Mei 2024
Warmtebuffer verwarmt 930 woningen én ontlast elektriciteitsnet
Veenendaal krijgt er dit jaar een bijzondere, duurzame nieuwe wijk bij. De 930 woningen in de wijk Groenpoort ontvangen hun warmte en koude vanuit een innovatieve energiecentrale met grootschalige warmtebuffering. Het project van warmtebedrijf Devo en totaalinstallateur Linthorst is niet alleen gericht op de levering van duurzame energie, maar helpt vooral ook om het overvolle elektriciteitsnet te ontlasten.
Grootschalige warmtebuffering en centraal opgestelde, efficiënte middentemperatuurwarmtepompen die alleen warmte maken wanneer er duurzame stroom en ruimte op het net is. Dat uitgangspunt vormt de basis voor de energievoorziening van het warmtenet in Groenpoort. De nieuwbouwwijk is een project van Duurzame Energie Veenendaal-Oost (Devo). Het lokale energiebedrijf ging een samenwerking aan met Linthorst Techniek, dat de ontwikkeling en realisatie van het energiesysteem voor zijn rekening nam. Al sinds 2010 richt de totaalinstallateur zich op het ontwikkelen en optimaliseren van een dergelijke verduurzamingsstrategie, vertelt algemeen directeur Gijs Linthorst. ‘In 2017 pasten we deze strategie voor het eerst toe, in een wijk met 450 woningen in Leiden’, vertelt hij. ‘Daar ging het om bestaande bouw, maar naarmate netcongestie een steeds groter probleem werd en de efficiëntie van de warmtepompen sterk verbeterde, werd het concept ook voor nieuwbouw aantrekkelijker. In Groenpoort was die congestie zelfs de voornaamste reden om deze strategie toe te passen, want voor individuele warmtepompen was hier geen ruimte.’
‘Geen techniek duurzamer, betaalbaarder én beter toepasbaar in tijden van congestie’
Warmtepompen en buffer
Maar hoe ziet het systeem er precies uit? In de wijk ligt een buffer van HoCoSto (Hot Cold Storage), een zusterbedrijf van Linthorst Techniek. In deze buffer kan 1.500 m3 water worden verwarmd tot maximaal 75 °C. De buffer wordt gevoed door 3MW aan warmtepompen, die midden in de wijk zijn geplaatst. Het gaat om water-waterwarmtepompen gevoed door twee openbronsystemen, en lucht-waterwarmtepompen. De grondwarmtepompen leveren 1.800 kW vermogen; de lucht-waterwarmtepompen 1.200 kW. Daarmee worden de 930 woningen rechtstreeks verwarmd en gekoeld. Door de combinatie met een buffer kan de warmtecentrale ook relatief duurzaam en goedkoop verwarmen als er géén stroom is of als deze heel duur is om de warmtepompen te laten werken. ‘De stroom kopen we zelf in op momenten dat deze bewezen duurzaam wordt geproduceerd’, vertelt Linthorst. ‘Dat zijn dus ook de momenten dat congestie opspeelt en de prijzen kelderen. Is er geen goedkope, duurzame energie beschikbaar op het net, dan schakelen de warmtepompen uit en onttrekt het systeem warmte uit de buffer.’ Doordat het energiesysteem werkt met relatief grote warmtepompen en een grote buffer, kan het op de momenten dat er duurzame energie beschikbaar is ook veel warmte maken en opslaan. Dat maakt het systeem flexibel, waardoor het langere periodes zónder zon of wind kan overbruggen.
Deze flexibiliteit maakte het ook mogelijk een non-firm ATO af te sluiten met de netbeheerder. ‘Dat houdt in dat we tijdens de piekuren in de ochtend en avond de warmtepompen niet mogen gebruiken’, legt Linthorst uit. ‘In die periode vangt de buffer de energievraag op. Daar tegenover staat een korting op de nettarieven.’
Een 1.500 m3 warmtebuffer van HoCoSto verwarmt de wijk als er geen stroom is en de warmtepompen de 930 woningen niet rechtstreeks kunnen verwarmen.
Eigen warmtepomptechniek
De warmtepompen in de centrale gebruiken een techniek die Linthorst Techniek zelf ontwikkelde. Het gaat onder meer om de Boreas-lucht-waterwarmtepomp. ‘Veel mensen die met warmtepompen werken, denken dat aanvoertemperatuur het rendement bepaalt. Maar voor de techniek die wij hier toepassen, is de COP juist hoofdzakelijk afhankelijk van de retourtemperatuur’, aldus Linthorst. ‘We gebruiken hier namelijk CO2 als koudemiddel. Dit condenseert niet in de hogedrukfase en blijft dus gasvormig. Hoe dieper je het gas afkoelt, hoe hoger het rendement. In dit geval is de aanvoertemperatuur 70 °C en de retourtemperatuur 30 °C. Het gas koelt dan af tot 35 °C, wat dus leidt tot een hoge COP.’
‘Eenzelfde soort principe passen we toe bij onze Luxo water-waterwarmtepompen’, gaat Linthorst verder. ‘Nog steeds krijgen we vaak de vraag waarom we niet met een lagere aanvoertemperatuur en dus een kleinere Delta-T werken, wat tot een hoger rendement zou leiden. Nou, omdat dat dus niet zo is.’ Door de hoge aanvoertemperatuur werkt het systeem bovendien met dunnere leidingen. Dat betekent dat je met minder water meer thermische energie kunt bufferen zonder dat je aanvullende techniek in de woning hoeft te plaatsen. Linthorst: ‘Vanuit de technische ruimte loopt een vierpijpsnetwerk naar de 930 woningen. De aanvoertemperatuur van 70 °C gebruiken we in deze wijk om warmtapwater te maken. Voor de vloerverwarming koelen we dit af tot 30 tot 35 °C. Naast dit vierpijpsnetwerk ligt er ook een tweepijpsnetwerk voor de aanvoer (15 °C) en retour (20 °C) van koude.’
Toepasbaar vanaf 50 wooneenheden
Eind van dit jaar moet de energiecentrale operationeel zijn. Hoewel Linthorst Techniek deze technieken eerder in andere projecten toepaste, is het straks de eerste complete nieuwbouwwijk die op deze manier wordt verwarmd. En als het aan Linthorst ligt, niet voor het laatst. ‘Mits er genoeg woningen zijn aangesloten – afhankelijk van de situatie ligt het omslagpunt op 50 tot 100 eenheden – kunnen we dit energiesysteem overal toepassen. Sterker nog, ik ken geen techniek die duurzamer, betaalbaarder én beter toepasbaar is in tijden van congestie. En hoe meer woningen je aansluit, hoe groter deze voordelen worden.’
Tekst: Lars van Mil
Fotografie: Linthorst, HoCoSto