Opslaan van energie: Waar laten we die warmte?

Warmte moet je niet weggooien

In de zomer zet u de tuindeuren wijd open. Weg met die warmte. En in de winter zet u de thermostaat een graadje hoger. Van een afstandje bekeken kun je dat gerust ‘bezopen’ noemen. Gratis warmte weggooien, kostbaar gas gebruiken. Het zou mooi zijn als de zomerwarmte tijdelijk opgeslagen kan worden.

Water is daarvoor een uitstekende oplossing. Dat is namelijk zeer goed in het vasthouden van warmte. Het heeft in natuurkundige termen een zeer hoge soortelijke warmtecapaciteit. Warm water kan bijvoorbeeld worden opgeslagen in een ondergrondse bron, of in een buffervat. Een warmtewisselaar (een soort ‘omgekeerde koelkast’) haalt in de winter de warmte uit dat water en draagt het over aan de centrale verwarming in uw woning.

Een eitje dus. In de tuinbouw is deze techniek inmiddels gemeengoed. Er zijn bedrijven met tanks van miljoenen liters water die warmte opslaan voor later gebrui

Groot, groter

Serieus grote opslagtanks zijn te vinden in bijvoorbeeld de tuinbouw. Neem die van Wayland Energy in Bergschenhoek. Deze tank is 10 meter hoog en 28 meter in doorsnede. De inhoud is nog indrukwekkender: 6.400 kubieke meter, ofwel 6.400.000 liter. Als de tank helemaal gevuld is met warm water van 70°C, dan zouden 28 woningen een jaar lang verwarmd kunnen worden, berekent Egon Coolen van Wayland Energy.

De warmte in de tank – afkomstig uit een aardwarmtebron – gaat echter niet naar woningen, maar naar 9 tuinbouwbedrijven in de directe omgeving. Binnenkort zijn dat er zelfs 15. De telers kunnen voor bijna hun volledige behoefte aan warmte gebruikmaken van de opslagtank, want die wordt telkens gevuld met warmte uit de geothermiebron. Alleen tijdens extreme koude hebben ze gas nodig om met hun ketel de kassen te verwarmen. “Met de opslagtank kunnen we de ‘basislast’ van de telers dekken, ofwel hun energiebehoefte zonder de pieken”, vertelt Coolen.

Vol met sensoren

Een opslagtank is een relatief eenvoudige techniek: warm water wordt gebruikt om iets anders te verwarmen. De tank is dan ook eigenlijk niets meer dan een stalen tank op een enorme betonnen plaat (om verzakken te voorkomen). Maar in en om de tank is wél veel techniek. “In de tank hangen sensoren: daarmee meten we de watertemperatuur”, vertelt Coolen. Op zijn computer ziet hij in hoeverre de tank gevuld is met water van 70°C. Op basis van onder meer de weersverwachting en de teeltschema’s van de klanten kan Coolen inschatten of de tank voldoende warmte bevat voor het komende etmaal.

Dunne laagjes water

Een opslagtank als die van Wayland Energy is altijd volledig gevuld met water. Hoog in de tank is het water het warmst, zo rond 70°C. Dit is de plek waar warm water wordt toegevoegd. Dat gebeurt met een soort douchekop: die sproeit een laag warm water. Op die momenten wordt tegelijkertijd aan de onderzijde water van circa 40°C aan de tank onttrokken om opgewarmd te worden. Als warmte nodig is, dan gebeurt het tegenovergestelde. De douchekop haalt bovenin water uit de tank. Het ‘afgekoelde’ water wordt onderin de tank teruggebracht. De opslagtank bestaat daardoor uit talloze laagjes water die hoe hoger, hoe warmer zijn. Door de enorme watermassa zorgt de opslagtank bovendien voor een hoge druk in het hele watersysteem rondom de tank.

Hoe werkt een warmtewisselaar bij geothermie?