ontwikkelingen Energie systemen

[kawarider]

Tsja, ik eigenlijk ook. Wij hebben ongeveer 100 kWh aan warmte nodig op een goede winterdag. Lijkt me stug dat dat uit dat putje komt en dat dat ook geregenereerd kan worden met PVT panelen. Maar dat is niet meer dan een mening, cijfertjes zeggen meer.

[DaBit]

Hier ook zo'n 80kWh/dag nodig in de winter als het goed koud is.

Cijfertjes zijn niet zo lastig.

1kWh = 1000*60*60=3,6MJ
Water opwarmen/afkoelen kost 4,18kJ per kilo per graad C(K). Met beide tanks heb je 14000 liter water, oftewel grofweg 14000 kilo. Zeg dat je die in de winter van 10 graden kunt koelen naar 2 graden, dan kun je daar dus 14000kg * 4184J/kg.K * (10-2) = 469MJ aan warmte aan onttrekken. Da's dus 130kWh. Da's genoeg voor 2 dagen, aangezien die bron toch tenminste 3/4 van de warmtevraag van de woning moet leveren.

Maar dat is niet het hele verhaal. Er komt nog potentieel een warmtestroom binnen via de PVT panelen en via de bodem.

Wat kunnen we van de PVT panelen verwachten? Bij vorst helemaal niks; dan is de vloeistof in de kringloop door de panelen ook beneden nul, en het waterige zonnetje in December doet daar niet veel aan... Die dingen zijn leuker om in de zomer een diepe bodembron te regenereren.
Maar kom DaBit, niet zo pessimistisch. OK dan; zeg dat een 400Wp zonnepaneel iets van 3,25kWh aan electriciteit opwekt in heel December. De bewering is dat een PVT paneel 3x zoveel energie oplevert, dus dan kun je er in theorie ook nog wel een hele 6,5kWh aan warmte uit halen. In heel December. Zet niet echt zoden aan de dijk; als je 30 van die dingen op je dak mikt is dat in het beste geval genoeg voor 2 dagen verwarmen.

Zo, we hebben dus al 4 dagen in December gedekt, waarbij die 2 van de PVT panelen erg dubieus zijn.

Dan hebben we als laatste mechanisme nog het warmtetransport van de omliggende grond en grondwater die 2 bakken in. En de warmtecapaciteit van die grond. Dat rekenwerk schud ik niet zo uit de losse pols, maar veel doet het niet. Zeker omdat die bakken niet diep genoeg zitten; die zitten nog in het deel van de grond waarvan de temperatuur flink varieert met de seizoenen. Als ik dat afrond op voor nog 2 dagen aan warmte dan ben ik wel erg genereus denk ik.

Komen we grofweg uit op voldoende capaciteit voor 2-6 dagen verwarming van mijn huis in December.
Met een klein en heel goed geisoleerd huisje zoals dat veredelde tuinhuisje in de video misschien wat meer, maar dan heb je met je water/water warmtepomp toch alsnog een probleempje als de bron uitgeput is...

Ziet er zo achterkant-bierviltje niet erg gunstig uit.

[Kars-cnc]

Dank voor het rekenwerk Dabit! Ik vermoede al zoiets maar deze getallen maken het helemaal duidelijk.

Met een klein en heel goed geisoleerd huisje zoals dat veredelde tuinhuisje in de video misschien wat meer, maar dan heb je met je water/water warmtepomp toch alsnog een probleempje als de bron uitgeput is...

Inderdaad lijkt het mij ook een leuk systeem voor b.v een Tiny-House. Eigenaren hiervan zijn in het algemeen ook voldoende begaan met hun energie systemen om niet op oudejaarsdag er ineens achter te komen dat hun bron-put helemaal bevroren is, en de betonnen warmteput kapot gebarsten



Edit: misschien dat we de warmte overdracht vanuit de bodem toch behoorlijk onderschatten. Ik herinnerde me ineens dat ik voor horizontale bodembronnen ook wel zogenaamde "Erdwärmekorben" gezien had:

Foto RinggrabenKorb.png

Deze korven kunnen volgens de fabrikant 1.1 tot 2kW leveren. Gevoelsmatig zou één zo'n betonnen bak dat dan toch ook wel moeten kunnen?

[Kjelt]

En nu eens berekenen met een beerput vol bacterieen waar je je groen afval en riolerings afvalproducten in laat uitkomen.
Hoeveel warmte komt daar vrij ?

[DaBit]

Edit: misschien dat we de warmte overdracht vanuit de bodem toch behoorlijk onderschatten. Ik herinnerde me ineens dat ik voor horizontale bodembronnen ook wel zogenaamde "Erdwärmekorben" gezien had:
Deze korven kunnen volgens de fabrikant 1.1 tot 2kW leveren. Gevoelsmatig zou één zo'n betonnen bak dat dan toch ook wel moeten kunnen?

Erdwärmekörbe haben im Durchschnitt einen Durchmesser zwischen zwei und drei Metern. Je nach Leistungsbedarf bestehen sie aus 100 bis 200 Metern langen Rohrleitungen. Ein Korb kann eine Entzugsleistung von 1 bis 2 kW erreichen. Für die Installation eines Korbes bedarf es an einer Fläche von mindestens 20 m² und maximal 50 m².

Warmtecapaciteit, warmtegeleiding en stroomsnelheid grondwater varieert ontzettend. De warmtegeleiding varieert al van ~0,01W/m.K tot ~0,6W/m.K, net zoals de stroomsnelheid van het grondwater (0,01 meter/dag .. 1 meter/dag).

Ik denk dat die 1-2kW wel een beetje de bovengrens is van wat je mag verwachten van zo'n rolletje tyleenslang van 3 meter doorsnede en 3 meter hoog.
Van die betonnen bak verwacht ik minder, in ieder geval niet meer. Het buitenoppervlak van 200 meter PE-slang is best groot, het omsloten volume is groter en het water erin staat niet stil.

Maar als ik het echt wil weten zou ik een studie in een of ander finite-element pakket op moeten zetten want het probleem is best complex.

[mjeuring]

Hier ook zo'n 80kWh/dag nodig in de winter als het goed koud is.

Cijfertjes zijn niet zo lastig.

1kWh = 1000*60*60=3,6MJ
Water opwarmen/afkoelen kost 4,18kJ per kilo per graad C(K). Met beide tanks heb je 14000 liter water, oftewel grofweg 14000 kilo. Zeg dat je die in de winter van 10 graden kunt koelen naar 2 graden, dan kun je daar dus 14000kg * 4184J/kg.K * (10-2) = 469MJ aan warmte aan onttrekken. Da's dus 130kWh.

Waarom stoppen bij 2 graden? Juist bij het bevriezen kun je er veel meer warmte uit halen, namelijk 334.000 J/kg.K

https://www.viessmann.nl/content/dam/vi ... ysteem.pdf


Heeft een collega van me, mocht geen grondboring doen i.v.m. grondwaterwingebied. Is wel een nieuwe woning, dus 80 of 100 kWh warmtevraag per dag zal hij wel niet hebben.

[DaBit]

Waarom stoppen bij 2 graden? Juist bij het bevriezen kun je er veel meer warmte uit halen, namelijk 334.000 J/kg.K

Ja, maar dat vind een betonnen bak toch niet leuk. Daarom stoppen bij 2 graden (en da's ook al heel erg op het randje).

Zo'n ijsbuffer is wel leuk. Jammer alleen dat de faseverandering bij 0C gebeurt; dat betekent verdampertemperaturen van -5..-10C. Niet goed voor je COP. Eigenlijk zou je voor de mooi de faseverandering een graad of 5 naar boven moeten zien te krijgen.

(ik zou trouwens ook wel een dikke radiator met ventilator willen hebben om warmte in/uit die buffer te krijgen ipv zo'n buizenladder op het dak. In de winter heb je zo tussen 14.00 en 16.00 een mooi tijdsvenstertje waarin je wel wat warmte kunt wisselen, in de zomer 's nachts. En die dakruimte vul ik liever met PV)

[mjeuring]

Ja, maar dat vind een betonnen bak toch niet leuk. Daarom stoppen bij 2 graden (en da's ook al heel erg op het randje).

Genoeg uitzetting naar boven toe en het bevriezen gaan van binnen naar buiten. Verder denk ik niet dat de bak helemaal dicht vriest.

Zo'n ijsbuffer is wel leuk. Jammer alleen dat de faseverandering bij 0C gebeurt; dat betekent verdampertemperaturen van -5..-10C. Niet goed voor je COP. Eigenlijk zou je voor de mooi de faseverandering een graad of 5 naar boven moeten zien te krijgen.

B0/W35 zit vaak nog op een COP van 4,5 - 5,0

[DaBit]

Genoeg uitzetting naar boven toe en het bevriezen gaan van binnen naar buiten. Verder denk ik niet dat de bak helemaal dicht vriest.

Van binnen naar buien scheelt wel. Maar zou je het als leverancier aandurven om dat vriezen toe te staan als je, zeg, een jaar of 30 aan levensduur van die bak af moet geven?

B0/W35 zit vaak nog op een COP van 4,5 - 5,0

Dat is wat de fabrikant je vertelt, neem ik aan? Of meetresultaten?

Twee datapunten uit eigen data van mijn Daikin lucht-water gevalletje (koudere dagen heb ik nog geen data van):
- Aanvoerwater op 29C, verdampen op 0.5C is goed voor een COP van 4,7 bij 3,7kW aan warmteproductie.
- Aanvoerwater op 32C, verdampen op -4C is goed voor een COP van 4,05 bij 4,8kW aan warmteproductie.

(cijfertjes zoals aantal kW aan productie komen uit de WP zelf; daarmee moet ik Daikin dan maar vertrouwen)

Met ijs op 0C en 2x, zeg, 4K delta-T over de warmtewisselaars (ijs<->glycol, glycol<->koudemiddel) ben je aan het verdampen op -8C. Hou ik 2K aan voor de hete kant (die heeft het makkelijker), dan ben je bij Taanvoer=35C aan het condenseren op 37C. Totale delta-T over de warmtepomp is dan 45K. Mwoah, dan is een COP van boven de 4 niet per definitie onmogelijk, maar eerst zien en dan geloven.
Ik hoop dat jouw collega wat meetdata bijhoud...

Maar het blijft wel een leuk idee om een ijsklomp te gaan maken. En meestal zal het ook wel geen ijs zijn wat de bron vormt maar warmer water.

[mjeuring]

B0/W35 zit vaak nog op een COP van 4,5 - 5,0

Dat is wat de fabrikant je vertelt, neem ik aan? Of meetresultaten?

Opgave volgens EN 15411. Je moet toch iets doen om pompen met elkaar te vergelijken, werkelijkheid zal mogelijk iets anders zijn, omdat een huis geen laboratorium is en het maar de vraag is of de installateur de installatie wel net zo goed in kan regelen als de fabrikant tijdens de EN 15411 test.

Twee datapunten uit eigen data van mijn Daikin lucht-water gevalletje (koudere dagen heb ik nog geen data van):
- Aanvoerwater op 29C, verdampen op 0.5C is goed voor een COP van 4,7 bij 3,7kW aan warmteproductie.
- Aanvoerwater op 32C, verdampen op -4C is goed voor een COP van 4,05 bij 4,8kW aan warmteproductie.

Op dit moment draait mijn WP met een
-bron: 9,5/6,8°C
-WW circuit: 28,4/24,9°C
-COP 7,38
-Vermogen: 3,3 kW
-t-buiten: 10°C
-t-verdamper: 4,2°C
Per dag verbruik ik ~3kWh (inclusief ~1 kWh) voor warm tapwater. Verwarming staat nu een maand aan en (S)COP zit op 7,1

Maar het blijft wel een leuk idee om een ijsklomp te gaan maken. En meestal zal het ook wel geen ijs zijn wat de bron vormt maar warmer water.

IJs is ook een redelijk goede isolator hebben, je wilt eigenlijk geen klomp ijs over je warmtewisselaar hebben.
Zal m'n collega eens vragen of hij wat meetdata heeft van afgelopen stookseizoen.

[hugo stoutjesdijk]

Joost Straat heeft een passief huis gebouwd en geeft daar heel veel informatie over.
(geen warmtepomp of andere verwarmingsmogelijkheid)
Een van de filmpjes hieronder, de rest moeten jullie maar op z'n youtube kanaal opzoeken.

[Kars-cnc]

Interessant kanaal! Ga ik nog eens beter bekijken.

Maar een totale energievraag van 15kWh/m2.a (kWh per m2 gebruiksoppervlak per jaar, voor de argeloze kijker ) voor een passief huis? Hoe doet zo'n huis dat?

Volgens de BENG-2023 norm mag het primair energiegebruik (BENG-1) voor verwarming, koeling, warmtapwaterbereiding en ventilatoren niet meer dan 65kWh/m2.a bedragen. Om dat te bereiken worden er in het bouwbesluit Rc waardes van 5 en hoger gespecificeerd. Nog veel hogere Rc waardes lijkt mij toch lastig worden...

[hugo stoutjesdijk]

Dat legt ie in andere filmpjes allemaal uit.
Rc boven 7, ramen op strategische plaatsen.
Douche met warmte en water terugwinning.
Hij maakte zich drukker over te warm in de zomer dan te koud in de winter.
Automatische zonneschermen en ventilatie in de nacht zijn belangrijk om de opwarming aangenaam te houden.

[zeeschuim]

isoleren is het eerste verdiend!
Vacuumglas!
beter, dunner, lichter .. duurder en het komt bij mijn vrienden vandaan.