Icon up Overzicht

Warmtepomppanelen op Artis (Exaktueel)

Onderwerp: Thermische processen

Een opgave van de redactie van Stichting Exaktueel. Op basis van artikelen in de media worden opgaven gemaakt die aansluiten bij het natuurkunde-onderwijs in het voortgezet onderwijs.

Het bedrijf Triple Solar heeft op het restaurant van de Amsterdamse dierentuin Artis, De Twee Cheetahs een installatie met innovatieve warmtepomppanelen geplaatst: 150 PVT-panelen met een 60 kW-warmtepomp. Dit concept is bekroond met de ‘Innovative Energy Solution Award 2018’.

Het innovatieve Triple Solar warmtepomppaneel wekt elektriciteit op via het zonnepaneel en wint daarnaast warmte uit daglicht, zonnestraling en buitenlucht. Terwijl de elektriciteit naar het elektriciteitsnet gaat, wordt de warmte getransporteerd naar de warmtepomp. Dankzij de combinatie van drie bronnen voor warmte is het rendement van het Triple Solar warmtepomppaneel hoog – hoger dan dat van bijvoorbeeld een zonneboiler, die alleen gebruikmaakt van direct zonlicht. Het vormt tevens een stabiele energiebron in ieder jaargetijde, 24 uur per dag.

Het warmtepomppaneel is gemaakt van aluminium. Door buizen onder het strak ogende oppervlak stroomt speciale vloeistof: glycol. Deze vloeistof neemt de warmte vanuit de drie bronnen op en geleidt deze naar de warmtepomp.

Werking van de warmtepomp

De warmte uit de bron, de Triple Solar warmtepomppanelen, is van relatief lage temperatuur. In de warmtepomp wordt de warmte omgezet in bruikbare warmte van hogere temperatuur voor een gebouw denk aan verwarming en warm tapwater. De warmtepomp, die op elektriciteit werkt, vervangt daarmee de cv-ketel op gas.

 


Figuur 1. Bron: Warmco.nl

Het systeem haalt een zogenaamde Seasonal Performance Factor (SPF) van 5,8. Dit betekent dat voor iedere kWh elektriciteit die het systeem gebruikt, hij over een heel seizoen gemiddeld 5,8 kWh aan warmte levert. Reguliere warmtepompen halen meestal op zijn hoogste een SPF van 4.

a) Wat is het principe van een warmtepomp? Zoek zonodig op.

b) Welk huishoudelijke apparaat werkt als een warmtepomp?

c) Wat doet dat apparaat? Leg het kort uit.

d) En wat doet een gangbare warmtepomp, zoals die tegenwoordig in huizen gebruikt wordt?

e) Waar komt de warmte vandaan die gebruikt wordt in het systeem van Triple Solar?

Hierboven wordt de SPF beschreven, met een rekenvoorbeeld.

f) Formuleer naar aanleiding hiervan de definitie van SPF.

g) Waar komt bij dit systeem de elektrische energie vandaan?

h) Wat zijn de kosten van dit systeem?