Als u eigenaar bent van een gebouw of verantwoordelijk bent voor de duurzaamheidsstrategie van een commercieel pand, hoort u waarschijnlijk steeds vaker termen als elektrificatie, warmtepompen, energieterugwinning en zeer efficiënte HVAC-systemen. En daar is een goede reden voor: de manier waarop gebouwen en processen worden gekoeld en verwarmd, ondergaat een ingrijpende transformatie.

Traditionele verwarmings- en koelsystemen voldoen niet langer aan de huidige verwachtingen op het gebied van efficiëntie, klimaatdoelstellingen of operationele flexibiliteit. Een nieuwe categorie geavanceerde HVAC-oplossingen – ‘Thermal Management Systems’ genaamd – ontpopt zich als een van de meest effectieve manieren om het energieverbruik te verminderen, de CO₂-uitstoot te verlagen en het hele jaar door consistent comfort te bieden.

In deze blog leggen we uit wat een thermisch beheersysteem is, waarom het belangrijk is, hoe het verschilt van een traditioneel HVAC-ontwerp en welke voordelen het biedt voor gebouweigenaren – met name degenen die streven naar een duurzamere en kosteneffectievere toekomst.

Wat is een thermisch beheersysteem?
Een thermisch beheersysteem is een gecombineerde verwarmings- en koeloplossing die gebruikmaakt van een thermodynamische cyclus die volledig door elektriciteit wordt aangedreven om te voorzien in zowel de koel- als de verwarmingsbehoeften van een gebouw of industrieel proces. Simpel gezegd: in plaats van een ketel te gebruiken voor verwarming en een koelmachine voor koeling, maakt het gebruik van een op warmtepompen gebaseerde aanpak om beide te leveren – en vaak tegelijkertijd.

Het is niet slechts één apparaat; het kan één eenheid zijn of een combinatie van onderling verbonden eenheden die warmtestromen op intelligente wijze beheren. Het systeem verplaatst warmte van het ene deel van het gebouw naar het andere, vangt „afvalwarmte“ op die anders zou worden afgevoerd, en hergebruikt deze waar dat nodig is.

Zie het als een HVAC-systeem dat eindelijk functioneert als één geïntegreerd team, in plaats van twee afzonderlijke systemen die tegenstrijdige taken uitvoeren.

Door deze verschuiving kunnen gebouwen energiezuiniger worden – vaak zelfs aanzienlijk zuiniger – omdat het systeem warmte hergebruikt in plaats van deze helemaal opnieuw op te wekken.

Waarom traditionele HVAC-systemen achterhaald zijn
Om te begrijpen waarom de technologie van thermische beheerssystemen zo belangrijk is, helpt het om te weten wat erdoor wordt vervangen.

De meeste commerciële gebouwen maken tegenwoordig gebruik van een traditionele opstelling:
• Een ketel  verbrandt fossiele brandstoffen (meestal gas of olie) om verwarming te leveren.
• Een koelmachine  gebruikt elektriciteit om koeling te leveren.
• Deze systemen staan volledig  los  van elkaar.
• Warmte, een bijproduct van de koelkringloop, wordt ‘weggegooid’ naar de omgeving.
• Tegelijkertijd blijven ketels koolstofintensieve warmte produceren voor de warmwaterbehoefte.

Een Thermal Management System verandert deze logica volledig. In plaats van warmte te verspillen, wordt deze gerecycled. In plaats van beperkt te zijn tot óf verwarmen óf koelen, kan het beide tegelijkertijd doen, waarbij het zich continu aanpast aan de behoeften van het gebouw.

In gebouwen met uiteenlopende interne belastingen – zoals kantoren, ziekenhuizen, universiteiten en hotels – biedt deze integratie een grote kans.

Waarom veel gebouwen tegelijkertijd verwarming en koeling nodig hebben
Als u eigenaar of beheerder bent van een commercieel gebouw, weet u dit waarschijnlijk uit eigen ervaring: moderne gebouwen werken zelden in de modus „puur verwarmen“ of „puur koelen“. Verschillende delen van een gebouw hebben verschillende behoeften.

Hier volgen enkele voorbeelden van gebouwtypes:
Ziekenhuizen - Ziekenhuizen hebben enkele van de meest veeleisende thermische profielen:
• Operatiekamers hebben constante koeling nodig om de strenge luchtkwaliteitseisen te handhaven.
• Patiëntenkamers hebben mogelijk verwarming nodig – vooral in de winter.
• Er moet 24 uur per dag, 7 dagen per week warm water voor huishoudelijk gebruik worden geproduceerd.

Dat betekent dat koeling en verwarming het hele jaar door tegelijkertijd draaien. Met een thermisch beheersysteem kan de warmte die vrijkomt bij het koelen van gevoelige medische ruimtes worden hergebruikt om elders in het gebouw warm water voor huishoudelijk gebruik te genereren of voor verwarming te zorgen.

Hotels - Hotels staan voor een vergelijkbare uitdaging:
• Gastenkamers moeten in de zomer worden gekoeld.
• Keukens, wasserijen en wellnessruimtes produceren interne warmte.
• De vraag naar warm water blijft het hele jaar door hoog.

Bij traditionele HVAC-systemen wordt de restwarmte naar buiten afgevoerd, terwijl ketels gas verbranden om water te verwarmen. Een thermisch beheersysteem vangt diezelfde warmte op en hergebruikt deze, waardoor energieverspilling drastisch wordt verminderd.

Kantoorgebouwen - Ja, zelfs kantoorgebouwen hebben gemengde behoeften:
• Gevels die aan de zon zijn blootgesteld, hebben mogelijk koeling nodig.
• Schaduwrijke zijden of begane grondruimtes hebben mogelijk verwarming nodig.
• Vergaderruimtes genereren interne warmtebelastingen.
• Kelders of conferentiecentra hebben mogelijk tegelijkertijd verwarming nodig.

Thermische beheerssystemen blinken uit in deze gemengde praktijkomstandigheden, waardoor ze veel efficiënter zijn dan systemen die zijn ontworpen voor een eenzijdige thermische belasting.

Wilt u meer weten?
Bekijk hoe Gridx, een grote commerciële winkelruimte in Luxemburg, dit heeft aangepakt.

Deze aflevering van Healthy Spaces van Trane Technologies gaat dieper in op dit onderwerp: Bekijk de aflevering