November/December 2020

Bufferzak krijgt hulp van wateraccu

Regenwatertank toegevoegd aan SolarFreezer warmtepompsysteem

Al vele jaren brengt Fred Prins met zijn bedrijf GEP regenwatertanks op de markt. In 2018 kwam hij in contact met Jacques Mathijsen van SolarFreezer, dat een warmtepompsysteem levert met energie uit zonnecollectoren en een bufferzak in de kruipruimte. Samen kwamen ze op het idee om hun producten te -koppelen, met als resultaat de SolarFreezer Rain.

Een wateraccu noemt Fred Prins van GEP de regenwatertanks die op 60 cm onder het maaiveld worden ingegraven in de tuin. De tanks bewijzen al vele jaren hun nut als berging voor regenwater, om op die manier het openbare riool te ontlasten bij piekbuien. Regenwater dat bovendien kan worden gebruikt om de tuin te sproeien, het toilet door te spoelen of de wasmachine van water te voorzien. Maar water in de tank is natuurlijk ook een perfecte plek om te fungeren als thermische accu waarin warmte en koude kan worden opgeslagen. Daarmee krijgt de regenwatertank een derde functie: een bron waaruit de warmtepomp haar energie kan halen om een woning te verwarmen en koelen.

Regenwaterberging

‘Het is een welkome extra functie’, vertelt Prins enthousiast. ‘Onze regenwatertanks beginnen een steeds belangrijkere rol te krijgen. De hoeveelheid regen die in Nederland in een jaar valt is redelijk constant over de jaren, maar door de klimaatverandering valt het de laatste tien jaar wel steeds vaker óf met bakken tegelijk uit de lucht, óf het is opeens drie maanden droog.’ Het graven van een stuwmeer of het creëren van grote overloopgebieden waar je piekbuien bergt, in plaats van deze zo snel mogelijk af te voeren, ziet Prins niet snel gebeuren. Veel makkelijker te realiseren dan dit soort grootschalige, collectieve oplossingen is volgens hem het decentraal bergen van water op eigen perceel. ‘In België is een grote regenwaterput verplicht; je krijgt daar geen bouwvergunning meer als je geen voorzieningen treft op eigen terrein. En in Duitsland gelden vaak fiscale voordelen als je eigen regenwater buffert.’ Ook in Nederland ziet Prins steeds meer kansen ontstaan, doordat veel gemeenten de regelgeving voor regenwaterberging op eigen terrein aan het aanpassen zijn. ‘Er moet gewoon meer worden gebufferd op eigen terrein. Zolang die verplichting er niet is, is de regenwatertank vooral een oplossing voor mensen die bewust willen omgaan met de hoeveelheid drinkwater. Ter illustratie: circa 80 procent van het gezuiverde drinkwater dat het waterbedrijf levert aan consumenten, wordt door huishoudens gebruikt voor het spoelen van het toilet, het sproeien van de tuin en voor de (af)wasmachine. Terwijl dat prima kan met regenwater. En op een dak van 100 m² valt per jaar gemiddeld 85.000 liter regenwater. Vanaf nu kun je onze regenwatertanks dus niet alleen benutten om wateroverlast en drinkwatergebruik terug te dringen, maar ook als onderdeel van het warmtepompsysteem van SolarFreezer om je huis te verwarmen of koelen.’

Wateraccu

Maar waarom is de regenwatertank binnen deze combinatieoplossing een goede accu? Dat heeft te maken met natuurwetten die zorgen voor een constante bodemtemperatuur. Prins: ‘De bovenkant van de ingegraven tank ligt op 60 cm onder het maaiveld. Door de stroming van het grondwater rondom de betonnen watertank zal het water in de tank altijd rond de 12 ˚C zijn. Dat is voor een warmtepomp een mooie constante temperatuur om te benutten als energiebron voor het opwarmen van het huis. Of door het systeem om te draaien, om de woning in de zomer af te koelen. Want het werkt twee kanten op. Als je in de zomer moet koelen maak je gebruik van de koelte van het water en als je in de winter moet verwarmen maak je gebruik van de energie in het water van 12 ˚C, om dit met een warmtepomp op te waarderen.

Koppeling

Om de tank deze functie te laten vervullen staken Prins en Jacques Mathijsen van SolarFreezer twee jaar geleden de koppen bij elkaar gestoken. Want hoe koppel je een regenwatertank aan het warmtepompsysteem van SolarFreezer? Mathijsen: ‘De SolarFreezer is een systeem waarin de warmtepomp de energie benut die wordt geleverd door zonnecollectoren of PVT-panelen op het dak. Als er geen zonnewarmte is, put het systeem uit de tweede bron die is gekoppeld; een bufferzak die in de kruipruimte ligt. Afhankelijk van de grootte van de woning zijn dit een of twee zakken met een inhoud van 10.000 liter. Als er wel zon is en geen warmtevraag voor ruimteverwarming of warm tapwater, wordt de zonnewarmte gebruikt om de bron (de bufferzak) te regenereren; oftewel: op te warmen.’ Als de warmtepomp in de winter voor langere tijd een beroep doet op de opgeslagen energie in de bufferzak, kan de temperatuur van de SolarFreezer zelfs richting het vriespunt gaan. Niet erg, legt Mathijsen uit in een simpel lesje natuurkunde. ‘Als je water afkoelt van 19 naar 18 ˚C, onttrek je daar 4.186 joules aan warmte uit. Als je water verder afkoelt van 0 ˚C naar ijs, is dat stollingsenergie en praat je zelfs over 334.000 joules aan warmte die je onttrekt aan de bron. Deze hoeveelheid energie is voldoende om een liter water van 0 ˚C op te warmen tot 80 ˚C.’

Extra bron

Toch was het interessant om nog een extra bron te koppelen aan het systeem, vertelt Mathijsen. ‘Door de koppeling van de regenwatertank van GEP aan ons SolarFreezer-systeem hebben we twee functies gecombineerd: regenwaterberging en thermische warmte voor de woning. Een bron die in de zomer haar diensten bewijst als de woning juist moet worden gekoeld. Groot voordeel is dat de regenwatertank die is ingegraven in de grond altijd een constante temperatuur heeft door de stroming van het grondwater. Die temperatuur van 12 ˚C is ideaal om de werking van de warmtepomp om te draaien en het huis via de vloerverwarmingsleidingen te koelen. Met behulp van de thermische collectoren achter de pv-panelen maken we het water in de regenwatertank warmer, door de warmtepomp wordt het water weer afgekoeld. De combinatie van regenwatertank, thermische collectoren en warmtepomp is een gebalanceerde configuratie die zorgt voor een comfortabel huis met een stil systeem en een laag energieverbruik!

Automatische aansturing

De bewoners hebben overigens geen omkijken naar het combinatiesysteem, dat volledig automatisch wordt aangestuurd. Het besturingssysteem bepaalt op basis van de warmte- of koelvraag van een woning en de temperatuur en beschikbaarheid van de bronnen, of het gaat verwarmen of koelen over het dak of over de regenwatertank. En als er geen energie nodig is om te verwarmen of te koelen, dan gebruik je de thermische energie om de regenwatertank te regenereren. Zo zorg je ervoor dat er in de winter altijd warmte beschikbaar is om het huis te verwarmen. De buffers koelen daardoor af en die energie wordt weer verzameld op het dak met de thermische collectoren. Het systeem zorgt voor evenwicht en brengt het hele jaar wooncomfort zonder aardgas.

Installateurs

Mathijsen: ‘Er zijn nu al meer dan zestig SolarFreezer-systemen operationeel en nog eens 140 zijn verkocht in projecten die binnenkort starten. Door de combinatie met de regenwatertank zal de SolarFreezer Rain vanaf nu een stuk aantrekkelijker worden als oplossing bij woningbouwprojecten. En installateurs hoeven geen angst te hebben voor kinderziektes’, zegt Mathijsen, ‘want de eerste projecten zullen altijd door ons worden begeleid.’

De combinatieoplossing

De SolarFreezer Rain bestaat uit de volgende onderdelen:

SolarFreezer Rain	Woning tot 600 m³	Woning tot 1.000 m³	Woning tot 1.500 m³
Warmtepomp	6 kW	12 kW	16 kW
Bufferzak	1 bufferzak (4x6x0,5m of 3x8x0,5m)	1 of 2 bufferzakken (op maat)	1 of 2 bufferzakken (op maat)
PVT-paneel	8 panelen	12 panelen	16 panelen
Regenwatertank	1 tank van 13 m³	2 tanks van 13 m³	2 tanks van 13 m³
Circulatieregelaar	1	1	1
Centraal besturingssysteem	1	1	1

Tekst en fotografie: Paul Smorenburg
Illustraties: GEP en Solar Freezer

Meer weten over de nieuwste installatietechnieken en de laatste richtlijnen?
Meld u dan nu aan voor onze gratis tweewekelijkse nieuwsbrief.