Kun je voldoende warmte uit 170m3 halen voor een woning?
Luuk
stelde deze vraag op
04 juni 2019 om 14:55.
Hoi,
Ik heb een klant die iets wil. Maar ik denk niet dat het gaat werken. Persoon bouwt een nieuwbouwwoning met een warmteverlies van +/- 10kW bij -10 graden buitentemperatuur, gaat er met 4 mensen woning (en dus douchen, waarvoor warmte nodig is). Op jaarbasis gebruikt zo'n woning volgens onze modellen 5100 kWh.
De klant heeft een oude gierkelder van 170m3, gevuld met water. In de zomer wordt dit water opgewarmd door het huis te koelen. Ik heb géén idee wat de temperatuur van het water aan het eind van het warmteseizoen is, maar ik gok een graad of 30. De kelders liggen aan het oppervlakte, en verliezen dus ook gewoon warmte (groot oppervlakte aan de bovenkant). Maar misschien is het een leuk idee om te rekenen met 25-30-35-40 graden water.
Nu ga je het huis verwarmen met de warmte uit de gierkelder. Een watertemperatuur van onder de 7 graden is niet wenselijk ivm. slecht rendement van je opstelling, maar laten we als uitgangspunt 5 graden nemen.
Uitgaande van bovenstaande temperaturen en een stookseizoen van 180 dagen, een constant warmteverlies per dag van 5100 kWh / 180 dagen = 28 kWh / per dag, na hoeveel dagen bij de verschillende starttemperaturen is de bron 'leeg' (bij 5 graden aangekomen) ?
Ik heb geen idee hoe ik dit uit moet rekenen.. maar kan niet moeilijk zijn?
Reacties
Jan van de Velde
op
04 juni 2019 om 16:01
dag Luuk,
Q= m·c·ΔT
Q= 5100 kWh = 1,84 ·1010 J
m = 170 000 kg
c= 4180 J/kgK
dat geeft me een ΔT van 26°C
Lijkt dus op het eerste gezicht in ieder geval in theorie nog geen onzinnige propositie.
Gierkelder inwendig bekleden met 10 cm PIR om warmteverliezen te beperken, grote zak erin, daar kun je een aardige voorraad warmte in kwijt.
Probleem lijkt me eerder om 's zomers 5100 kWh UIT dat huis te halen voor opslag. Maar dat is dan wel weer op te lossen met een set zonnecollectoren lijkt me? Ik ben overigens geen installatietechnicus, slechts algemeen natuurkundige.
Groet, Jan
Luuk
op
04 juni 2019 om 16:14
Dag Jan,
Bedankt voor je reactie.
Begrijp ik het goed dat het water op 31 graden moet zijn, om na 5100 kWh eruit gehaald te hebben op 5 graden te komen?
5100 kWh is niet uit een huis te halen, moet je inderdaad collectoren op gaan stellen. Ik denk dat je een keer 1000kWh uit een huis haalt, (gokje), dus dat je nog 4000 kWh aan collectorvermogen op moet stellen. Dat is ongeveer 9m2 aan vacuumbuizen, die leveren dat op jaarbasis. Dat is fors, maar niet onrealistisch.
Wat we niet mee hebben genomen is het warmteverlies van de gierkelder zelf. Die zal al snel 100m2 zijn bovenop, hoeveel verliest die op jaarbasis uitgaande van 10 cm PIR erbovenop? Ik denk dat daar nog een fors verlies zit..
Jan van de Velde
op
04 juni 2019 om 16:45
Wat die gierkelder gaat verliezen als je hem alleen van boven afdekt, geen idee. Heel veel denk ik. Veel zal ook afhangen van de grond rond die gierkelder, natte klei of droog grof zand?
Maar bekleed hem rondom (ook wanden en bodem) met 10 cm PIR, dan zorgt alleen al die PIR voor een behoorlijke beperking van het warmteverlies.
Nemen we een totaal buitenoppervlak van 300 m², en een gemiddeld temperatuurverschil met de grond rond de kelder van 20°C
300 m² x 0,23 W/m²K x 20 K x (180d x 24h x 3600s) = 2,2 x 1010 J
ruw geschat dus een verdubbeling van wat er aan warmte in moet, worst case, want die muur en de omringende grond zullen samen dat warmteverlies ook behoorlijk inperken, maar daarvan heb ik geen cijfers.
En dan worden het op den duur economische sommetjes van investeringen tegen besparingen, want je kunt dikker isoleren.
Maar ik zou eens een installatiebureau met verstand van zaken er aan laten rekenen.
Kost wat, maar dan heb je ook wat.
Groet, Jan
Luuk
op
04 juni 2019 om 22:48
Warmteverlies naar beneden en zijkant zal weinig zijn, maar dat is natuurlijk voornamelijk afhankelijk van vochtigheid grond neem ik aan. Droog zand isoleert beter dan modder.
Maargoed, de grap is.. je moet dus een gierkelder enorm gaan isoleren, een warmtewisselaar gaan kopen, 20m2 aan collectoren opstellen, etc. etc. En dit moet allemaal concurreren met de meest simpele oplossing, die 100% betrouwbaar is; een 10kW luchtgekoppelde warmtepomp, waarvan je van te voren 100% zeker weet dat het werkt, en wat het gaat kosten.
De klant wil, als bovenstaand niet werkt, alsnog de grond in, om daar voldoende warmte uit te kunnen halen.
Conclusie is simpel; rekening houdende met het warmteverlies van de kelder zelf, krijg je dit redelijkerwijs niet fatsoenlijk werkende, omdat de kelder zelf al net zoveel warmte verliest als het huis.. Bovendien zal het kostentechnisch nooit opkunnen tegen een simpele luchtgekoppelde pomp. En qua betrouwbaarheid / uitvoerbaarheid al helemaal niet.
Bedankt voor je input!
Theo de Klerk
op
04 juni 2019 om 23:06
>Op jaarbasis gebruikt zo'n woning volgens onze modellen 5100 kWh.
Mijn dak met maar 6 zonnepanelen (wel op het zuiden gericht) leverde vorig jaar 3 MWh op. Dat is 3/5 van wat blijkbaar gebruikt wordt (5,1 MWh). Een paar meer panelen zou het kunnen dekken, zolang ze zuidwaarts gericht zijn en je dak groot genoeg. Een andere oriëntatie (dwz meer zuidwest of zuidoost) levert minder op doordat de zon ze onder schuinere hoek bestraalt en misschien niet de hele dag erop schijnt. En de energie krijg je in vooral de zomer en niet de winter.
Maar ik zou zo'n gierput niet in mijn tuin laten graven als mogelijk alternatief.
Luuk
op
05 juni 2019 om 10:45
Dag Theo,
Er is warmte nodig, geen stroom. Natuurlijk kun je uit die stroom warmte halen, maar je warmtewisselaar gebruikt stroom om warmte uit de gierput te halen (die er nog ligt trouwens). Verder wekken je zonnepanelen stroom op, op het moment dat je geen warmte nodig hebt. Je zou dan met die zonnepanelen warmte moeten maken en op moeten slaan in de gierput. Maar dat is hetzelfde als wanneer je collectoren opstelt, die er beter in zijn, en simpeler zijn.
Natuurlijk neemt niet weg dat je het stroomverbruik van de warmtewisselaar kunt dekken met zonnepanelen, op jaarbasis en met salderen gezien.
Theo de Klerk
op
05 juni 2019 om 23:13
Of warmte uit opgewarmd water of door stroom verwarmd water komt maakt in principe niet uit. Hooguit het rekensommetje wat "voordeliger" is. Meestal in geld.
En nadeel van zonnepanelen is dat er veel stroom is op momenten dat je het niet nodig hebt. Momenteel is dat in Nederland geen probleem: je levert dan terug aan het net. 's Winters neem je af. De netto-uitkomst van meer geleverd dan gebruikt of andersom betekent dan een veel lagere (of 0 of teruggave) op de stroomrekening: het genoemde salderen.
Dus voordat allerlei geld in gierputten gestoken wordt zou ik de "alternatieven" sommetjes ook maken.
Luuk
op
06 juni 2019 om 09:32
Dag Theo,
Ik ben PV-expert.. ;) Al 10 jaar lang. En sinds 3 jaar plaatsen we warmtepompen. Maar een vraag als deze was ik nooit eerder tegengekomen, vond het weinig haalbaar klinken, maar meten = weten, of in dit geval, rekenen = weten. En als je al een DeltaT van 26 moet hebben in zo'n put, zónder het verlies van de put zelf, dan is het niet realistisch.
H schotkamp
op
18 januari 2022 om 21:19
goede avond
kun je niet een geothermische warmtepompen in de kelder maken met hemelwater ???
groetjes Harmen
Jan van de Velde
op
18 januari 2022 om 21:25
dag Harmen,
Ik heb geen idee wat je bedoelt. Geothermie betekent uit de grond, hemelwater valt uit de lucht. Ik zie de combinatie niet.
Groet, Jan
