Inhoud
Wat is een warmtebatterij, thermische batterij of warmte-opslag?
In een warmtebatterij sla je geen elektriciteit op, maar thermische energie (of, eenvoudig gezegd, warmte). Een warmtebatterij is dus niet hetzelfde, noch een alternatief op, een klassieke thuisbatterij en ook geen soort thuisbatterij. Het opslaan en afgeven van de warmte verloopt via een thermochemisch proces.
Belangrijk: een warmtebatterij is niet geschikt voor de opslag van elektriciteit. Je kunt een warmtebatterij opladen met de energie uit je zonnepanelen. De batterij geeft geen elektriciteit terug, maar wel warmte.
Alternatief voor gas
De opgeslagen warmte kan gebruikt worden om (sanitair) water op te warmen. Zo vormt de warmtebatterij een goed alternatief op een klassieke boiler.
Toepassingen
Warmtebatterijen worden op verschillende manieren ingezet. Zo zijn er studies waarbij men warmtebatterijen gebruikt voor het verwarmen van grote kweekkassen.
De meeste warmtebatterijen worden op grote schaal toegepast: bijvoorbeeld in de industrie, maar ook voor het duurzaam verwarmen van volledige wijken of dorpen.
Ook voor particulier gebruik zijn er interessante opties, zoals de warmtebatterijen van Flamco en SUNAMP.
Ontvang gratis advies en offertes op maat
Ecodorp Boekel
In het Nederlandse Ecodorp Boekel wordt volop ingezet op duurzame energie. Zo’n 600 zonnepanelen zorgen voor de nodige elektriciteit, terwijl een warmte-opslagsysteem of warmtebatterij (een deel van) het dorp van warm water en verwarming voorziet.
Onderzoek door TNO en TU Eindhoven
Er zijn verschillende soorten warmtebatterijen op de markt. TNO ontwikkelde in samenwerking met de TU Eindhoven een warmtebatterij op basis van waterdamp en zouthydraat.
Uit de studies kwam Cellsius voort, een warmtebatterij die werkt op zout en water. Cellsius maakte het mogelijk om warmte-energie voor zeer lange periodes op te slaan. Het systeem werkte hoofdzakelijk met industriële restwarmte.
Het project werd uiteindelijk stopgezet, nog voor de Cellsius warmtebatterijen op de markt werden gebracht. Het product kon moeilijk gecommercialiseerd worden.
Niet getreurd: er zijn andere producenten van warmtebatterijen of thermische batterijen voor particulier gebruik. Verder in dit artikel lees je meer over het aanbod.
Hoe een warmtebatterij werkt
Met warmtebatterij verwijzen we niet naar een enkel product, maar naar een concept: de opslag van thermische energie voor het gebruik van opgeslagen warmte op een later tijdstip.
De werking van een warmtebatterij is grotendeels afhankelijk van de bron waarin de warmte opgeslagen wordt, en waar de opgeslagen warmte vandaan komt.
Er zijn industriële warmtebatterijen die werken op een temperatuur van enkele honderden graden Celsius, maar evengoed particuliere toepassingen die op veel lagere temperaturen werken. Sommige systemen bieden zelfs een slimme oplossing voor de opslag van warmte voor tientallen woningen.
In grote lijnen werken de warmtebatterijen als volgt:
- Restwarmte of energie. Veel warmtebatterijen slaan restwarmte op: bijvoorbeeld uit de industrie, de zon of een warmtepomp. Andere warmtebatterijen kun je elektrisch opladen, bijvoorbeeld met de (overtollige) energie uit je zonnepaneelinstallatie.
- Opslag. De warmtebatterij slaat de warmte op. Dat gebeurt meestal in een zogenaamd PCM: een Phase Change Material. Een veelgebruikt PCM is zout.
- Warmte afgeven. Is er nood aan warmte? Dan geeft de batterij de opgeslagen warmte weer af via, bijvoorbeeld, je vloerverwarming of een ander verwarmingssysteem.
Om een warmtebatterij op te laden, zijn er verschillende mogelijkheden. Het apparaat kan elektriciteit (uit je zonnepanelen of van het distributienet) omzetten in warmte. Andere warmtebatterijen halen de restwarmte uit warmtepompen of klassieke gasboilers.
Industriële warmtebatterijen laden dan weer op met de restwarmte die vrijkomt tijdens industriële activiteiten.
Warmtebatterij op zout
Een voorbeeld van een warmtebatterij die werkt op basis van zout, is die van TNO en TU. De batterij werkt met een zoutcomposiet met kaliumcarbonaat. Wanneer het droge zout vermengd wordt met water, komt heel wat warmte vrij. Het zout droogt weer uit, waarna de cyclus opnieuw begint.
Een ander soort warmtebatterij op zoutbasis is die van het merk Flamco. De warmte-energie wordt opgeslagen in anorganisch zout. Het zout wordt, via een elektrische spiraal, opgewarmd tot 70 graden Celsius. Op die temperatuur wordt het zout volledig vloeibaar.
Wil je warm water gebruiken in huis? Dan koelt het zout af (tot zo’n 58 graden Celsius). Bij het afkoelen van het zout komt de nodige warmte-energie vrij. Die wordt via een reeks warmtewisselaars aan het water afgegeven. Het afgekoelde zout kristalliseert, en wordt vervolgens opnieuw opgewarmd. Waarna de cyclus zich herhaalt.
Is zout een geschikt materiaal voor warmteopslag?
Ja! Zo lang er geen vochtige lucht bij het zout komt, kan zout thermische energie in principe jarenlang bewaren, zonder verlies van energie. Warmteopslagsystemen die op zout werken zijn bovendien erg compact: een kleine hoeveelheid zout kan heel veel warmte vasthouden.
Welk materiaal kan het meeste warmte opslaan?
Zout (of afgeleiden van zout) lijkt tot dusver het beste materiaal om de behoefte aan warmte-opslag te vervullen in particuliere toepassingen. Er worden echter ook andere materialen gebruikt, meestal op industriële schaal of voor het verwarmen van volledige buurten of dorpen:
- Beton en cellenbeton, zoals het Noorse EnergyNest toepast
- Edelmetaalslak (afvalproduct uit het recycleren van staal), zoals in de CESAR warmteopslagsystemen
- Steen en keramiek, zoals in de systemen van het Finse Calefa
De voordelen
Wat maakt een warmtebatterij nu zo interessant?
- Past perfect binnen het toekomstige energielandschap. Waar zonnepanelen een alternatief bieden op vervuilende en klimaatbelastende manieren van energieproductie, vormt een warmtebatterij een alternatief op het gebruik van gas.
- Volledig opslagrendement, minimaal energieverlies. Het energieverlies (denk aan de ongebruikte restwarmte die vrijkomt wanneer je een klassieke boiler gebruikt) van warmtebatterijen is minimaal. Sommige systemen lijden zelfs helemaal geen energieverliezen. Er gaat ook geen rendement verloren bij het op- en ontladen van de warmtebatterij.
- Compact. Warmtebatterijen zijn over het algemeen compact. Dankzij de unieke samenstelling van de PCM’s en de warmteopslagsystemen blijven de batterijen klein en passen ze in nagenoeg elke woning.
- Onderhoudsvrij. Particuliere warmtebatterijen vergen in de regel geen onderhoud of nazicht.
- Lange levensduur. De meeste warmte-opslagsystemen bevatten geen of weinig bewegende delen. De gebruikte PCM’s gaan bovendien lang mee, waardoor een warmtebatterij een levensduur heeft van gemakkelijk meer dan 25 jaar.
- Zuinig.Warmtebatterijen verbruiken zeer weinig energie.
- Milieuvriendelijk. De warmtebatterij is niet enkel zacht voor het klimaat: warmtebatterijen bevatten over het algemeen geen schadelijke of giftige stoffen, verbranden geen gassen, en zijn doorgaans goed tot volledig recycleerbaar.
Ontvang advies en offertes op maat
Prijs: Wat kost een warmtebatterij voor thuis?
De hamvraag: hoeveel kost een thermisch opslagsysteem voor bij je thuis? Reken op een prijs van 3.000 à 6.000 euro, exclusief installatie. Belangrijke factoren zijn de producent en de opslagcapaciteit van de batterij.
Flamco (FlexTherm Eco)
De FlexTherm Eco is een warmtebatterij voor particulieren, ontwikkeld door Flamco. Reken op een prijs van 3.500 à 4.000 euro, exclusief installatie.
FlexTherm Eco werkt met netstroom of zonnestroom.
SUNAMP (Thermino)
Voor een Thermino-warmteopslagsysteem, ontwikkeld door het Brise SUNAMP, betaal je tussen de 3.300 en 5.800 euro, exclusief installatie.
Je koppelt de Thermino ePlus warmtebatterijen met een zonnepaneelinstallatie, warmtepomp, condensatieketel of andere thermische warmtebron. Je installateur zorgt voor de juiste configuratie.
Energieneutraal wonen? Win deskundig advies in over duurzame energie
Wil jij thuis optimaal inzetten op het gebruik van duurzame energie? Houd jij de ecologische afdruk van je huishouden liefst zo klein mogelijk? Of streef je naar een volledig energieneutraal wonen? Dan is een warmtebatterij een mooie oplossing.
Benieuwd naar de opties en prijzen van warmte- en/of thuisbatterijen? Vul onderstaand formulier in en ontvang gratis vrijblijvend advies en offertes op maat.