Whitepaper - natuurlijke koudemiddelen

Whitepaper

Natuurlijk geregeld: de kracht van CO 2 , ammoniak en propaan als koudemiddel in koeltechniek Wat jij moet weten over natuurlijke koudemiddelen als alternatief voor f-gassen

In deze whitepaper zetten we de 3 meest gebruikte natuurlijke koudemiddelen op een rij: CO 2 (R744), ammoniak (R717) en propaan (R290). Wat zijn bijvoorbeeld de verschillen? Wat is het beste natuurlijke koudemiddel voor jouw project? Je leest meer over de eigenschappen, toepassingsgebieden en aandachtspunten. We maken een vergelijkende analyse, doen praktische aanbevelingen en hebben een handige checklist opgesteld waardoor jij in 5 stappen de juiste koudemiddelkeuze maakt. Met deze kennis kies je als installateur of adviseur niet alleen bewust, maar ook toekomstgericht. En ‘natuurlijk’ zijn wij er voor je om te adviseren.

V2 10/25

Warm. Koud. Geregeld.

Inhoud Wat jij moet weten over natuurlijke koudemiddelen als alternatief voor f-gassen

1 3 3 4 4 4 4 5 5 6 6 6 7 7 8 8 8 9 9 9

1. Inleiding

2. Koolstofdioxide (CO 2 /R744): hoog rendement, hoge werkdruk

Toepassingen CO 2 Eigenschappen CO 2 Aandachtsgebieden CO 2

Subsidie of investeringsaftrek CO 2 -installatie 3. Ammoniak (NH 3 /R717): efficiënte klassieker met kracht

Toepassingen ammoniak Eigenschappen ammoniak Aandachtspunten ammoniak

Subsidie of investeringsaftrek ammoniak-installatie

4. Propaan (R290): compact, efficiënt met bijzondere veiligheidseisen

Toepassingen propaan Eigenschappen propaan Aandachtspunten propaan

Subsidie of investeringsaftrek propaan-installatie 5. Vergelijkingstabel: CO 2 , ammoniak en propaan 6. Factoren voor koudemiddelkeuze 7. Praktische aanbevelingen voor installateurs 8. Checklist: in 5 stappen naar de juiste koudemiddelkeuze

9. Certificeringsplicht/vakbekwaamheidseisen natuurlijke koudemiddelen (als onderdeel van F-gassenverordening (EU 2024/573))

10 10

10. Over Celsis als kennispartner

1. Inleiding De opmars van natuurlijke koudemiddelen is de laatste jaren versneld door de vernieuwde, aangescherpte F-gassenverordening. De CO 2 -tax per 01-01-2026, de strengere quota en prijsstijgingen (door schaarste) op f-gassen maken de noodzaak om over te stappen op natuurlijke koudemiddelen alleen maar groter. “Natuurlijk” is de norm, waarbij alle synthetische koudemiddelen tegen 2050 zijn uitgebannen. Het goede nieuws? Voor vrijwel elke koeltechnische toepassing is inmiddels wel een oplossing met een natuurlijk koudemiddel voorhanden, of dat nu CO 2 (R744), propaan (R290) of ammoniak (R717) is of isobutaan (R600a). Welk natuurlijk koudemiddel zich het beste leent voor jouw specifieke project hangt uiteraard af van de toepassing. Met aspecten zoals koelvermogen, temperatuurtrajecten, COP, TCO en veiligheidsrisco’s, vraagt elk project steevast om maatwerk.

“Natuurlijke koudemiddelen zijn niet nieuw, maar hun brede toepasbaarheid wél. En daar liggen kansen voor installateurs die voorop willen lopen.” – Edwin Ernste, directeur Celsis

2. Koolstofdioxide (CO 2 /R744): hoog rendement, hoge werkdruk CO 2 (koolstofdioxide) is, in technisch opzicht, een bijzonder natuurlijk koudemiddel met een erg lage GWP (Global Warming Potential) (GWP = 1). CO 2 is ook een heel oud koudemiddel, het werd eind 1800 al gebruikt in koelinstallaties. Hoewel niet zonder gevaar bij hogere volume-concentraties, is het niet giftig en niet ontvlambaar. Technisch gezien kent CO 2 twee bijzondere eigenschappen: een relatief lage kritische temperatuur van 31 °C , daarboven kan het niet meer condenseren, en aanzienlijk hogere werkdrukken ten opzichte van synthetische koudemiddelen. Voor koel- en vriestoepassingen (tot -48 °C) draait een CO 2 -systeem idealiter subkritisch. Voor warmtepompen, die tot +90 °C water kunnen verwarmen, is juist een transkritische werking gewenst. Bij voldoende temperatuurverschil aan de afgiftekant (>20K delta T) haalt een CO 2 -warmtepomp een hoge energie-efficiëntie. De prestaties hangen af van specifieke configuraties en componentkeuzes. Zonder efficiency- verbeterende maatregelen is de jaarlijkse COP van een CO 2 koelinstallatie in de gematigde

en koudere klimaten goed/beter in vergelijking met synthetische koudemiddelen. In de warmere klimaten zijn de efficiency-verbeterende maatregelen nodig om het COP te verbeteren. Wordt ook warmteterugwinning toegepast, dan wordt het COP juist erg goed.

Zowel bij koelinstallaties als warmtepompen vergt de keuze voor CO 2 als koudemiddel een hogere initiële investering dan met synthetische koudemiddelen, maar zorgt de lage TCO (Total Cost of Ownership) en de goede

warmteterugwinning in veel gevallen voor een interessante, relatief korte, terugverdientijd.

Toepassingen CO 2 Toepassingsgebied

Opmerking

Voorbeelden

Food-, papier- en chemische industrie, warmtenetten, tuinbouw Retail, koel-/vrieshuizen, koelcellen

Industriële warmtepompen

DX-systemen

Met bijv. propaan of ammoniak als primair koudemiddel Met bijvoorbeeld ammoniak als hoge- temperatuurtrap

Koudedrager in pompsystemen

Koel-/vrieshuizen, foodindustrie

Koel-/vrieshuizen, distributiecentra, agrarische sector, warmtenetten Kleine retail, zoals bakkerijen en slagers

Cascadeopstellingen

Kleine condensingunits (2–60 kW)

Overzicht van ammoniak-toepassingsgebieden en voorbeelden

Eigenschappen CO 2 🞇 Zeer laag GWP (=1), dus minimale milieu-impact 🞇 Niet brandbaar; niet toxisch (A1); geurloos

🞇 Kritische temperatuur: 31,1 °C; kritische druk: 73 bar 🞇 Geschikt voor zowel koelen, vriezen als verwarmen 🞇 Brede toepasbaarheid 🞇 Hoge volumetrische koelcapaciteit → compacte systemen 🞇 Hoge persgastemperatuur 🞇 Erg goed thermodynamisch rendement bij juiste ontwerpcondities/toepassing 🞇 Lage koudemiddelprijs en wereldwijd goed beschikbaar 🞇 Lage Total Cost of Ownership (TCO) bij goede dimensionering 🞇 Componenten en systemen worden steeds breder beschikbaar 🞇 Veilig in gebruik bij goede ventilatie en lekdetectie

Aandachtsgebieden CO 2 🞇 Hoge werkdruk vereist drukvaste componenten en goede ontwerpkennis 🞇 Hogere kans op lekkages bij onzorgvuldige montage 🞇 CO 2 is zwaarder dan lucht en levert een veiligheidsrisico in geval van hogere volume-concentraties bij lekkage (ophoping laag aan de grond) 🞇 Onder het triple point van -56,6 °C, bij 5,2 bar, kan CO 2 overgaan in ijs en problemen veroorzaken 🞇 Vereist specialistische kennis Subsidie of investeringsaftrek CO 2 -installatie In sommige gevallen komt een CO 2 -unit in aanmerking voor een ISDE-subsidie, indien de unit op de meldcodelijst van het RVO is opgenomen. Dit is veelal het geval bij warmtepompunits. Een andere mogelijkheid is om een Energie-InvesteringsAftrek (EIA), zakelijke aftrekregeling aan te vragen. Dit kan in sommige gevallen. Raadpleeg hiervoor altijd de website van het RVO voor de voorwaarden.

“CO 2 wordt allang niet meer alleen toegepast in grote installaties. Ook compacte, plug-and-play units draaien er moeiteloos op. De systemen zijn installatievriendelijk én efficiënt. Dankzij de lage TCO verdien je het in veel gevallen al binnen 5 à 6 jaar terug, zowel bij kleine als grote toepassingen” – Edwin Ernste, directeur Celsis

3. Ammoniak (NH 3 /R717): efficiënte klassieker met kracht

Ammoniak is één van de oudste koudemiddelen uit de geschiedenis; de eerste ammoniak- koelmachine dateert al uit 1876. Met de komst van CFK’s raakte het in de jaren ‘30 van de vorige eeuw buiten beeld, maar inmiddels heeft het een volledige comeback gemaakt. Dat is niet vreemd, want zolang de juiste veiligheidsmaatregelen worden genomen kunnen er duurzame (GWP-waarde: 0), energiezuinige, betrouwbare en veilige koelinstallaties mee worden gerealiseerd voor temperaturen tussen de -40 en +20 °C. Ammoniak wordt veelal toegepast in pompsystemen of systemen met thermosyphon koelers/badverdampers. Een belangrijk voordeel hiervan is, ten opzichte van DX, dat er geen, of nauwelijks, oververhitting nodig is waardoor een hogere verdampingstemperatuur mogelijk is wat een beter rendement geeft. Vanwege de toxiciteit van ammoniak wordt het als koudemiddel met name toegepast in de chemische en petrochemische industrie en omgevingen die niet publiek toegankelijk zijn zoals slachterijen, bierbrouwerijen of koel- en vrieshuizen. Bij grotere installaties in dergelijke omgevingen wordt vaak gekozen voor een pompcirculatiesysteem met koudedrager. Daarbij staat de ammoniak-installatie in een afgesloten machinekamer of buiten (bijvoorbeeld in een container) en transporteert een koudedrager, zoals CO 2 of glycol, de “koude” naar de gewenste plek. Bij systemen met ammoniak is koper ongeschikt als materiaal voor leidingen en componenten. Ammoniak reageert chemisch met koper en koperlegeringen , wat leidt tot aantasting van het systeem. Daarom worden ammoniakinstallaties uitsluitend uitgevoerd met staal of roestvaststaal (RVS) . Deze materiaalkeuze verhoogt weliswaar de initiële materiaalkosten, maar draagt bij aan de duurzaamheid, veiligheid en betrouwbaarheid van het systeem op lange termijn. Toepassingen ammoniak Toepassingsgebied Opmerking Voorbeelden Grote industriële koelinstallaties Food, koel- en vrieshuizen, brouwerijen Industriële warmtepompen (tot ± 90 °C) Procesindustrie, stadswarmtenetten Kleinere installaties in opkomst Nog beperkt benut, maar laatste jaren succesvol toegepast Fruitopslag, kleine distributiecentra Overzicht van ammoniak-toepassingsgebieden en voorbeelden

Eigenschappen ammoniak 🞇 Zeer laag GWP (=0), geen bijdrage aan opwarming van de aarde 🞇 Lage ontvlambaarheid (B2L), toxisch en sterk geurend 🞇 Kritische temperatuur: 132,4°C; kritische druk: 42,5 bar 🞇 Geschikt voor zowel koelen, vriezen als verwarmen 🞇 Brede toepasbaarheid, maar minder ten opzichte van CO 2 🞇 Uitzonderlijk thermodynamisch rendement 🞇 Lage Total Cost of Ownership (TCO) 🞇 Lage koudemiddelprijs en wereldwijd goed beschikbaar 🞇 Voornamelijk toegepast buiten publieke ruimtes

Aandachtspunten ammoniak 🞇 Giftig bij inademing, geur wordt doorgaans snel gedetecteerd 🞇 In combinatie met de juiste hoeveelheid zuurstof vormt het een explosief mengsel 🞇 Reageert corrosief met koper en koperen legeringen 🞇 Complex veiligheidsontwerp 🞇 Lichter dan lucht, vervliegt gemakkelijk 🞇 Ruimteventilatie, lekdetectie en veiligheidsmaatregelen 🞇 Vereist specialistische kennis

Subsidie of investeringsaftrek ammoniak-installatie In sommige gevallen komt een ammoniak-unit in aanmerking voor een ISDE-subsidie, mits de installatie op de meldcodelijst van het RVO is opgenomen. Dit is veelal het geval bij warmtepompsystemen. Een andere mogelijkheid is om een Energie-InvesteringsAftrek (EIA), zakelijke aftrekregeling, aan te vragen. Dit kan in sommige gevallen. Raadpleeg hiervoor altijd de website van het RVO voor de voorwaarden.

“Ammoniak heeft lang een twijfelachtige reputatie gehad vanwege de toxiciteit, maar die is onterecht. Mits goed beveiligd is het een veilig én efficiënt koudemiddel. De vraag neemt toe, ook voor kleinere vermogens vanaf 250 kW, bijvoorbeeld in supermarkten. Wie ammoniak correct toepast, krijgt een krachtige en duurzame installatie.” – Edwin Ernste, Celsis

4. Propaan (R290): compact, efficiënt met bijzondere veiligheidseisen Propaan wordt als koudemiddel al lang toegepast in (huishoudelijke) koelkasten en vriezers, maar het is de laatste jaren vooral bekend geworden als laag-GWP-vervanger voor R410A en R32 in warmtepompen en, inmiddels mondjesmaat, in split-airco’s. Behalve voor warmtepompen (verwarming tot +75 °C) in woningbouw en kantoren is propaan ook bewezen effectief als koudemiddel in commerciële toepassingen zoals koelvitrines en kleine industriële toepassingen (koeling tot -40 °C). Het middel beschikt over zeer goede thermodynamische eigenschappen en wordt op dat punt wel vergeleken met R22, een uitgefaseerd koudemiddel, dat vroeger door koeltechnici werd bejubeld, maar binnen de EU verboden is vanwege zijn ozonafbrekend vermogen. In energetisch opzicht presteert propaan (koolwaterstof) beter dan veel synthetische koudemiddelen, zowel bij koeling als verwarming. Bij sommige koeltoepassingen, zoals koel- en vriescellen, kan het in energetisch opzicht zelfs de beste keuze zijn, ook ten opzichte van andere natuurlijke koudemiddelen. Bij die afweging moet worden meegewogen dat voor toepassing van propaan bijzondere veiligheidseisen gelden. Een ander belangrijk voordeel van propaan is dat het koudemiddel goedkoper is dan veel HFK’s, zeker nu de prijs van met name hoog-GWP- koudemiddelen door markt schaarste omhoog schieten.

Toepassingen propaan Toepassingsgebied Warmtepompen voor klimatiseren

Opmerking

Voorbeelden

Woningbouw, kantoren, winkels

Commerciële koeling DX-systemen, chillers

Vitrines, koelcellen

Koelopslag

Nog beperkt benut, maar laatste jaren succesvol toegepast

In combinatie met CO 2

Fruitopslag, kleine distributiecentra

Voor cascadeopstellingen met koudedrager

(propaan primair, CO 2 secundair)

Koelopslag

Overzicht van ammoniak-toepassingsgebieden en voorbeelden

Eigenschappen propaan 🞇 Zeer laag GWP (=3), dus minimale milieu-impact 🞇 Licht ontvlambaar (A3); niet toxisch; explosief 🞇 Kritische temperatuur: 96,7°C; kritische druk: 42,5 bar 🞇 Geschikt voor koelen, vriezen en verwarmen 🞇 Breed inzetbaar, maar minder ten opzichte van CO 2 🞇 Lage Total Cost of Ownership (TCO) 🞇 Uitzonderlijk thermodynamisch rendement 🞇 Lage koudemiddelprijs en wereldwijd goed beschikbaar 🞇 Compacte installaties mogelijk

Aandachtspunten propaan 🞇 Is nagenoeg reukloos 🞇 Licht ontvlambaar; explosief; hoog brandbaar 🞇 Ruimteventilatie, lekdetectie en veiligheidsmaatregelen, waaronder ATEX-zones 🞇 In afgesloten ruimten zuurstof verdringend 🞇 Beperkt koudemiddelvolume per circuit toegestaan 🞇 Extra eisen aan componenten, waaronder vonkvrije componenten en beveiligde aansluitingen 🞇 Vereist specialistische kennis Subsidie of investeringsaftrek propaan-installatie In sommige gevallen komt een propaan-unit in aanmerking voor een ISDE-subsidie, mits de unit op de meldcodelijst van het RVO is opgenomen. Dit is veelal het geval bij warmtepompunits. Een andere mogelijkheid is om een Energie-InvesteringsAftrek (EIA), zakelijke aftrekregeling aan te vragen. Dit kan in sommige gevallen. Raadpleeg hiervoor altijd de website van het RVO voor de voorwaarden.

“Er wordt vaak over het explosieve karakter van propaan gesproken, maar daardoor raken de voordelen ondergesneeuwd. Propaaninstallaties zijn superefficiënt, technisch niet al te gecompliceerd en relatief investeringsvriendelijke installaties. Met de juiste veiligheidsmaatregelen bouw je veilige systemen met een hoog rendement en heb je tevreden klanten.” – Edwin Ernste, directeur Celsis

5. Vergelijkingstabel: CO 2 , ammoniak en propaan Eigenschap CO 2 (R744) Ammoniak (R717) Propaan (R290) GWP 1 0 3 Ontvlambaarheid Nee (A1) Ontvlambaar (B2L) Licht ontvlambaar, hoog brandbaar(A3) Toxiciteit Nee, wel verstikkend in hoge concentratie Ja (toxisch bij lekkage) Nee Werkdruk Hoog Normaal Normaal Thermodynamisch rendement Goed tot zeer goed Zeer goed Goed Geschikt voor retrofit Heel beperkt vanwege drukniveau Nee Nee Investering Middel tot hoog Hoog Middel TCO Laag (bij juiste toepassing) Laag (voor grotere systemen) Laag (voor compacte systemen) Voornaamste toepassingsgebieden Koeling, verwarming, cascade Industriële koeling & warmtenetten Warmtepompen, commerciële koeling Vergelijking van CO 2 , ammoniak en propaan op GWP, veiligheid, kosten (TCO) en voornaamste toepasbaarheid

6. Factoren voor koudemiddelkeuze De keuze voor een koudemiddel hangt af van meerdere factoren. De belangrijkste: 🞇 Toepassingstype: koeling of verwarming, of beide? 🞇 Benodigde temperatuur: laag-, midden- of hoogtemperatuursysteem? 🞇 Omgevingsveiligheid: openbare ruimte of afgesloten machinekamer? 🞇 Installatiegrootte en vermogen: kleine unit of industriële opstelling? 🞇 Budget en TCO-doelstelling: korte terugverdientijd of lange levensduur?

🞇 Wet- en regelgeving: F-gassenverordening, PED, ATEX, PGS 🞇 Duurzaamheidsambitie: CO 2 -reductie, GWP-niveau, circulariteit √ Belangrijk: geen koudemiddel is ‘altijd het beste’. De ideale keuze is projectafhankelijk en moet technisch én economisch kloppen. Informeer bij onze specialisten voor een deskundig advies!

7. Praktische aanbevelingen voor installateurs

🞇 Breng het temperatuurbereik en gebruiksprofiel van het systeem in kaart. 🞇 Kijk verder dan de aanschafprijs. Reken op energiekosten, onderhoud en koudemiddelprijzen. 🞇 Betrek veiligheidsaspecten in een vroeg stadium. Denk aan lekkagerisico, ventilatie en ruimtebeveiliging. 🞇 Gebruik betrouwbare bronnen zoals de GWP-waarde in de officiële F-gassenverordening (EU 2024/573). 🞇 Vraag advies als je twijfelt bij selectie of ontwerp. 🞇 Documenteer en onderbouw je koudemiddelkeuze richting klant, zeker in commerciële en publieke toepassingen.

8. Checklist: in 5 stappen naar de juiste koudemiddelkeuze 1. Bepaal de toepassing 🞇 Koeling, verwarming, of beide? Groot- of kleinschalig? 2. Controleer wet- en regelgeving 🞇 Voldoet het koudemiddel aan de F-gassenverordening, PED, PGS en ATEX (indien van toepassing)? 3. Evalueer veiligheid en ruimte-inrichting 🞇 Is het een openbare ruimte, machinekamer of buitenopstelling? 4. Vergelijk TCO en energieverbruik 🞇 Kijk naar investering, verbruik, onderhoud én koudemiddelprijs. 5. Bespreek de keuze met een specialist 🞇 Laat je adviseren door een kennispartner als Celsis. 9. Certificeringsplicht/vakbekwaamheidseisen natuurlijke koudemiddelen (als onderdeel van F-gassenverordening (EU 2024/573*)) Vanaf 29 september 2025 is een persoonscertificering verplicht voor álle koudemiddelen, ook voor natuurlijke. De nadruk ligt voortaan naast emissiebeperking ook op veiligheid, omdat koudemiddelen zoals CO 2 , ammoniak en propaan, bij verkeerd gebruik, risico’s zoals hoge druk, vergiftiging of explosie met zich meebrengen. Veilig werken vereist bredere kennis. Tot 29 maart 2026 geldt een overgangsregeling: behaalde f-gascertificaten blijven geldig tot 11 maart 2029, mits je je vóór die datum laat hercertificeren volgens de nieuwe eisen. In ons blog over de nieuwe f-gassencertificering lees je hier meer over. 10. Over Celsis als kennispartner Voor installateurs en eindgebruikers betekent de koudemiddeltransitie een uitdaging die soms ingewikkelde technische vraagstukken met zich meebrengt. Maar het biedt ook kansen, bijvoorbeeld om te excelleren met toekomstbestendige installaties en voorop te lopen bij een ontwikkeling die koeltechniek nog duurzamer maakt. Het goede nieuws: je staat er niet alleen voor om die uitdagingen op te pakken. Wij denken graag met je mee over de optimale oplossing met het beste (natuurlijke) koudemiddel voor een project, zowel in bedrijfseconomisch opzicht als met het oog op duurzaamheid.

Wij helpen je graag verder met: 🞇 Technisch advies

🞇 Ontwerp, bouw en levering van koeltechnische installaties (standaard en maatwerk) 🞇 Levering koudemiddel/koelgassen, analyse en recycling van koudemiddelen, componenten, installatiemateriaal, gereedschappen, airconditioners en warmtepompen. 🞇 Ondersteuning bij inbedrijfstelling 🞇 Refbuster : flexibele on-site koudemiddel afpomp- en afvulservice 🞇 Kennisdeling over wetgeving, veiligheid en toepassing

Wij zorgen ervoor dat jij kunt blijven doen waar je goed in bent: het installeren, repareren en onderhouden van installaties.

📞 Bel ons op: 055 533 45 29 📧 Mail: info@celsisbv.nl 🌐 Meer lezen? Bezoek www.celsisbv.nl

10 * Natuurlijke koudemiddelen vallen niet onder de f-gassenuitfasering en niet onder het quota

Page 1 Page 2 Page 3 Page 4 Page 5 Page 6 Page 7 Page 8 Page 9 Page 10

Made with FlippingBook flipbook maker