Delta21 en grootschalige warmteopslag

In het Delta21 concept is ruimte voor de opslag van warmte. Om dat grootschalig te kunnen toepassen in nader onderzoek nodig. Daarvoor is contact gelegd met HoCoSto, die warmteopslag al succesvol in Nederland in praktijk brengen. Twee TU-studenten Gijs Wolbert en Bram ter Meulen zijn geselecteerd om in het kader van hun MSc. onderzoek om te onderzoeken of warmteopslag ook grootschaliger en efficiënter is toe te passen. Voor Delta21 is dat weliswaar nog niet direct inpasbaar, maar voorlopig nog een vooronderzoek. In de vervolgfase zal echter op basis hiervan de directe toepasbaarheid voor een grootschalige toepassing binnen het Delta21 concept worden onderzocht.

De gebouwde omgeving in Nederland staat voor een enorme uitdaging: Voor 2030 en 2050 moeten er resp. 1,5 miljoen en 5,5 miljoen woningen van het gas af. Slechts een klein gedeelte van deze woningen is goed geïsoleerd en klaar voor lage temperatuur verwarming, het grootste gedeelte niet. Het “all-electric” maken van deze matig geïsoleerde woningen met een ouderwets afgiftesysteem kost daarom snel enkele tienduizenden euro’s per woning en hoge temperatuur restwarmte of geothermie is lang niet overal voor handen. Om de doelen van het klimaatakkoord te halen, ziet HoCoSto een betere oplossing door gebruik te maken van zonnecollectoren, die warm water opwekken uit zonne-energie in combinatie met ondergrondse warmteopslagbuffers.

Afstudeeropdracht Gijs Wolbert: Geoptimaliseerde warmtenetten voor de integratie van warmteopslag. Warmte opwekken en opslaan is technisch en economisch goed mogelijk, maar de warmte moet ook nog op het juiste moment op de juiste plek worden gebruikt. Een van de concepten van HoCoSto is om warmtenetten te realiseren waarbij huishoudens zonnecollectoren op dak hebben liggen en gezamenlijk gebruik maken van een centrale buffer. Het is een heel andere invulling dan de conventionele standaard warmtenetten. In de studie wordt aan de hand van simulaties onderzocht hoe een warmtenet geoptimaliseerd kan worden voor gebruik met zonnecollectoren en warmteopslag. Het onderzoek is niet alléén theoretisch, maar ook gericht op o.a. de kosten van de te gebruiken materialen en arbeid en de wet- en regelgeving van de tapwaterbereiding. Het beoogde onderzoek moet leiden tot inzichten en resultaten die direct kunnen worden gebruikt in het ontwerp van te bouwen systemen.

Afstudeeropdracht Bram ter Meulen: Een warmtenet met lucht-water warmtepompen en warmteopslag.Naast de meer standaard toepassing van zonnecollectoren richt dit onderzoek zich vooral op het bufferen van warmte, maar nu opgewekt uit van lucht-water warmtepompen. Deze warmtepompen halen energie uit de buitenlucht, waarvan de efficiency echter bij lage buitentemperaturen sterk achteruit gaat. Door de combinatie van de warmtepomp met de  warmtebuffer van HoCoSto, worden de koudere periodes overbrugd en kan een kleinere warmtepomp gebruikt worden. In dit onderzoek wordt vooral gekeken naar de toepassing voor de verwarming van woningen op relatief hoge temperatuur (70 graden).