seizoenopslag van warmte | Ecobouwers.be

U bent hier

seizoenopslag van warmte

Het Ecobouwers forum is vernieuwd en verbeterd, daarom is deze discussie afgesloten. Je kunt hier niet meer reageren. Je kan deze vraag opnieuw stellen, of vragen aan de beheerder van Ecobouwers om deze discussie opnieuw te openen als een nieuwe vraag. 

04/06/2008 - 11:24

Beste allemaal,

Zijn hier mensen die ooit al hebben nagedacht over warmte-seizoenopslag (of dit bij het lezen van deze post willen doen)? Ik bedoel hiermee niet d.m.v. waterhoudende zanderige grondlagen, ook niet d.m.v. (semi-)reversibele chemische processen, maar 'eenvoudig' met een gigantisch supergeïsoleerd buffervat.

Het idee is geinspireerd door het feit dat er in de zomer een overschot aan warmte is, en in de winter een tekort. Verder is het duidelijk dat de warmte die opgevangen kan worden door -pakweg- 20m2 collectoren, rekenend op een rendement van 50%, ruimschoots meer dan de jaarlijkse behoefte aan energie voor (sanitair en ruimte-)verwarming dekt.

Zonder te willen afdwalen in ingewikkelde berekeningen en prognoses, heb ik eens ruwweg een schatting gemaakt. Hierbij kwam ik tot de conclusie dat een buffer van ongeveer 20m3 voldoende zou moeten zijn. Dat is dus 20.000 liter water!

Tot zoveer het idee, waarover ik de discussie eigenlijk niet wil voeren. Ik zou er graag van uit gaan dat het mogelijk moet zijn met een buffer van 20m3.

Waar ik wel graag verder over zou willen filosoferen: de praktische uitvoering van zo een gigantisch buffervat:

* welke vorm is nodig om een goede gelaagdheid te krijgen, is een kubus slechter dan een 5m hoge cilinder?
* het aantal warmte wisselaars, om efficient warmte te kunnen toevoeren/onttrekken, in functie van de vormgeving.
* plaats van het buffervat: midden in het beschermd volume, onder de fundering,...
* uitvoering van het buffervat: waterdicht beton gieten, polyester, een hele batterij 'normale' buffervaten.
* drukbelasting bij een geconcentreerd gewicht van 20 tot 30 ton.
* ...

Ik ben zeker dat het principe mogelijk is, ik ben echter niet zeker of het zelfs bij benadering, met een terugverdientijd van 30 tot 40 jaar, rendabel kan zijn. Het voordeel is in elk geval dat geen enkele bijkomende verwarmingsbron meer moet voorzien worden. Die kosten zijn alvast uitgespaard.

Laat uw ideeën en bedenkingen maar komen.

Groetjes, Marc

183 Reacties

Reacties

04/06/2008 - 11:41
Anonieme gebruiker (niet gecontroleerd)

er werd al over nagedacht en berekeningen gemaakt:
http://www.bblv.be/agora/view.php?bn=bbl_lag&key=1143070087&first=&last=

04/06/2008 - 11:43

Jenni energietechnik ag. Daar kan je veel info vinden.
Mon

04/06/2008 - 11:52

Hallo Willy,

Dank voor de link. Heel interessante lectuur.
Maar De inhoud van de link die je gaf, voert precies de discussie die ik niet wil voeren. Ik ga er van uit dat het mogelijk is en ik droom dat het rendabel is.

Ik zou graag de discussie voeren over de praktische uitvoerbaarheid.

Marc

04/06/2008 - 12:54

Mon,

Ik had geen idee dat tot 30m3 buffers als 'standaard' product konden gekocht worden! Dat is dan inclusief geïntegreerde boiler, dubbel spiraal voor zowel warmtetoevoer als -afvoer! Hartelijk dank voor die link.

Ik zal eens grondig (en lang) gaan rekenen of mijn ruwe schatting van 20-30 m3 voldoende is om de winter door te komen.

Marc

04/06/2008 - 13:23

@ Gommer

Om je een idee te geven met een opslag van 20000 liter die je 43° in temperatuur kan verlagen heb je 1000Kwh aan energie verbruikt.

Voor woningverwarming kom je daar niet zo ver mee.

Ik zou het zeker doen bij de volgende bouw maar ja niet iedereen zijn prioriteiten liggen hetzelfde.

Volgens mij is het volgende een betaalbaar systeem.

Je neemt een heel grote betonnen prefab kelder of regenwaterput zonder bovenkant waar je een kleiner model inplaatst met de nodige isolatie tussen de 2 betonnen wanden.

Je werkt natuurlijk drukloos met warmtewisselaars die in het "vat" hangen.

Mvg Eric
http://users.skynet.be/zonnigniel/

04/06/2008 - 13:36
Anonieme gebruiker (niet gecontroleerd)

Gommer,
Natuurlijk is een reuzepuffer mogelijk, en of dit rendabel is moet jij voor jezelf uitmaken (ahw ik eigenlijk wel benieuwd ben naar de totale energetische balans, dus inclusief de energie die nodig is om zo een buffervat te realiseren).

m.i. wat betreft de warmtewisselaars is er geen verschil tussen een puffer van 1.000 l en één van 20.000 l . Alleen je vat is groter, de rest blijft teoretisch hetzelfde.
Nog een bedenking: 20.000 l is veel compacter dan 1000 l, dwz een vat van 20 m³ met 30 cm isolatie zal bijna 6x trager afkoelen dan een bv een puffer van 1000 l met 15 cm isolatie. Is dat voldoende voor seizoenopslag ?
vr gr willy

04/06/2008 - 16:44

seizoensopslag met 20m3???
Ik had ooit 4m3 staan en dat was niet voldoende om de tussenpozen in het schijnen van de zon te overbruggen.
Nu verwarm ik met een warmtepomp met een 9KW buitenunit.

04/06/2008 - 16:53

@Eric
Wat de nodige buffer betreft, ik moet het nog nauwkeuriger uitrekenen, maar ik denk dat het wel zal meevallen. Voor verwarming mag de temp in de buffer overigens 90-35 = 55° zakken. Ik ga ervan uit dat het verlies van de buffer ook binnen de beschermde schil komt en dus niet volledig als verlies gerekend moet worden.

Als ik zie in de link van Mon, dat er standaardproducten bestaan met alles erop en eraan (vb 15m3 voor, omgerekend, incl BTW ongeveer 7800€), dan ga ik niet beginnen 'knutselen'. Jouw idee is overigens wel goed, maar een standaard prduct boezemt toch meer vertrouwen in.

@Willy
Mijn buikgevoel zegt dat je waarschijnlijk gelijk hebt i.v.m. de compactheid versus energieverlies. Maar hoe kom jij zo uit het vuistje aan dat cijfer van 6x, dat is meteen een vrij nauwkeurige aanduiding. Kan je meer uitleg geven?

Vriendelijke groeten, Marc

04/06/2008 - 16:57

Voor alle duidelijkheid en ter aanvulling:
bouwplannen betreffen een passiefhuis, dus zeer kleine warmtebhoefte.

Standaard kunnen de Jenni buffers met 20cm isolatie voorzien worden. Ik zou dit verbeteren door de buffer in een afgesloten ruimte te plaatsen die ook nog eens 30cm isolatie krijgt (zodat de buffer toch bereikbaar blijft).

Marc

04/06/2008 - 19:21
Anonieme gebruiker (niet gecontroleerd)

gommer,
pardon 't moet 5X zijn ipv 6X
1 m³ -> 1x1x1 m -> opp. is 6 m² -> 166,66 liter per m² wand
20 m³-> 5x2x2 m -> opp. is 48 m²-> 416,66 liter per m² wand
416,66/166,6 -> factor 2,5

30 cm isolatie/15 cm isolatie -> factor 2

2 X 2.5 = 5

Dus vijf maal trager afkoelen, ik weet niet hoe lang een puffer van 1 m³ erover doet.

04/06/2008 - 20:40

Als men kubussen met gelijke isolatie vergelijkt is de afkoeltijd dus recht evenredig met de lengte van de ribbe.

kubus met ribbe 1 m -> 1.000 liter -> afkoeltijd x
kubus met ribbe 2 m -> 8.000 liter -> afkoeltijd 2x
kubus met ribbe 3 m -> 27.000 liter -> afkoeltijd 3x
kubus met ribbe 5 m ->125.000 liter -> afkoeltijd 5x

ik heb dit niet uit een boekje, hopelijk maak ik nergens een denkfout :)

04/06/2008 - 21:08

Ho groter de cubus, hoe groter het oppervlak en dus ook het koelvlak. Ideale vorm is een cilinder, hoog en smal.

Bv. Cola maakt zijn blikjes smal en hoog (in vergelijking met het vroegere model). Ze doen dat om voor dezelfde inhoud zo weinig mogelijk materiaal te gebruiken. Dus ook zo klein mogelijk oppervlak.

Spijtige genoeg zal voor zulke grote hoeveelheden geen enkele kelder hoog genoeg zijn.

04/06/2008 - 22:47

er is nog een andere rekenkundige relatie : een kwadratische ditmaal.

Stel, je hebt een kubusvormig vat van 1.000 liter die je op een bepaalde temperatuur houdt met X m² zonnecollector. De benodigde oppervlakte zonnecollector verhoudt zich tot de inhoud van het buffervat recht evenredig met het opp van één zijde van deze kubus.

kubus met ribbe 1 m -> 1.000 liter -> afkoeltijd x -> X m² collector
kubus met ribbe 2 m -> 8.000 liter -> afkoeltijd 2x -> 4X m² collector
kubus met ribbe 3 m -> 27.000 liter -> afkoeltijd 3x -> 9X m² collector
kubus met ribbe 5 m ->125.000 liter -> afkoeltijd 5x -> 25X m² collector

Dus om acht keer méér water op temperatuur te houden heb je maar vier keer meer zonnecollector nodig, maar eenmaal je de boel laat afkoelen is dat op slechts het dubbele van de tijd al gebeurd.

Nogmaals, ik hoop geen redeneerfouten te maken.

04/06/2008 - 23:15

@ Gommer

Je mag er niet vanuit gaan dat je het stookseizoen begint met een buffer van 90°,tijdens de echte "zomermaanden"is dat geen enkel probleem je moet echter nog een tussenseizoen overbruggen en dan haal je zulke temp.niet meer.
Dus door de onvermijdelijke temp. verliezen zal je het stookseizoen ingaan met een veel lagere temp.en die krijg je in de herfst niet meer opgekrikt.

Zoals je bij Jenni kan zien werken ze voor huizen met enkel solar met nog grotere buffers

Mvg Eric
http://users.skynet.be/zonnigniel/

04/06/2008 - 23:53
Anonieme gebruiker (niet gecontroleerd)

Wat belangrijk is, is dat je op elk moment van het jaar warmte in de buffer kan stoppen, wanneer er beschikbaar is.
Als het putje winter een zonnige dag is en je haalt collector temperaturen van 50 graden, dan kan je die onderaan in de buffer kwijt.

Het hele buffer zal nooit 90 graden zijn, de gelaagdheid met verschillende warmtewisselaars helpen om ten alle tijde energie kwijt te geraken. En zelfs 35 graden is voldoende voor verwarmingsdoeleinden in een passiefhuis. De hete bovenkant kan voor warm water gebruikt worden.

Ik moet zoals gezegd de benaderende maar toch behoorlijk ingewikkelde berekening nog maken. Het kan best zijn dat 20 of 30 m3 niet volstaan. Ik heb echter nergens op de Jenni site een vergelijkbare installatie gevonden. Overal was de warmtebehoefte groter dan wat ik nodig zal hebben. Het gaat daar veelal over meergezinswoningen. Ik bouw een passiefhuis met een warmtebehoefte van misschien slechts 2 tot 3 kW.

We zullen zien...

04/06/2008 - 23:57

Beste gommer,
In de jaren 80 was er reeds sprake van jouw systeem, en zijn er meerdere uitgevoerd. Vooral bij nieuwbouwwoningen. Nadien is het over dit systeem bijzonder stil geworden, het had waarschijnlijk te maken met de investeringskost. En met de verborgen kosten die opdoken na de installatie en bij het gebruik. Er waren toen heel wat klachten over bedroevende resultaten die niet opwogen tegen het geinvesteerd bedrag, alsook over corrosie van de warmtewisselaar. Dit t.g.v. het opslagmedium (een pekeloplossing).

Nochtans is het feitelijk logisch, de warmte van de zomer opslagen voor in de winter. Ik weet niet ofdat je iets kan terugvinden van in de jaren 80 ( internet bestond toen nog niet ). Maar vele van de problemen die je zou kunnen tegenkomen, zijn reeds door andere ervaren.

groetjes,
jean

05/06/2008 - 01:21

Misschien ook eens kijken op http://www.solarbayer.de

Lijken wel een pak duurder dan de prijzen die ik hier al zag passeren,
maar misschien is de installatie al iets completer ?

Zijn in elk geval goed gelaagde opslavaten (zeker die met hoogte 12 meter !)

05/06/2008 - 07:49

Hier vind je ook info over passiefhuizen met zonverwarming:
www.sonnenhaus-institut.de
Mon

05/06/2008 - 09:51
Anonieme gebruiker (niet gecontroleerd)

Die verwijzingen naar duitstalige informatie is wel wreed interessant maar wat je daar te zien krijgt aan zonneverwarmingssystemen heeft m.i. weinig te maken met de oorspronkelijke vraag van deze topic.
Ik zie echt niet in hoe je hiermee seizoensopslag (zomer->winter) kunt realiseren. Vermoedelijk worden deze reuzevaten in de zomer zelfs gewoon grotendeels uitgeschakeld. Oftewel ontgaat er me iets: misschien zijn deze vaten supergeïsoleerd (vacuumpannelen?).

05/06/2008 - 10:09

Willy,

Als je bij de fabrikanten uit de verwijzingen buffers kan kopen tot boven 30m3, met 20cm isolatie, dan kan je deze aanwenden als seizoensbuffer.

Ze worden ook met dit doel geadverteerd. Meestal worden ze op de fundering gezet, waarna het huis errond opgebouwd wordt, ze zijn immers zo groot dat het niet anders kan.

05/06/2008 - 12:10

Gommer,

Ik weet dat je dit niet graag hoort, maar het systeem van seizoensopslag (zoals jij het in gedachten hebt) heeft in ons klimaat niet veel zin.
Behalve wanneer je diepere waterlagen onder de grond als opslag gaat gebruiken, en je op grotere schaal werkt.

Enkele punten waarom het niks kan worden :

-Buientenlandse voorbeelden (duitsland, oostenrijk, zwitserland, ...)situeren zich meestal op plaatsen waar in de winter veel meer zon is dan bij ons.
-De energie die nodig is om de installatie te bouwen (fundering, opslagvat, isolatie, regeling, panelen, ..) haal je er nooit weer uit!
-Voor je sanitair warm water heb je voor de tweede helft van de winter nog een tweede systeem nodig.
-Er is veel pompenergie nodig om het systeem te vullen en weer te ontladen (dus energie onafhankelijk ben je zeker niet) Bedenk dat je met 1000Kwh (10m²PV) en een warmtepomp een Passiefhuis een winter lang kan verwarmen.
-Als het een passiefhuis betreft moet je zeer goed opletten voor oververhitting in het najaar ! Je vat staat dan op maximale temperatuur, en de warmteverliezen van het voorraadvat (die er zowiezo zijn) mogen absoluut niet in je woning terechtkomen, want ze zullen (zeker in september, oktober) voor oververhitting zorgen.
-Dergelijke systemen gaan niet eeuwig mee, en moeten ooit vervangen worden.
- ....

Dirk

05/06/2008 - 13:00
Anonieme gebruiker (niet gecontroleerd)

Gommer,
>>Als je bij de fabrikanten uit de verwijzingen buffers kan kopen tot boven 30m3, met 20cm isolatie, dan kan je deze aanwenden als seizoensbuffer

Met zo een buffer van 30 m³ kan je 2,6 MWh opslaan (en kun je inderdaad al van seizoenopslag in pasiefhuis spreken) en dat is het equivalent van 70 euro gas per jaar gespaard. Dat is geen kers op de taart meer, maar al een dikke truffel!
Zo een vat staat bovendien (gedurende de zomer en vroege herfst) continu 800 watt uit te stralen.

vr gr, willy

05/06/2008 - 13:38

Dirk en Willy,

Ik ga even theoretisch volharden in de boosheid.

Wat de oververhitting betreft, daar had ik aan gedacht.
Stel dat de buffer in een apparte, goed geïsoleerde koker komt te staan. 's Zomers kan je dat rechtstreeks naar buiten verluchten, 's winters naar het binnenklimaat. Daarbij het beste van 2 werelden, recuperatie van verlies en geen oververhitting in de zomer/tussenseizoenen.

Wat de vergelijking betreft met alternatieve systemen: ik wil in elk geval een systeem dat onafhankelijk van gas en olie is, het enige wat overblijft is een vorm van ecobrandstof of elektriciteit. Als je met dit (toegegeven, dure) buffer 100% kan dekken, bespaar je meer dan alleen gas of electriciteit. Je bespaart ook de kost van het backup-verwarmingssysteem, niet verwaarloosbaar in het geval van een warmtepomp met bodemwisselaar of een pellet CV/kachel. Dus of dit werkelijk een truffel, dan wel een kers is? Dat wil ik nog bekijken.

Verder stel ik me de vraag in hoeverre een stalen buffer met water, dat mettertijd zuurstof-arm zal worden, onderhevig is aan veroudering. Pompen, ventielen, sensors, die wel natuurlijk; maar die zijn vlot vervangbaar.

Enfin, ik wil alleszins de benaderende berekening nog maken.
Ik heb alleen nog moeite om de zonneïrradiatie in België *per maand* te vinden. Die zal van wezenlijk belang zijn in de berekenig. Jaarlijkse gemiddelden zijn nutteloos om dit systeem uit te rekenen.

Ik heb nog niets gehoord dat me onherroepelijk afschrikt. Ik heb nu wel enkele extra bedenkingen, waarvoor dank aan alle deelnemers aan deze discussie.

Als het eenvoudig en voordehandliggend zou zijn, dan zouden er wel al meerdere voorbeelden te vinden zijn in onze regio.
Is dit een teken van mijn voorbestemd falen? We zullen zien :)
mvg, Marc

05/06/2008 - 13:57
Anonieme gebruiker (niet gecontroleerd)

Gommer,
in elk geval succes ermee, en hou ons op de hoogte.

06/06/2008 - 00:41
Anonieme gebruiker (niet gecontroleerd)

Ik heb net een idee voor het vinden van de zonneïrradiatie per maand.

Ik zoek op sonneertrag.eu PV installaties uit onze regio, en reken die om naar collector-kwh per m2.

Ik veronderstel het volgende:
1 m2 PV cellen geeft 120Wpiek
rendement PV = 14%
rendement collector 50%

dus de genormaliseerde totalen kWh per kWpiek reken ik als volget om : * 120 / 1000 * 50 / 14 om aldus tot collectortotaal per m2 per maand te komen.

Ik ga er vanuit dat bovenstaande gegevens eerder pessimistische gegevens zijn (pessimistich in de zin van mijn berekeningen). Kan iemand mij verbeteren vooraleer ik aan het rekenen sla?

06/06/2008 - 00:55

@ Gommer

Ik denk dat je dat onmogelijk kan berekenen.
Energie van PV kan je altijd kwijt aan het net of ....
Energie van thermische zonnepanelen niet.
Wanneer je panelen bvb 45° zijn maar je buffer is onderaan nog 50° kan je daar meestal niets mee doen.
Ik zeg meestal omdat indien er op dat moment warmtevraag zou zijn je die rechtstreeks zou kunnen benutten en je buffer omzijlen,indien geen warmtevraag geen opbrengst.

Mvg Eric
http://users.skynet.be/zonnigniel/1/Solstat%20Niel.JPG

06/06/2008 - 10:01
Anonieme gebruiker (niet gecontroleerd)

Voor seizoenopslag zou je misschien een ander type zonnecollector kunnen gebruiken: geen pannelen maar eerder een type concentrator.

Die hebben wel een slechter rendement qua warmteopbrengst, maar deze warmte wordt dan wel aan veel hogere temperatuur aangeboden (of toch boven de buffertemperatuur).
't Is maar een idee.

06/06/2008 - 10:31

Hmmm, mijn gevoel zegt me dat hoger rendement interessanter is dan hoge temperaturen...

In de zomer zijn de temperaturen alleszins hoog genoeg. Als de temperatuur later zakt, moet ervoor gezorgd worden dat het onderaan gebeurt, dus onderaan eerst warmte verbruiken. Voor ruimte verwarming volstaat 35 graden aanvoer al, dus de onderkant kan behoorlijk gekoeld worden.

Diezelfde onderkant kan vermoedelijk ook geladen worden met de winterzon, zolang collector temperaturen boven de 40 graden zitten. Kunnen de zonnecollector-eiganaars iets meer zeggen over de collectortemperaturen op zonnige winterdagen?

06/06/2008 - 10:31

Of anders een warmtepomp gebruiken om de zonnewarmte toch nog in je opslagvat te krijgen, tegen een temperatuursgradient in.

Maar misschien gaat dat een beetje tegen het principe in van het beperkte energieverbruik van zo'n passiefhuis in de warme periode op te slaan en in de koude periode vrij te geven. Daarmee bedoel ik dat het energieverbruik van zo'n warmtepomp dan beter direct zou gebruikt worden voor een klassiek warmtepomp systeem (onder het gazon of zo).

Of eventueel een soort van 2-wegs systeem gebruiken waarbij een zonneboiler gevoed wordt vanuit de zonnepanelen als er onvoldoende temperatuursgradient is naar het opslagvat toe. Misschien is er meer warmtevraag op dat moment voor het sanitair water?

06/06/2008 - 14:35

ik had al gesproken en doe het nog eens.
Mijn systeem had 2*2000L buffervaten geisoleerd met 15cm.
60m2 zonnepanelen en toch kan je in de winter het niet overbruggen. 2* een buffervat om het tempverschil Hoog/Laag te bekomen zodat het ZP zoveel mogelijk warmte kwijt kan op die plaats waar het kan gestockeerd worden.
Let wel je hebt 35° nodig of veel verwarming (plafond=in lokaal) heb je niet.
Twee punten wat de meesten in dit geval uit het oog verliezen:
-) water rondpompen kost geld, veel geld en hoe lager het tempverschil hoe hoger de rekening. En indien de warmtevraag klein(er) is dan loopt % deze factuur méér op;
-) hou rekening met de tempzone waarin het product gemaakt is die het warme/hete water moet stockeren, zoniet geef ik je een jaar of 2 drie vooraleer de buffer gaat lekken, én een speldekop is groot genoeg als lek met grote gevolgen.

Of maw mijn experiment is niet zo goed geslaagd.

O ja niet te vergeten zorg dat alle huisgenoten onvoorwaardelijk hetzelfde idee hebben ivm comfort want je creeert een systeem dat zon-afhankelijk is en dit is niet altijd afgestemd op de verwachting van huisgenoten.

Een kachel met serpentin leverde niet genoeg comfort op om het overal behaaglijk te hebben.

Pagina's

Het Ecobouwers forum is vernieuwd en verbeterd, daarom is deze discussie afgesloten. Je kunt hier niet meer reageren. 

Je kan deze vraag opnieuw stellen, of vragen aan de beheerder van Ecobouwers om deze discussie opnieuw te openen als een nieuwe vraag.