fbpx
Nieuws

Warmteopslag in zouthydraat

22

TNO en de Technische Universiteit Eindhoven hebben een warmteopslagvat ontwikkeld dat werkt op basis van water en zouthydraten. De belofte: veel en langdurige opslag, in koelkastformaat.

De onderzoekers zoeken nu naar partners die deze warmtebatterij willen doorontwikkelen tot marktrijp model. “Het is de eerste echte warmtebatterij voor in huis: compact, verliesvrij, stabiel en betaalbaar”, aldus TNO.

Zoutkristallen

De warmtebatterij is gevuld met een zout, kaliumcarbonaat (K2CO3). Als dat in contact komt met waterdamp, dan bindt de waterdamp aan het zout en ontstaat er een nieuw zoutkristal. Bij deze reactie komt warmte vrij, die via een warmtewisselaar aan het verwarmingscircuit kan worden afgegeven.

Wanneer vervolgens warmte van bijvoorbeeld een zonnecollector wordt toegevoegd, dan ontbindt het kristal weer in water en kaliumcarbonaat en is het vat weer ‘opgeladen’. Volgens de onderzoekers kan er met eenzelfde volume van dit mengsel minimaal 10 keer meer energie opgeslagen worden dan in water en ook “aanzienlijk meer dan in zogeheten faseovergangsmaterialen”.

PCM boilers

Daarmee doelt TNO waarschijnlijk op producten als de recent gelanceerde PCM Boiler van Flamco, die ook gevuld is met zouten, maar die niet werkt met twee componenten, maar slechts met één vulmiddel dat wisselt van vaste naar vloeibare toestand en terug.

Een van de voordelen van TNO’s en TUe’s warmtebatterij is dat er geen warmteverlies optreedt bij een opgeladen vat. Dat betekent dat er op efficiënte wijze duurzame energie opgeslagen kan worden. “Het systeem kan zowel via warmte als elektrisch worden opgeladen, al dan niet in combinatie met een warmtepomp.”

Lange gebruiksduur

Tests tonen aan dat de batterij langdurig kan laden en ontladen zonder energieverlies. De onderzoekers schatten de gebruiksduur van het apparaat op twintig jaar. Doordat de installatie bestaat uit slechts vier eenvoudige componenten, zullen de kosten van het vat vermoedelijk niet al te hoog zijn.

“We voorzien dat het elektrische warmtepompen beter laat functioneren op energiearme momenten en zonnecollectoren beter laat renderen. Het geheel heeft een belangrijk potentieel in het afvangen van piekbelasting van het energienet.”

22 reacties op “Warmteopslag in zouthydraat

  1. Rutger Jenner schreef:

    Wat is de opslagcapaciteit en het (thermisch) vermogen van dit specifieke ontwerp? Wat wat zijn de verdere verwachtingen hiervoor?

    • Pim Donkers schreef:

      Deze batterij (koelkastformaat) wordt ontworpen voor een opslagcapaciteit van 200 tot 300 MJ. Het thermisch vermogen is in eerste instantie voorzien tussen de 1 en 3 kW, wat afhankelijk van de toepassing kan variëren.

      De batterij kan meer energie opslaan indien hij groter is, maar dan kost dat wel meer ruimte. De energiedichtheid van de batterij zal in de orde van 0.6 GJ/m3 liggen, waarbij het geen energieverlies heeft tijdens de opslagperiode.

      In bijgevoegde link kan je nog wat extra informatie vinden.

  2. Michiel verhoeven schreef:

    Geweldig ik wil graag 120 dagen zomerwarmte opslaan voor de winter.

  3. Hofman schreef:

    Klink positief, wanneer en waar komt hij op de markt en wat moet e.e.a. kosten.

  4. Wendi Buijs schreef:

    Ziet er veelbelovend uit! Voor de boiler is, zo te zien aan het medium (lijkt vloeistofklasse 4), wel een dubbele scheidingswand nodig.

  5. Piet schreef:

    Kosten voor een nieuwe woning die nu verwarmen met een warmtepomp?

  6. Hendrik Cijsouw schreef:

    Een prima onderzoeksrichting en klaarblijkelijk goed resultaat.
    Ik volg de ontwikkelingen graag op de voet.

  7. Jos beunen schreef:

    Klinkt goed, de duur van ont-laden is cruciaal

  8. harry Duerinck schreef:

    is dit systeem vergelijkbaar met het ysbuffersysteem van viessmann of is dit een aanvulling hierop

  9. gerald lindner schreef:

    Ik ben erg benieuwd naar de efficientie…

    Wat ik uit de literatuur kan halen is dat zowel tijdens het laden als ook tijdens het ontlanden van dit soort zout-batterijen dit gepaard gaat met realtief hoge energieverleizen. Grosso modo 25% verlies van de warmte dat erin gaat en weer 25% van wat er uitgaat. Kortom of je moet grofweg 2x meer zonneollector/warmte capaciteit gaan installeren om je seisoensdekking te kunnen bereiken.

    Ik ben daarom zeer benieuwd naar jullie waarden.

    • Sjak schreef:

      Zonder twijfel zal er bij het laden enige warmte kunnen ontsnappen, maar bij goed isoleren is dat moet dat minimaal zijn. Bij ontladen zal het verlies nagnoeg nul zijn, want verlies treed op in de vorm van warmte en daar is het nu juist om bedoeld. Wellicht is er een heel zacht geluid te hren en dat kois dan misschien verlies van een tiende procent,of minder.

      • Gerald Lindner schreef:

        Dat lijkt me wat te optimistisch :). Laden voor buffering doe je voornamelijk in de zomer. Een deel van deze energie gaat zitting in het later herbruikbare de-hydratatie van het water uit het zout. Maar een deel van de energie gaat onvermijdelijk ook zitten in de toegenomen temperatuur van het uit het zout verdampte water.

        Vraag 1 is dus wat wordt hiermee gedaan? Zeker in de zomer heb je nauwelijks iets aan die hoeveelheden lauw warmwater .

        En als je het proces in de winter omkeert heb je een vergelijkbaar probleem.

        Als je het ventiel open zet dan ontsnapt waterdamp naar het zout. Het zout geeft dan de gewenste energie af maar de verdamper-zijde wordt natuurlijk ijs en ijs koud. Kortom deze zal warmte gaan onttrekken aan zijn omgeving.

        Vraag 2 is dus waar komt die warmte vandaan? Buiten? = extra kosten. Binnen? = dus ten kosten van de opgewerkte warmte.

        Grosso modo ben je uiteindelijk circa 50% van je ingevoerde energie kwijt. Op zich geen probleem als je een groot overschot hebt aan restwarmte (bijvoorbeeld in de industrie) maar als je dat voor een woning allemaal met bijvoorbeeld vacuümbuizen wil opwekken met een doorgaans beperkt beschikbaar dak en geveloppervlak (waar ook pv op moet) is dit wel een serieus probleem omdat je de dubbele capaciteit moet installeren.

        En dan het kostensommetje – vacuümbuizen zijn domweg gewoon veel en veel te duur qua installatie en aanschaf bovenop de kosten voor de zoutbuffer. Een eenvoudige lucht-water wp wint die vergelijking altijd.

        Er moeten dus nog een aantal serieuze doorontwikkelstappen komen…en het is maar de vraag of de zout-batterij ooit voor woningen echt zinvol wordt. Mijn gok – zeker voor een mild klimaat als Nederland – zou wellicht eerder richting ultra high vacuum zonnepanelen gaan.

        • Sjak Rijploeg schreef:

          Als ik het goed heb begrepen dan wordt het water door warmte aan het zout onttrokken. Dat kun je dus bijvoorbeeld met zomerwarmte van een zonnecollector doen. Zonder twijfel zal dat niet met 100% rendement lukken. Er zal wat warmte verloren gaan. In de winter wordt uit het watervat weer water naar de de zoudkristallen gepompt en komt de warmte weer vrij. Daarbij kan eigenlijk geen verlies optreden, want verlies komt in de vorm van warmte vrij bijde meeste chemische processen. In dit geval is dat dus mooi want je wilt immers een warm huis hebben.

  10. harry Duerinck schreef:

    kan deze oplossing gecombineerd worden met het ijsbuffersysteem met warmtepomp
    van viessmann of wordt het dan eenzouthydraat buffer sijsteem van bijv 15 m3
    Wat levert een en ander op en wat gaat het kosten
    Kan dat een huis verwarmen met 900 m3 /gas verbruik 2500M3 voor warm water en cv

  11. Rob Kuijstermans schreef:

    Wij doen al jaren onderzoek naar deze toepassing. Wij leggen het alleen in de ruimtes. Je kan hierdoor niet alleen thermische energie opslaan maar je comfort wordt enorm verhoogd omdat je de ruimte trager maakt.

  12. D.Corstjens schreef:

    Is het ook mogenlijk om met zo een systeem ook koude op te slaan, voor airco installatie in de zomer

  13. Robert schreef:

    Zeer nieuwsgierig

  14. Remko schreef:

    Waarom wordt dit niet verder opgepakt.
    Vattenfalll is hier ook ver mee en komt er misschien binnenkort mee op de markt.
    Dan is al het onderzoek werk voor niets geweest.

  15. Gert Visser schreef:

    In diverse industrieen komen massa’s restwarmte vrij, elektriciteitscentrales, hoogovens, petrochemie etc. Die kunnen als nevenproductie die zoutkristallen gaan drogen, waarna ze weer naar de woningen gebracht worden. Ik begrijp dat een paar ton zout ruim voldoende is voor een jaar voor een huishouden, kan dus prima uit. In plaats van 2000M3 gas verstoken 1 ritje om zout te brengen.

  16. harry Duerinck schreef:

    Ik begrijp het klimaattafel gedoe werkelijk niet meer
    De overheid dient een active rol te spelen in dit soort nieuwe technologien zoals deze zout buffer/zoals helium sterling warmtepomp van blue heart /zoals het ijsbuffer Systeem van Solar Freeze
    Ook op gebied van perfecte Isolatie is de overheid als stimulator nergens te bekennen
    de toepassing van vacuüm isolatie platen komt zo ook niet van de grond
    De overheid rommelt gewoon aan de verkeerde knoppen

    • gerald lindner schreef:

      Helemaal met je eens. De mensheid kan het…zie het Manhattan Project, van pure theorie naar echt werkend systeem, allemaal binnen 4 jaar. De crux is wel dat 90% van het budget besteed moet worden aan de grootschalige industriële productie. Daar zal op EU niveau echter nooit overeenstemming over komen. Mini-belangen zijn daar belangrijker dan visie..

      Dus moeten we gewoon weer wachten op China. Die overigens – niet voor niets – een jaar geleden SaltX’s zoutsyteem in licentie hebben genomen.

      De geschiedenis herhaalt zich gewoon. Zie het verleden van PV en zelfs van vacuumbuizen….Alleen windenergie is in Europa gebleven, maar uiteraard heeft gasland Nederland in de jaren 90 toen zeer bewust de boot gemist.

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.