SolarFreezer: huis verwarmen met een zak ijs
Met een zak ijs een huis verwarmen? Het lijkt een misplaatste grap, maar is dat allerminst. Het bedrijf Solar Solutions Worldwide uit Lichtenvoorde ontwikkelde de SolarFreezer, een apparaat dat de aardgasrekening reduceert tot nul.
Solar Solutions Worldwide doet vooral in zonnepanelen. „Ooit breekt echter het moment aan dat die markt verzadigd is. Mijn broer Floris en ik moeten dan een product hebben waarmee we ons bedrijf kunnen voortzetten”, legt directeur Roderick Wolters uit. „We zijn in het wilde weg gaan nadenken; geen idee was te gek. Ten slotte zijn we uitgekomen bij warmtebesparing. Daar valt nog een wereld te winnen.”
Veel huizen gebruiken zonnecollectoren voor het opwarmen van water van de centrale verwarming of douchewater. Alle buitenwarmte onder 15 graden Celsius blijft in dit systeem onbenut, omdat het warme water daarvan zou afkoelen, vervolgt Wolters. „Bovendien is er in de winter vaak warmte tekort en in de zomer te veel. Het zou handig zijn als we het teveel zouden kunnen opslaan, om het te kunnen gebruiken als het nodig is.”
Tijdens het brainstormen gooide water hoge ogen als goedkoop opslagmedium voor warmte. „Uit onderzoek bleek dat water tijdens afkoelen van 90 naar 0 graden evenveel warmte oplevert als water dat afkoelt van 0 naar -1 graden en daarbij bevriest tot schaafijs. Deze onbenutte warmte die in water is opgeslagen, willen wij gebruiken voor verwarming van woningen en tapwater”, legt de directeur van Solar Solutions Worldwide uit. De SolarFreezer was geboren.
Het systeem dat het bedrijf ontwikkelde, bestaat uit een platte flexibele kunststof ‘zak’ van 9 bij 4 meter en ruim 30 centimeter dik gevuld met water. Het geheel oogt als een bovenmaats waterbed. Via gewone zonnecollectoren op het dak warmt het water op. In de proefopstelling in Lichtenvoorde laat Wolters op een scherm zien dat de actuele temperatuur in de waterzak 6,58 graden Celsius is. De temperatuur van het tapwater in de boiler is 58,89 graden. Hoe krijgt het bedrijf dat voor elkaar?
Een warmtepomp haalt de warmte-energie uit het water volgens hetzelfde principe waarmee een koelkast of vriezer afkoelt: een warmtepomp geeft warmte af aan de buitenlucht. Bij het systeem van Solar Solutions Worldwide wordt deze warmte ingezet om de centrale verwarming van een gebouw en het tapwater op temperatuur te houden.
„Ten opzichte van een gewone verwarming van tapwater met zonnecollectoren halen we met ons systeem een rendement van 300 procent”, aldus Wolters. „Wij gebruiken alle warmte van buiten om het ijswater te ontdooien en eventueel verder op te warmen.”
De zak met water van 0 graden bevat volgens de directeur nog zo veel warmte-energie dat het systeem drie weken lang probleemloos kan functioneren zonder toevoer van warmte van buiten. „Als het buiten warmer is dan -25 graden kan ons systeem bovendien al warmte opslaan. Het moet raar gaan, wil het systeem de warmtevraag niet aankunnen. Voor verwarmen met de SolarFreezer is dus geen aardgas meer nodig. De gasrekening reduceert tot nul.” Met een grijns: „De SolarFreezer is Poetinproof.”
Hij erkent dat het verwarmingssysteem zijn beperkingen heeft. Zo is het systeem alleen geschikt voor huizen met vloerverwarming of lagetemperatuurradiatoren. Ook moeten huizen beschikken over een kruipruimte of kelder waar de waterzak een plek kan krijgen.
Wat kost zo’n verwarmingssysteem?
Wolters: „Hoe groter de woning, hoe duurder. Gemiddeld is de terugverdientijd zo’n acht jaar, vergelijkbaar met zonnepanelen. Het systeem haalt twee derde van de energienota af, vanwege het gas dat wordt bespaard. Als de warmtepomp –met een vermogen van vier flinke wasdrogers, zo’n 8000 watt– ook nog eens op zonne-energie draait, is een huishouden zonder gas en zonder elektriciteitsaansluiting mogelijk.”
Zonder zonnepanelen kan de elektriciteitsrekening echter heel wat hoger uitvallen. De pomp gebruikt jaarlijks 2000 kilowattuur, de helft van het elektriciteitsgebruik van een gemiddeld Nederlands huishouden.
De –dure– warmtepomp is een zwakke schakel in het systeem; meestal gaan deze maar zo’n tien jaar mee.
„Dat klopt, maar wij gebruiken een zogeheten modulerende warmtepomp. Deze geeft alleen het deel van het vermogen dat op dat moment nodig is. Hij kan daardoor wel veertig jaar mee.”
Jochem van Haaren van onderzoeksinstituut NRGteq uit Rosmalen, dat het systeem al enkele maanden test, bevestigt dat de toegepaste warmtepomp langer meegaat dan gebruikelijk. „Deze is ontworpen voor 60.000 tot 80.000 draaiuren. Hij draait elk jaar slechts 2000 tot 2500 uur. Hij zal dus tussen de 25 en de 40 jaar meegaan.”
Solar World Wide wordt momenteel bedolven onder de aanvragen om een installatie. Het bedrijf kiest echter de veilige route: eerst draaien tien installaties een winterperiode lang op proef. De testgegevens daarvan zijn begin 2015 bekend.
Het huishouden van Frank Ressing uit Lichtenvoorde fungeert al sinds juni als proefkonijn. Zijn woning wordt verwarmd met de SolarFreezer. En dat bevalt prima. „We hebben altijd warm water en de verwarmingsketel is niet meer aangeweest. Simpel gezegd: het systeem doet wat het moet doen.”
Ressing is eigenaar van het installatiebedrijf Ressing uit Lichtenvoorde. „Als we de winter hebben gehad en de SolarFreezer heeft dan ook zonder haperen gefunctioneerd, dan ga ik er in februari mee aan de slag als installateur.”
