artikel

Warmtezuil als bron voor warmtepomp

Bronnen

De warmtezuil kreeg een eervolle vermelding bij de uitreiking van de Lighthouse Award 2017. Het systeem van Solevo slaat warmte onder zonnepanelen op in een warmtezuil onder de grond. Deze warmte kan vervolgens gebruikt worden als bron van een warmtepomp. De toepassing is bovendien geschikt voor toepassing in waterwingebieden doordat de warmtezuil slechts 15 meter de grond in hoeft.

Warmtezuil als bron voor warmtepomp

Tekst: Joop van Vlerken

“Het is een bevestiging van de kwaliteit van mijn idee. En het levert me nu al veel belangstelling op van partijen die met me willen samenwerken om de warmtezuil uitgebreid te testen en te verbeteren.”
Met deze woorden reageert Jan van Herpt van Solevo op de eervolle vermelding voor de warmtezuil van Solevo bij de uitreiking van de Lighthouse Award 2017. Volgens Van Herpt is de warmtezuil een goede oplossing, omdat het concept zo eenvoudig is en meerdere aspecten van energieopwekking, verwarming en koeling combineert. “Als architect kijk ik altijd naar het grote geheel en ben ik niet geïnteresseerd in één oplossing. Doordat je gelaagdheid in je ontwerp aanbrengt en het ontwerp als ruimtelijk vraagstuk benadert, zie je dat er veel meer mogelijkheden zijn dan bijvoorbeeld alleen warmtepompen of zonnepanelen.” In het dagelijks leven helpt Van Herpt met Solevo klanten bij het maken van keuzes om hun huis of pand te verbeteren op het gebied van duurzaamheid, comfort en energieverbruik.

Absorberen van warmte
De warmtezuil is modulair opgebouwd uit een PP-kanaalplaat, zodat hij makkelijk aan te passen is aan de warmtebehoefte van het gebouw of de woning. Hij heeft een diameter van 50 centimeter en wordt rechtstandig in de grond geplaatst tot een diepte van 15 meter.
Solar-absorbers die onder de zonnepanelen zijn aangebracht, absorberen de warmte, die vervolgens naar de warmtezuil onder de grond vervoerd wordt. “De warmte die onder de zonnepanelen wordt gewonnen, wordt naar de warmtezuil gestuurd en daar opgeslagen of benut om de temperatuur in de warmtezuil boven nul te houden. Feitelijk wordt er gebruik gemaakt van grondwater als faseveranderend materiaal (PCM). Als een materiaal bevriest of smelt, wordt er een bepaalde hoeveelheid energie opgenomen of afgegeven. Als je bijvoorbeeld een kilo ijs smelt, komt er zoveel warmte vrij dat je er een gelijke hoeveelheid water mee op 80°C kunt brengen, dat is de zogenaamde kristallisatiewarmte. In dit geval wordt de warmte die opgevangen wordt onder de zonnepanelen gebruikt om het grondwater rondom de warmtezuil te ontdooien. De energie in de warmtezuil wordt vervolgens met behulp van een warmtepomp benut om water tot een temperatuur van 35°C te brengen, geschikt voor vloerverwarming”, legt Van Herpt uit.

Verloren rendement
Van Herpt kwam op het idee voor de warmtezuil, doordat hij zich verbaasde over het verloren rendement van zonnepanelen. “Met zonnepanelen wordt slechts 15 procent van de beschikbare energie benut. Dat is elektriciteit. De overige 85 procent in de vorm van warmte gaat meestal verloren.” Volgens Van Herpt is het relatief eenvoudig om deze warmte op te vangen met Solar-absorbers en direct te gebruiken in woningen. Maar het is ook mogelijk om de warmte op te slaan en in de koude wintermaanden te gebruiken.
Zijn eerste idee was om deze vorm van warmteopslag grootschalig voor een hele wijk te organiseren. “In Uden werkte ik aan de duurzame energievoorziening voor een woningbouwproject naast het lokale ziekenhuis. Daarnaast lag een geluidsdijk die ik wilde volleggen met zonnepanelen ten bate van de stroomvoorziening. De warmte uit de panelen zou ik dan in het dijklichaam opslaan en daarmee de naastgelegen nieuwbouwwijk voor een deel van warmte kunnen voorzien.” Maar die nieuwbouwwijk werd uitgesteld en het idee van Van Herpt verdween in een lade.

Energieneutrale woningen
Tot hij de opdracht kreeg om 56 energieneutrale woningen voor vakantiepark Landal de Vers in Overloon te ontwerpen. “Dit soort bungalowparken liggen vaak in waterwingebieden, waardoor de toepassing van warmtebronnen en -pompen eigenlijk geen optie is. Omdat er water gewonnen wordt, is het niet verstandig om diep te boren, omdat dan het risico van vermenging tussen grond- en drinkwater ontstaat.” Omdat hij de huisjes individueel van warmte wilde voorzien, bedacht hij samen met het Duitse bedrijf MEFA de warmtezuil. “Deze zuil is modulair opgebouwd en kan naarmate de warmtevraag hoger is, uitgebreid worden. Aanvankelijk had ik een zuil bedacht die 22 meter lang was. Maar omdat we niet zo diep willen boren vanwege de hanteerbaarheid hebben we dat teruggebracht naar maximaal 15 meter. Ik plaats liever twee zuilen om de capaciteit uit te breiden.”

untitled

Koude winterdagen
Volgens de berekeningen van Solevo moet met de warmtezuil voldoende warmte te genereren zijn voor de koude winterdagen. Het is dus een zelfstandige installatie die per woning toegepast kan worden, waarbij er geen andere warmtebronnen, zoals cv of haard, meer nodig zijn. Om de warmte uit de warmtezuil op te waarderen naar lagetemperatuurverwarming van 35°C is een kleine warmtepomp nodig, vertelt Van Herpt. “Maar die heeft een veel lager vermogen dan traditionele warmtebronnen, slechts 3 kW. Het apparaat is dus ook veel kleiner en bijvoorbeeld makkelijk in een keukenkastje te plaatsen, waardoor het ook makkelijk te onderhouden is. Dit betekent dat de warmtezuil ook buitengewoon geschikt is voor de toepassing in kleinere rijwoningen. Je hebt natuurlijk wel een tuin nodig om de zuil in te kunnen plaatsen.”

Toepassing warmtezuil
Dat maakt deze techniek volgens Van Herpt ongeschikt voor toepassing in dichtbevolkte stedelijke gebieden. Hij heeft de warmtezuil nog niet in de praktijk toegepast, maar wil dat snel gaan doen in zijn eigen woonhuis en kantoor. “Ik ben al in gesprek met een partij die dit samen met mij wil doen, want in het begin kost het toch erg veel geld. Dat kan ik niet allemaal uit eigen zak betalen.” Voorlopig kan de installatiesector dus nog niet vooruit met het idee van Solevo. “Het zit echt nog in de pilotfase. We moeten eerst testen of alles werkt zoals we het bedacht hebben”, besluit hij.

Reageer op dit artikel