Is de WarmteBatterij een oplossing voor je energievraag?

De WarmteBatterij, ontwikkeld door TNO en TU/e is prachtig door zijn eenvoud. Het zout wordt in de zomer gedroogd door daar warmte in te stoppen. Dit droge zout wordt in de winter weer vermengd met water, waarbij grote hoeveelheden warmte vrijkomt.

• De Warmtebatterij kan ingezet worden in de particuliere woningbouw
  Die is zo klein dat het past in de geringe ruimte die beschikbaar is in de meeste huizen. Het doorbraak materiaal is een zoutcomposiet, met K2CO3 (kaliumcarbonaat) als basismateriaal. Het is de eerste echte warmtebatterij voor in huis: compact, verliesvrij, stabiel en betaalbaar.
• Maar ook op Industrieel niveau door de warmte op te slaan in een silo
  De Mengfabriek in Den Bosch is een goed voorbeeld: Daar staan 34 silo’s die omgebouwd kunnen worden. Er is echter maar één silo nodig om de hele Mengfabriek in Den Bosch van warmte te voorzien.

Warmtebatterij voordelen

In een maatschappij die vraagt om energiebesparende technologie is de warmtebatterij voor in huis een product voor een duurzame toekomst. Hier de voordelen op een rij:

1. De prestatie van materiaal is stabiel
   het materiaal heeft minimaal een beoogde levensduur van >20 jaar, bij maandelijkse op-/ontladen
2. Het is een compacte oplossing
   door de koelkastformaat opslag biedt het voldoende warmte aan een gemiddeld gezin om 2 weken van te douchen. De energiedichtheid van het systeem ligt daarmee op minimaal 10 x die van wateropslag, en het overstijgt ook ruimschoots de energiedichtheid van state-of-the-art elektrische huisbatterijen.
3. Het is een betaalbare oplossing, met een kostprijs die ver (factoren) beneden die van elektrische opslag ligt én in huis past

De warmtebatterij voor in huis heeft een marktpotentieel van alleen al 7 miljoen woningen in Nederland en zelfs 60 miljoen als we de hele EU bekijken. De combinatie TNO & TU/e consortium heeft internationaal een leidende kennispositie, dit biedt industriële kansen voor

• Zouthydraten
  Volledig nieuwe markt met grote omvang voor zouthydraten (dus chemische industrie). Dit zout vinden we al in tal van andere toepassingen, waaronder in voeding. De toepassing in compacte warmteopslag is nieuw.
• Maakindustrie: de Nederlandse installatiebranche zou kunnen profiteren van het nieuwe apparaat, en heeft een internationaal sterke positie

Video

 

Water en een zouthydraat

De warmtebatterij maakt gebruik van een zogeheten thermo-chemisch principe. De warmtebatterij voor in huis gaat uit van twee componenten: water en een zouthydraat. Zodra waterdamp en het zout bij elkaar worden gevoegd, bindt het water aan het zout en gaat het zout over in een nieuwe kristalvorm. Bij deze reactie komt warmte vrij. Deze reactie is omkeerbaar.

• Warmte wordt toegevoegd om het water van het nieuwe kristal af te stoken en zo worden de 2 oorspronkelijke componenten weer verkregen
  Feitelijk is het deze warmte die wordt opgeslagen en zolang die 2 componenten gescheiden zijn, blijft de opgeslagen warmte bewaard
• Hiermee is het een proces zonder warmteverlies, wat weer een voorwaarde is om warmte langdurig op te slaan
  Op deze wijze kan er veel warmte opgeslagen worden in een klein volume. Aanzienlijk meer dan water, en aanzienlijk meer dan in zogeheten faseovergangsmaterialen
• Dat maakt het nog niet direct praktisch toepasbaar als opslag materiaal.
  In- en uitgaande warmte, en daarmee uit- en ingaande waterdamp, zorgen ervoor dat het kristal aanzienlijk in volume verandert. Het zoutdeeltje dreigt dan zijn samenhang te verliezen, scheurt, valt uit elkaar of anderszins. Dat is opgelost. Er is nu een stabiel zoutcomposiet, dat blijvend zijn functie kan verrichten.

Closed-loop principe

Het nieuw ontwikkelde apparaat principe benut de potentie van het zoutcomposiet ten volle; het zogeheten closed-loop principe. Het apparaat zelf blijft compact in omvang en is betaalbaar. Uniek aan de warmtebatterij voor in huis is dat het een vernuft staaltje techniek is wat met slechts vier componenten zijn prestatie levert. Die eenvoud is een belangrijk startpunt om het goedkoop te houden, maar ook om snelle ontwikkeling naar een product mogelijk te maken en zo op korte termijn de markt te betreden.

De reactie is inmiddels stabiel. Tests laten zien dat de batterij langdurig kan laden en ontladen zonder energieverlies. Hiermee komt de gebruikersduur van de warmtebatterij op twintig jaar, als je er van uit gaat dat de batterij eens per maand geheel wordt opgeladen en ontladen.

Het systeem kan zowel via warmte als elektrisch worden opgeladen, al dan niet in combinatie met een warmtepomp. 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.

Contact

Prof. Dr. Ir. Olaf Adan (TU/e)

Meer batterij systemen

• SMARTCirculair Toolkit – Energiesystemen
• Basaltbatterij slaat zonenergie op
• Wereldprimeur | Groen Waterstofgas produceren met een zonnepaneel uit Leuven, Belgie

 

Lees ook

• Exit fossiele energie – zon en wind worden steeds goedkoper
• Natuurinclusief ontwerpen – Lichtgevende planten verlichten Rotterdams park