Een thermoakoestische warmtepomp is een warmtepomp die geen gebruik maakt van compressie, condensatie en verdamping om warmte op te wekken, maar van een geluidsgolf. De thermoakoestische techniek is al jaren bekend, maar tot nu toe, met de BlueHeart, nog nooit gebruikt om je huis te verwarmen en te koelen.

Een warmtepomp

Als het niet werkt met compressie, condensatie en verdamping van koudemiddel, is het dan wel een warmtepomp? "Ja," zegt ontwikkelaar Michiel Hartman stellig, "het is een misverstand dat technologie bepaalt wat een warmtepomp is. Een warmtepomp is gewoon een apparaat waar aan de ene kant water met een lage temperatuur in zit en aan de andere kant water met een hoge temperatuur uit komt. Je creëert een temperatuurverschil en je onttrekt warmte aan een bron. Welke technologie daaronder verborgen zit, is niet belangrijk. We kiezen echt voor een andere benadering, maar het blijft een warmtepomp."

60 keer per seconde warm-koud

De BlueHeart werkt niet met koelmiddelen. Het belangrijkste principe van het apparaat is dat gas opwarmt als de druk wordt verhoogd, terwijl de temperatuur daalt als de druk wordt verlaagd. Het apparaat is gevuld met helium. Dit is een onbrandbaar gas en veroorzaakt minder thermische verliezen dan gewone lucht. Met twee zuigers wordt er een geluidsgolf in gecreëerd met een frequentie van 60 Hz. Zo'n golf is in feite niets anders dan een verdichting en verdunning die door het gas loopt. Bij het verdichten van de golf komt het gas onder hoge druk te staan en wordt het dus warmer. Tijdens de verdunning wordt de druk verlaagd en wordt het gas kouder. Als je warmtewisselaars precies op de punten plaatst waar de verdichting en verdunning het grootst is, kun je warmte en koude opvangen.

Dat klinkt heel eenvoudig, maar de ontwikkeling heeft jaren geduurd. Die tijd was onder andere nodig om de juiste vorm te vinden, het juiste materiaal te vinden en het apparaat klaar te maken voor massaproductie. "De grootste uitdaging bij de ontwikkeling van het apparaat was het perfect op elkaar afstemmen van de drie componenten," zegt Hartman, "de zuigers, de akoestische loop waar de golf doorheen gaat en de warmtewisselaars. Hierin liggen we jaren voor op anderen die nu hetzelfde willen doen."

Fluisterstil

"In theorie kun je met deze akoestische techniek water tot zeer hoge en zeer lage temperaturen brengen, maar we hebben de BlueHeart zo gemaakt dat hij water tot 80 graden kan verwarmen en tot -15 graden kan afkoelen." Deze temperatuur maakt hem ook geschikt voor bijvoorbeeld renovatieprojecten, waar afgiftesystemen met hoge temperaturen de standaard zijn. Hij is ook relatief klein, zodat hij gemakkelijk in de systemen van bestaande warmtepompen kan worden geplaatst. Je verwijdert gewoon de compressor en de verdamper en sluit vervolgens de BlueHeart aan.

Een groot probleem met traditionele warmtepompen is dat ze snel veel lawaai produceren. De BlueHeart is erg stil. "Omdat hij altijd op 60 Hz werkt, kunnen we hem gemakkelijk fluisterstil maken met noise canceling. Dat is niet mogelijk met andere warmtepompen, omdat die steeds van frequentie veranderen."

Snellere responstijd

De technologie heeft nog meer voordelen ten opzichte van traditionele warmtepompen. Zo kan de BlueHeart veel gemakkelijker reageren op warmte- of koudevraag, omdat hij niet gebonden is aan de cyclus van compressie, condensatie en verdamping. Het slijt ook niet of nauwelijks," zegt de ontwikkelaar. "Er zit een bewegend onderdeel in, de zuiger, maar omdat die zo soepel loopt, is er geen slijtage. En zelfs als hij een beetje zou slijten, kun je de frequentie iets verlagen. Die je vervolgens ook weer aanpast in de ruisonderdrukking aan."