Gordijnen dicht: in de zomer zit er meestal weinig anders op als je niet wilt dat je huis een sauna wordt. Maar bij de huidige recordtemperaturen heeft dit maar deels zin. En hoewel airconditioningsystemen in de Verenigde Staten gebruikelijk zijn, is dat in Nederland en de rest van Europa nog niet het geval.

Airco’s hebben twee grote nadelen. Ten eerste verbruiken ze veel elektriciteit en zijn ze dus zeer kostenintensief. Ten tweede gebruiken ze ook klimaatschadelijke koelmiddelen.

Warmte naar geluidsgolf naar koude

De Enschedese start-up SoundEnergy heeft een airconditioningsysteem uitgevonden dat geen elektriciteit of koelvloeistof nodig heeft. In plaats van de gebruikelijke koelmiddelen werkt THEAC-25 met argon, een gas dat gemakkelijk beschikbaar is – onze atmosfeer bestaat voor 0,94 procent uit dit gas. Bovendien is argon klimaatneutraal, aangezien het geen global warming potential heeft.

Klimaanlage

© SoundEnergy

De THEAC-25 zet warmte om in koude met behulp van thermo-akoestiek. Simpel gezegd: door aan de ene kant van de THEAC-25 warmte toe te voegen,  komt er aan de andere kant een koelvermogen van 25 kW uit. Hiermee kun je lucht of water koelen. De koelcapaciteit van de THEAC-25 kan temperaturen tot -25°C bereiken.

Het toverwoord is thermodynamica, legt SoundEnergy CEO en medeoprichter Herbert Berkhout uit. “Het principe is gebaseerd op het volgende: Wanneer je gas in een gesloten systeem verwarmd, zetten de gasdeeltjes en dus ook het gas uit. Maar dat betekent niet dat je een geluidsgolf hebt. De golven bewegen het gas. Aan de ene kant verwarmen we het gas tot 260°C, terwijl de kamertemperatuur 20 graden is. Het temperatuurverschil van 140 graden, de zogenaamde temperatuurgradiënt, produceert dan de geluidsgolf.”

Dit komt omdat de gasdeeltjes uitzetten bij opwarming. “Ze trillen, wiebelen en bewegen naar de koude kant naar links. Door de koude krimpen ze weer”, legt Berkhout uit. De technologie is gebaseerd op hetzelfde principe als de Stirling-motor. Dit proces vereist geen externe stroombron of chemicaliën.

Als een koelingssysteem in de auto

“In warmte zit energie en net als in elektriciteit zit er ook energie in een waterval die van de berg stroomt”, benadrukt de wetenschapper. Het geheel is vergelijkbaar met de radiator van een auto, waarin de luchtstroom van het rijden rondgaat en zo de motor afkoelt. “De motor warmt op tijdens het rijden. De lucht, die misschien 130 graden heet is, wordt dan weer afgekoeld door de koude lucht van de radiator. Omdat de THEAC-25 niet beweegt en dus geen “luchtstroom” krijgt, moet het de lucht op een andere manier koelen. Dit wordt gedaan door de geluidsgolf.”

Omdat het systeem ook zonder mechanische bewegende delen werkt, is het onderhoudsvrij – en stil. Volgens de uitvinders heeft het een levensduur tot 30 jaar en is een jaarlijkse controle voldoende.

Klimaanlage

© SoundEnergy

Hoge aanschaffingskosten – lage operationele kosten

Aangezien de THEAC-25 geen externe stroombron, koelmiddel of regelmatig onderhoud nodig heeft, zijn de bedrijfskosten natuurlijk veel lager dan bij conventionele airconditioners. Bovendien kan het dankzij een geïntegreerd systeem zowel voor koeling als verwarming worden gebruikt. En de klant heeft twee opties waar hij de warmte voor het systeem kan krijgen.

“THEAC-25 maakt bijvoorbeeld gebruik van de restwarmte van bestaande systemen, maar kan ook gebruik maken van de warmte van VTC-panelen”, zegt Berkhout. Afhankelijk van hun geografische ligging kunnen de VTC-panelen ook worden gebruikt voor de verwarming in de herfst en winter. In veel gevallen kan een extra opslagbuffer zelfs voldoende energie leveren om het gebouw volledig los te koppelen van het gasnet en een 100% CO2-vrije airconditioning te bereiken.

Het grote nadeel van het nieuwe type airconditioner is momenteel de vrij hoge aanschafprijs van 45.000 tot 50.000 euro. Dit maakt het vooral rendabel voor exploitanten van hotels, kantoorgebouwen, scholen, cruiseschepen en commerciële gebruikers in het algemeen die hun CO2-balans willen verbeteren. Voor privégebruik is het huidige systeem te groot en te sterk, zegt Berkhout. “We kunnen 25 kilowatt koeling leveren en niemand heeft dat in huis nodig. Dat is veel te veel.” Daarom werken ze in Enschede momenteel aan een 10-kilowatt-systeem en is een 5-kilowatt-systeem gepland voor de toekomst. “Dit zal dan ook goedkoop genoeg zijn om te kunnen concurreren met huidige systemen.”