Met behulp van zonnepanelen voorzien in je elektriciteits- én warmtebehoefte, ook wanneer de zon niet schijnt? Het kan dankzij thermische zonnepanelen, oftewel PVT panelen, die als energiebron voor de warmtepomp fungeren. Door die panelen aan een warmte-koude opslag (WKO) te koppelen, kun je bovendien ook op andere, minder zonnige momenten gebruik maken van de opgeslagen warmte. Het binnen het TKI-project DeZONNET ontwikkelde, decentrale zonnewarmtenet biedt daarmee allerlei voordelen ten opzichte van andere elektrische systemen.
Hoe kun je woningen in de bestaande wijken in Nederland in hun energiebehoefte voorzien? En in het bijzonder: wat te doen met de warmtevraag? Voor projectleider Sabine Jansen, in het dagelijkse leven universitair docent ‘Duurzame energie in de gebouwde omgeving’ aan de TU Delft, lag de belangrijkste uitdaging in de vraag: hoe de energietransitie op wijkniveau zo lokaal en duurzaam mogelijk te realiseren. Niet alleen bij nieuwbouw maar ook in het geval van bestaande bouw. Zoals vooroorlogse wijken met van die typische jaren dertig woningen: slecht geïsoleerd en zonder de aanwezigheid van een externe, duurzame warmtebron.
Elektriciteit, warmte en warmwater: drie maal is scheepsrecht
Zon heb je overal. De vraag is alleen: hoe kun je het aanwezige, vaak beperkte dakoppervlak zo optimaal mogelijk benutten? Ook wanneer de zon niet schijnt? En de daarmee opgewekte warmte of energie opslaan? Zo kwam Triple Solar, één van de consortiumpartners binnen het TKI-project DeZONNET naast Deltares, Greenvis en WarmteTransitieMakers, in beeld. Het bedrijf geldt als koploper in het vervaardigen van PVT zonnepanelen. Triple: het woord zegt het al. De zonnepanelen van Triple Solar zijn voorzien van een thermische laag en een warmtewisselaar aan de achterkant, waarmee je in drie behoeftes tegelijk kunt voorzien: elektriciteit, verwarming en warm tapwater.
‘Je kunt daar zelfs nog een vierde toepassing aan toevoegen, namelijk koeling in de zomer’, legt Cees Mager, managing director van Triple Solar, uit. ‘Het paneel dat wij hebben ontwikkeld is gekoppeld aan een warmtepomp. Normaliter kun je daarmee energie uit de grond of de lucht halen. Daar hebben wij een derde bron aan toegevoegd: zon- en daglicht. De PVT warmtepomppanelen fungeren als de energiebron voor de warmtepomp. Door die panelen aan een warmte-koude opslag (WKO) te koppelen, kun je daarnaast ook op andere momenten gebruik maken van de in de zomer opgeslagen, overtollige warmte. Zoals in de winter, wanneer de buitentemperatuur laag is.’
Efficiency
Door de koppeling met de WKO is heel veel dakoppervlak niet nodig, aldus Mager. ‘Voor een gemiddeld huishouden heb je genoeg aan 12m2 PVT oppervlak. Daarmee ben je al energieneutraal wat betreft de verwarming. Het systeem is dan ook zo ontworpen dat je er in principe geen bedrijfsdaken voor nodig hebt. Het is gericht op buurtniveau, waarbij de individuele huizen met elkaar zijn verbonden met behulp van een smart thermisch grid.’
Jansen: ‘Het innovatieve karakter van het project ligt in de combinatie van individuele warmteopwekking met PVT en een zeer lage temperatuur warmtenet. Het onderzoek heeft zich gericht op de optimale werking van het systeem: wanneer wordt de opgewekte warmte direct benut, wanneer wordt warmte aan het net geleverd, en wanneer van het net onttrokken. Dit om het systeem zo efficiënt mogelijk te maken. Daarnaast is een innovatieve afleverset ontwikkeld, die de benodigde regelingen mogelijk maakt. Tot slot hebben we gekeken naar de total cost of ownership en mogelijke marktmodellen. De resultaten stemmen optimistisch. Uit de berekeningen die wij hebben uitgevoerd kwam een efficiencycijfer (COP) tussen 6 en 7, waarbij de woningen niet noodzakelijk naar label A geïsoleerd hoeven te worden. Dat is behoorlijk hoog.’
Demo-project: techniek en bewoners
Het concept wordt binnenkort in het kader van een demo-project getest in The Green Village bij de TU Delft. Mager: ‘Wij gaan daar een testinstallatie neerzetten op een nagebouwde, type jaren ‘70 woning. Wij verwachten daar deze zomer mee klaar te zijn.’
Daarnaast wordt gewerkt aan de toepassing in een wijk in Haarlem: het Ramplaankwartier. De bewoners van die wijk zijn gedurende het project intensief meegenomen in het proces, en hebben onlangs positief gestemd over verdere uitwerking van dit systeem voor hun wijk.
Jansen: ‘Het decentrale zonnewarmtenet dat wij in het kader van DeZONNET hebben ontwikkeld, is een compleet nieuw concept, waarbij je de individuele huishoudens bij elkaar de benodigde warmte voor de buurt opwekken. Wat in de praktijk betekent dat niet alle bewoners over een geschikt dakoppervlak hoeven te beschikken. Hoe je de opbrengsten gaat verrekenen, moeten bewoners dan ook in collectief verband op wijkniveau met elkaar uitvogelen. Dat kan bijvoorbeeld via een wijkenergiebedrijf of buurtcoöperatie. Ook zullen sommige bewoners misschien van alles zelf willen regelen, terwijl anderen zoveel mogelijk ontzorgd willen worden.’
Lees verder op onze Warmtenet pagina met meer informatie over warmtenetten, zonnewarmtenet en WKO regeneratie.
