Warmte- en koudenetten hebben grote potentie om bij te dragen aan het aardgasvrij maken van de gebouwde omgeving. Het verwachte aantal gebouwen dat is aangesloten op warmte- en/of koudenetten in 2050 is rond de 2 miljoen. Deze netten hebben duurzame bronnen nodig. Naast centrale bronnen zijn ook decentrale bronnen belangrijk om voldoende warmte en koude te produceren.
Op woningen geproduceerde zonne-energie wordt vaak geleverd aan het elektriciteitsnet. Maar warmte opwekken op een woning en dat terugleveren aan een warmtenet komt nog niet voor. Hiervoor is meer onderzoek en ontwikkeling nodig. Triple Solar, NetVerder en TU Delft testen in het DreamHûs een betaalbare setup voor een woning. In de winter gebruikt de warmtepomp het warmtenet als bron. In het tussenseizoen wordt gebruik gemaakt van de warmte uit de PVT-panelen (panelen op het dak van de woning die elektriciteit en warmte opwekken), aangevuld door het warmtenet. In de zomer kan warmte uit de PVT-panelen worden ingevoerd in het warmtenet om bijvoorbeeld een warmtebuffer te laden. Om dat mogelijk te maken ontwikkelde Triple Solar de energy hub, een zogenaamde ‘bidirectionele afleverset’.
De essentie van de testopstelling is een experimentele afleverset die is aangesloten op de bronzijde (verdamper) van de warmtepomp, de PVT-panelen en het lagetemperatuur-warmtenet van The Green Village. De installatie wordt uitgebreid geïnstrumenteerd om het verbruik en de opwek van elektriciteit en warmte te monitoren.
De ondernemers
Triple Solar is de uitvinder van de PVT-warmtepomp en bijbehorende PVT-warmtepomppanelen. De organisatie werd in 2009 opgericht met het doel om maximale impact te bereiken met het verminderen van de CO2-uitstoot bij het verwarmen van woningen en daarnaast het energetisch verduurzamen van huizen bereikbaar maken voor een breed publiek. Ook de experimentele (bi-directionele) afleverset die in dit project wordt gebruikt, is ontwikkeld door Triple Solar. NetVerder is een onafhankelijke infra-partner voor warmte, stoom en biogas. Een jong bedrijf met duurzame ambities en onderdeel van de Stedin Groep. Als eigenaar van de warmtenetinfrastructuur bij The Green Village is NetVerder geïnteresseerd in het ontsluiten van duurzame bronnen en de effecten van het terugleveren aan het warmtenet door consumenten. TU Delft brengt inhoudelijke kennis in en vervult de rol van projectleider.
Het project Go-Zon wordt uitgevoerd met ondersteuning vanuit TKI-Energie van het Ministerie van Economische Zaken & Klimaat.
Technische verdieping
De Energy Hub is het knooppunt tussen de PVT-panelen, het warmtenet en de warmtepomp. Je zou het een ‘bidirectionele afleverset’ kunnen noemen, omdat de warmte van twee kanten kan komen. De Energy Hub bevat een aantal kleppen en een warmtewisselaar. De warmtewisselaar zorgt voor een hydraulische scheiding tussen warmtenet en binneninstallatie. Dat betekent dat het water van het warmtenet nooit in aanraking komt met het water van de binneninstallatie, alleen de warmte wordt uitgewisseld. De kleppen leiden de verschillende waterstromen de goede kant op. Door deze te schakelen, zijn de volgende bedrijfsstanden mogelijk:
- In de zomer kunnen de PVT-panelen direct hun warmte kwijt op de aanvoerleiding van het warmtenet. De warmtepomp hoeft niks te doen.
- In de winter, wanneer de PVT-panelen weinig warmte opleveren, wordt de warmte uit het warmtenet naar de warmtepomp gestuurd. De warmtepomp waardeert dit met zeer hoge efficiëntie op tot de gewenste temperatuur. Dit is nodig bij Go-Zon, want het gaat hier om een laag-temperatuur warmtenet (circa 10 tot 20 °C). Dat is te koud om direct aan de radiatoren te leveren.
- In de tussenseizoenen haalt de warmtepomp alle warmte uit de PVT-panelen op het dak. Daarbij hoeft warmte dus niet te worden onttrokken uit het warmtenet.
De initiatiefnemers van het project zien een interessante toekomst voor open warmtenetten met een seizoensopslag. Denk bijvoorbeeld aan warmte-koudeopslag (WKO), waarbij warmte in de bodem wordt opgeslagen in het grondwater. Door deze in de zomer op te warmen uit de zon en in de winter als warmtebron te gebruiken, gebruik je de warmte door het jaar heen optimaal. Ook kan warmte worden uitgewisseld tussen verschillende woningen. Zo is het bijvoorbeeld mogelijk om zonnewarmte naar appartementen te brengen, die geen eigen PVT-panelen kunnen plaatsen.
Het project focust op de technische kant van het terugleveren. Er zijn daarnaast andere vraagstukken die moeten worden opgelost. Denk aan de financiële kant: krijgt de leverancier van decentrale warmte een vergoeding en wat zijn de voorwaarden? Daar zal in dit project met stakeholders over worden gesproken, maar wordt niet in detail uitgewerkt.
