blijft de energiebesparing relatief gunstig bij HT systemen. De besparing ligt in deze situatie rond 35%, in vergelijking met een HR-ketel, waardoor de technologie bij uitstek geschikt is voor toepassing in bestaande woningen.