Airco én verwarming op zonne-energie in één installatie

Het Zweeds bedrijf ClimateWell is gespecialiseerd in verwarming- en koelinstallaties. Maar hun missie is om hun installatie af te stellen op hernieuwbare energiebronnen zodanig dat er geen olie, gas of elektriciteit van het net nodig is voor de aandrijving van hun installaties. Na al hun jaren in het vak zijn ze erin geslaagd een nieuwe technologie te ontwikkelen die vele anderen voor onmogelijk hielden. Namelijk om energie op te slaan en om warm water te gebruiken voor koeling en verwarming zonder daarbij elektriciteit te gebruiken.

Hun nieuwe technologie noemt "Triple-State absorption", en hierbij wordt er gebruikt gemaakt van zout voor het opslaan van energie. En deze energie kan dan later gebruikt worden voor klimaatregeling in gebouwen. Deze technologie is gelijkaardig aan die van warmtepompen maar hier is er geen pomp aanwezig of andere bewegende onderdelen. Deze 'warmtepompen' kunnen in 3 verschillende modes werken namelijk opladen, koelen en verwarmen. En dit ook tegelijkertijd indien nodig.

Maar hoe werkt dit nu juist? Wel, het systeem bestaat in 2 verschillende vaten die dicht bij elkaar staan. De ene is gevuld met zout deze wordt de reactor genoemd. En de andere met water, deze wordt de verdamper genoemd. Deze 2 vaten zijn bovenaan verbonden met elkaar via een buis. Het zout neemt het vocht op uit de lucht doordat zout de eigenschap heeft hygroscopisch te zijn. Dus het zout begint water uit de lucht op te nemen. Doordat de lucht hierdoor droger wordt zal er water van in het andere vat gaan verdampen maar ook dit water, dat nu waterdamp is, zal ook opgenomen worden in het zout.

Op een gegeven moment zal het zout verzadigd zijn en zal het geen water meer kunnen opnemen. Op dit moment wordt het vat met zout opgewarmd, deze warmte zal het zout eigenlijk gaan drogen. Want het water zal terug verdampen en terug in het andere vat terecht komen. Want het andere vat heeft een koudere temperatuur en daar zal dus de waterdamp gaan condenseren. Dit proces wordt nog eens extra gestimuleerd door een onderdruk in het watervat te creëren. Dit vraagt dan wel een bepaalde hoeveelheid energie. Hierdoor zal het proces sneller verlopen. De onderdruk verkrijgt met door lucht uit het water te zuigen. En doordat men de onderdruk steeds vergroot verlaagd ook de verdampingstemperatuur van het water. Op een gegeven moment zal het water dus beginnen te koken.

Doordat het water kookt, zal de gevormde waterdamp terug naar het 'zoutvat' stromen waar het terug geabsorbeerd wordt door het zout. Het verdampen van het water in het watervat zorgt ervoor dat de temperatuur gaat dalen in het watervat. Want voor de verdamping van het water is er warmte nodig. De onttrokken warmte in het watervat wordt door de waterdamp getransporteerd naar het zoutvat. En dus zal het zoutvat gaan opwarmen. De maximale temperatuur van het zout ligt vast door de eigenschappen van het zout zelf.

En op deze manier heeft men dus een warmtepomp gecreëerd. Rond het zoutvat en het watervat is er telkens een leiding gewikkeld. Door deze leiding stroomt er water en dit water wordt dan gebruikt als warmte- of koudedrager. Wat zoveel betekend dat het gebruikt wordt voor het afkoelen of het opwarmen van ruimtes en gebouwen. Maar dit kan ook gebruikt worden voor de verwarming van zwembaden en voor alle andere processen waarbij er verwarming en/of koeling nodig is.

Indien dit systeem dan in de oplaad-mode geschakeld is dat gebeurt het volgende. Namelijk dan wordt er thermische energie opgeslagen. Het water dat door de 'warme' leidingen stroomt die rond het zoutvat gewikkeld zijn, zorgen voor de aanvoer van warmte van buitenaf. Deze warmte zorgt ervoor dat de temperatuur van het zout gaat stijgen. Hierdoor zal dus de waterdamp in zout gaan verdampen. En terug zoals daarnet zal de waterdamp naar het watervat stromen waar het condenseert doordat de temperatuur daar lager is. In eenmaal het zout volledig opgedroogd is, wordt de verbinding tussen de 2 vaten verbroken. Dus de warmte in de waterdamp zit vast samen met het water in het watervat. En daar zit het opgeslagen totdat men het nodig heeft.

Dus wat ook een zeer interessante toepassing is bij dit systeem, is het aansluiten van een zonneboiler hierop. Dan wordt de zonne-energie overdag opgeslagen, zodat ze dan 's nachts benut kan worden voor bijvoorbeeld douche, afwas, verwarming en etc. Daarnaast past dit systeem perfect in het concept van de Smart Grid en bij het daarbij horende idee van energieopslag. Het is een zeer mooie en handige aanvulling in het gamma van energieopslagsytemen.

Dit systeem vraagt dus ook energie, namelijk voor de aandrijving van de vacuümpomp, bedraagt jaarlijks zo'n 200kWh. De eerder vermelde stelling van dat er geen bewegende onderdelen zijn is eigenlijk niet echt volledig de waarheid.
In België verbruikt het gemiddelde gezin zo'n 21.000 kWh indien het gas gebruikt voor  de verwarming (bron: VREG) . En bij die 21.000 kWh moet dan nog eens het energieverbruik van de airco bij geteld worden. Ervan uitgaande dat er ook een airco geïnstalleerd is. Dit systeem is dus gegarandeerd veel goedkoper naar energieverbruik toe. Er bestaan al verschillende modellen van de ClimateWell, zodanig dat deze technologie al commercieel beschikbaar is voor woningen, kantoorgebouwen, hotels, fabrieksgebouwen en etc.

Voor meer info: Technical Principes

via [Climatewell]