Inleiding
Hieronder een aantal warmteopslagsystemen. Voor bronnen is het zo is dat de meeste installateurs samen met een bronboringsbedrijf werken en gehouden zijn aan BRL certificering Voor ondiepe grondsystemen en de kruipruime gelden deze regels minder of helemaal niet en is dus de uitvoering minder complex. Bij collectief met de buurman geldt dat leidingen leggen door openbare grond niet zomaar mag.
Hieronder eerst een nadere indeling over de grond systemen. Een toelichting over het fase overgang principe en thermisch chemische opslag worden weer gegeven in videofilmpjes (op afbeelding klikken).
Al deze systemen bestaan uit en water water warmtepomp zonder buitenunit die geluid maakt en dus minder bewegende delen heeft voor onderhoud. De opslag van warmte van de zon zorgt er voor dat de COP van de warmtepomp hoger wordt waardoor deze minder draaiuren hoeft te maken en dus langer mee gaat met minder onderhoud.
Naar Inhoud
Basis informatie bronnen (klik op afbeeldingen)
- Ultra diepe geothermie – dieper dan 4.000 meter, Gebruik: warmtewinning voor collectieve toepassing en opwekking elektriciteit
- Diepe geothermie – 1.500 – 5.000 meter. Gebruik: warmtewinning voor collectieve toepassingen zoals woonwijken en kassen.
- Midden-diepe geothermie – 500 tot 1.500 meter, ook wel HTO genoemd (Hogere Temperatuur Opslag).
- Bodemenergie of ondiepe aardwarmte – tot 500 meter. Gebruik: warmte en koude winning én –opslag, met name voor verwarmen en koelen van gebouwen. In de praktijk is het gebruik meestal beperkt tot ca. 200 meter. Er zijn hierbij twee soorten systemen
- Open bodemenergiesystemen, waarbij grondwater direct als warmtedrager wordt gebruikt. Grondwater wordt omhoog gepompt, gebruikt als bron van warmte of koude en vervolgens weer in de bodem teruggebracht.
- Gesloten bodemenergiesystemen, waar met een bodemwarmtewisselaar warmte met de omringende bodem wordt uitgewisseld. Er is geen direct contact met het grondwater.
Zie informatie en film Theo van Velzen.
- Daarbij neemt de invloed van de zon op de temperatuur af (dus ook de seizoenen) en neemt die van de aarde toe (en die is hoger).Hierdoor kunnen bodemenergiesystemen die op korte afstand van elkaar worden geplaatst elkaar positief of negatief beïnvloeden (interferentie. Bron SIKB). Verder kan er meer warmte onttrokken worden aan de bron dan dat er tijdens de zomer wordt terug geleverd. Dit levert een gevaar op voor het functioneren van het systeem (regenereren met PVT). Verder is juridische de kruipruimte van 50 cm diept eis eigendom van huiseigenaar.
Naar Inhoud
Particulier en kleinschalig
Nathan Energiemodule
De Nathan Energiemodule is een compacte aan- of inbouw, waarin alle installatiecomponenten voor verwarming en tapwater zijn samengebracht tot één totaalproduct. De prefab energiemodule wordt ‘plug-and-play’ gebouwd, tegen de voor- of achtergevel, in het dak van de woning of in de portiekflat geplaatst en aangesloten op het afgiftesysteem. Uniek is het feit dat het gaat om één totaalproduct van één totaalleverancier, waarbij een ontzorgende prestatiegarantie en een langlopend exploitatiecontract kan worden aangeboden. Op de afbeelding staat een water warmtepomp, maar ook ander typen zijn mogelijk. Nathan werkt met Alpha Innotec die ook de innovatieve warmtepomp voor hogere tempraturen (ouder woningen Youtube ) op de markt brengt (in winter wel hoger verbruik elektrisch). Zie Youtube filmpje.
Naar Inhoud
Een energiehek van Hautec (Solar Energy Booster) kan als tuinhek worden geplaatst, op een dak worden gelegd, maar ook in de grond worden aangebracht. De diepte is beperkt, waardoor ook de temperaturen lager zijn dan met een bron (zie bovenstaande grafiek) maar een hekje (6 meter) is eenvoudiger en goedkoper aan te brengen samen met tuinonderhoud dan een diepere bron. De werking is met lagere tempraturen in principe met een water water warmtepomp gelijk.
Naar Inhoud
Werken met PCM materiaal in de vloer en voor kantoren in de plafonds. Voordeel ten opzicht van alleen vloerverwarming is dus dat de warmte die overdag kan worden toegevoerd als de zon schijnt voor de avond wordt vastgehouden en dan de warmtepomp in de avond minder aan slaat op momenten dat er geen elektrisch en warmte is van de zon. Orange climate geeft dit PCM principe enandere informatie op de website.
Naar Inhoud
Heatstixx (Solar Energy Booster)
De heatStixx zijn zo ontworpen dat, naast een groot oppervlak, de PCM-laagdiktes zo klein zijn dat de gehele PCM deelneemt aan het faseveranderingsproces en daarmee een efficiënte warmteoverdracht (snel laden en ontladen) bereikt zelfs bij zeer lage temperatuurverschillen. Het ontwerp als hybride warmteopslag maakt door het watergehalte een zo groot mogelijke dynamiek mogelijk en is daardoor perfect geschikt voor een groot aantal toepassingen in de koel-, klimaat- en verwarmingstechniek. Dit kan in divers tank uitvoeringen worden gebuikt.
Naar Inhoud
Hydrobag fungeert als bufferopslag voor warm water in combinatie met een warmtepomp en/ of zonnecollector en gaat ook uit van heatpipes. In de periode van maart tot en met oktober kan de Hydrobag standalone opwarmen met behulp van deze heatpipes. Door isoleren met een schil met een minimale Rd= 5,4 blijft warmteverlies beperkt blijft tot 0,5 graad per 12 uur bij deze hogere tempraturen (bij lage tempratuur is temperatuurverschil minder en dus het verlies minder maar niet geschikt voor tapwater; aparte buffers)
Naar Inhoud
Solar Freezer bestaat uit een zak water in de kruipruimte (of elders) waarin de warmte wordt opgeslagen. Warmte wordt opgevangen in een bufferzak tot ongeveer 15 graden, geschikt voor de warmtepomp. Door de faseovergang van water naar ijs komt de temperatuur nooit onder de 0 graden (zie hier hoe het werkt). SolarFreezer™RAIN – Duurzaam verwarmen en koelen met regenwater werkt met ondergrondse regenwaterputten in plaats van SolarFreezer™ bufferzak in de kruipruimte.
Het is mogelijk warmte in een boiler met alleen water op te slaan, maar die hebben wat meer volume nodig. Dat kan met zone boilers die alleen warmte opwekken, waarbij vaak ook de hogere temperaturen worden gebruikt. Opslag voor gebruik bij warmtepomp kan niet veel verder dan 20⁰C omdat de warmtepomp bij hogere temperaturen niet functioneert. Vooral in de zomer kan de temperatuur met zon veel hoger oplopen Maar in de winter is die te laag voor tapwater (is dus warmtepomp of gasketel nodig). Voor standaard oplossingen heet HR Solar een calculator en een aantal standaard pakketten, maar er zijn ook PVT panelen met speciale tank en een warmtepomp.
Naar Inhoud
Midden oplossingen
Itho Daaldrop
Itho Daalderop warmtepompnet systeem gebruikt een individuele water/water warmtepompsysteem met een gemeenschappelijke bron, wat kostentechnisch interessant is. Een totaalaanpak met warmteterugwin, ventilatie is vrij te kiezen en schilverbeteringen is mogelijk. De warmtepomp is klein, letten op tapwater. (eventueel oplossen met doorstroom elektrisch). Dit is gedaan bij grote hoeveelheden woningen maar kan ook bij twee onder één kap desnoods met een inkoopactie. Daar zijn ook voordelen als samen met één bron werkt.
Kenza
enza uit Engeland biedt een gelijksoortige oplossing aan met het z.g.n. Shoebox systeem. (0p website zijn diverse componenten verder beschreven).Kenza werk met een niet modulerende warmtepomp. Overigens zijn de warmtepompen voor de vaak kleine appartementen met lage warmtevraag ook bij ander merken te verkrijgen. Ook o.a. Viessmann biedt deze aan (met inverter technologie) Het is zaak om om te letten op het tapwatergebruik als niet wordt gekozen voor een boiler. Solar Energy Booster lever ook kleine warmtepomp van 4.7 kW met koelvloeistof propaan waarmee een hoger temperatuur mogelijk is.
ES com
ES com biedt als energiearchitect complet oplossingen met PVT en energiekratten voor warmteopslag. die ook oder de bestrating Op dit moment is het systeem al rendabel vanaf een gasverbruik van 30.000 m3 en richten we ons op het realiseren van kleine individuele warmtenetten die geschikt zijn voor toepassingen door Wooncorporaties, Verenigingen Van Eigenaren, Zorginstellingen, Kantorengebouwen en Bedrijfshallen (MKB).
Naar Inhoud
Grootschalige oplossingen
Hocosto
Hocosto is als opslag, eigenlijk een grote Solar Frezeer en betreft alleen opslag zonder diepe grondboringen (wel graafwerk). Het kan gemakkelijk onder een parkeerplaats, speeltuin of gazon worden geplaatst zonder de functionaliteit van dit gebied te verliezen. Het opladen van de warmteopslag kan op veel manieren gebeuren en kan dus werken met meerdere aanbieders in de buurt (lokaal warmtenetje) . Het systeem is modulair van opzet en wordt op de werkplek samen gebouwd.
Ecovat
Ecovat stelt dat wordt gekeken naar aanpassingen in de woningen en de investering in een warmtepomp, maar niet naar het hele energiesysteem met netverzwaring en centrales. Een Berenschot studie geeft aan dat dit per Ecovat project á 17 TJ een jaarlijkse besparing van € 97.000 en € 167.000 bedraagt. Ecovat is voor Heiloo aan de royale kant en zet ook overschot in elektrische energie om in warmte voor de winter. Dat geeft conversieverliezen. Met PVT is er gelijk warmte van de panelen.
Aquathermie
Aquathermie is eigenlijk geen opslagsysteem (zie speciale pagina). Het kan warmte afkomstig zijn uit verschillende waterbronnen, namelijk oppervlaktewater (TEO), drinkwater of afvalwater. Bij rioolwarmte worden speciale leidingen gebruikt om de warmte uit te wisselen. Voor Heiloo kan TEO interessant zijn bij appartementen dicht bij water, zoals Westerzij of monumentale gebouwen op GGZ terrein (afbeelding hiernaast oude beursgebouw in Leeuwarden). Dit vraagt meer studie vooraf dan PVT en is vaak ook wat grootschaliger. STOWA heeft hiervan voorbeelden en een handreiking. Adviseur zijn o.a. Firan , IF technology en Tauw.
Naar Inhoud
Toelichting thermochemische materialen en fase overgang
Thermochemische materialen
Nadelen van opslag in water zijn omvang en warmteverlies over langere opslagperioden (weken of maanden). Daarom onderzoek naar methode zonder verlies en met een redelijk hoge energiedichtheid en betaalbaar met thermochemische materialen. De vraag is of opslag voor weken of maanden nodig is voor veel woningen. PVT levert rond het vriespunt en zonnige dag nog temperaturen van ongeveer 16⁰C. Dan is opladen tussendoor mogelijk. Voor grotere slecht geïsoleerde (monumentale) woningen en gebouwen kan dit op termijnen en oplossing zijn om tevel energie in de zomer lang eop te slaan. Veel woningen hebben dat extra n de zomer niet nodig.
Video les fase overgangsmateriaal
Hier een uitgebreidere toelichting op faseovergangen.
Naar Inhoud
Waterstof
Energie bestaat uit elektronen, moleculen en warmte. Elektronen, dus elektrisch is maar een klein deel van ons energieverbruik (20%). Moleculen zijn beter op te slaan en via ons bestaande gasnet te transporteren. Probleem is dat je het moet maken, hetzij met elektrische of op een minder groene manier, met conversverliezen. De derde is warmte. Hoge temperaturen geven al snel verliezen bij opslag en transport (ook investeringen in warmtenetten). Opwekken geeft met PVT bij woningen geen probleem en opslag bij 16⁰C ook niet. Dus geen conversie e geen transport. Waterstof is nodig voor industrie en zwaar transport (zie ook https://nhnext.nl/waterstof)
Naar Inhoud
