Zon als bron voor de warmtepomp: Prefab constructies
Onder het SIA-RAAK project “Zon als bron voor de warmtepomp” vallen verschillende deelprojecten waarin vragen beantwoord worden van projectpartners. Het afgelopen semester stonden de projecten veelal in het teken van prefab oplossingen. Het grotendeels bouwen van installaties in de fabriek in plaats van op de bouwplaats verlaagt de kostprijs en beperkt de noodzaak om schaarse vakkrachten op de bouwplaats in te zetten. De hier vermelde projecten hebben betrekking op PVT-panelen. Dat zijn panelen die niet alleen elektriciteit leveren (PhotoVoltaïsch) maar ook warmte (T). Dit is een aantrekkelijke optie om te verduurzamen, maar nog steeds duur, mede door de vereiste installatietijd op de bouwplaats.
Zonnecellen en warmtewisselaars op carports
Bij een van deze projecten is gekeken naar oplossingen om carports te voorzien van zonnecellen (PV) en warmtewisselaars (T), aantrekkelijk als het dak van het bijbehorende gebouw niet voldoende ruimte heeft.
Twee (internationale) studenten die aan dit project hebben meegewerkt zijn Harry Higging en Ravindra (Ravi) Persaud, beiden tweedejaars studenten mechanical engineering aan de HAN.
Zij hebben onderzocht of het haalbaar is om carports te bouwen met zonnecellen en warmtewisselaars die dan geplaatst kunnen worden bij bijvoorbeeld bedrijfspanden of appartementencomplexen.
In hun onderzoek hebben zij, samen met 4 andere tweedejaars studenten van hun opleiding, gekeken naar de beste configuratie: hoe kunnen de warmtewisselaars het beste geplaatst worden en hoe moet de carport dan worden gebouwd?
Omdat de onderzoeksvraag uitgaat van een commerciële setting, onderzoeken zij ook of er een verdienmodel is. Dat betekent dat er uiteindelijk een rapport ligt met berekeningen en technische tekeningen, ook over duurzaamheid en onderhoud. Tevens beschrijft het rapport het kostenplaatje met de Return On Investment (ROI) van de meest ideale oplossing, waarbij een huurconstructie met onderhoudsfee voor de consument van toepassing is.
Projectpartner
Escom was als projectpartner betrokken bij dit project. “Het was prettig om kennis te delen met de studenten” aldus Albert Dorland van Escom.
Randvoorwaarden
De ontwerpen moeten ook voldoen aan allerlei randvoorwaarden. Zo moeten de studenten rekening houden met de wet- en regelgeving met betrekking tot de grootte, vergunningen en keurmerken. Ze maken een model dat schaalbaar is, zodat het eenvoudig aan de beschikbare ruimte kan worden aangepast. Het makkelijk transporteren en ter plaatse opbouwen zijn ook vereisten waar zij rekening mee moeten houden. De veiligheid van auto’s is ook belangrijk, zo vertellen de studenten. “In de wintermaanden kan ijsvorming ontstaan en dat kan gevaarlijke situatie opleveren voor auto’s en gebruikers. We moeten dus zorgen dat er zo min mogelijk ijsvorming kan plaatsvinden. Dat doen we door slim te sturen en gebruik te maken van de warmtebuffering in het gebouw.”
Zelf aangemeld
Hoe zijn de studenten bij dit project terecht gekomen? Harry heeft zichzelf aangemeld, hij vond het onderwerp erg interessant. Ravi was vooral geïnteresseerd in het ontwerpdeel. En het feit dat dit project is uitgevoerd met een externe klant als opdrachtgever was voor hem ook prettig.
Verwachtingen
Het project was wel wat ze er van verwachtten. In het begin waren er wel wat hick-ups. Harry vertelt: “het bedrijf werkte op hetzelfde moment in-house aan hetzelfde project. Zij hadden dus al vaststaande ideeën hierover. Wij hebben veel ontwerpen gemaakt en het bedrijf vond ze mooi maar ze hadden al een keuze gemaakt voor een ander design. Het voelde een beetje alsof we daardoor dingen hebben gedaan die helemaal niet nodig waren.” Dit project liep aanvankelijk moeizaam omdat zowel de contactpersoon bij het bedrijf als hun projectbegeleider uit de running waren, waardoor het wat stuurloos voelde voor de studenten.
Gelukkig kon iedereen in het team zich snel aanpassen aan de situatie en konden ze al snel aan de slag. Nikola Pozderovic was hun vervangende supervisor. Dat is zo goed bevallen dat Harry en Ravi ook in het tweede semester hebben gekozen voor een project onder zijn hoede. “Een goede supervisor is heel belangrijk. Hij kan helpen om in geval van stress de juiste prioriteiten te stellen”.
Ervaring
Harry en Ravi hebben veel van dit project geleerd.
Harry:
“Dit was mijn eerste project dus ik het ook geleerd hoe projecten werken. We hebben veel zelf uit moeten zoeken. Welke stappen zijn er nodig, welke tijdlijn. Het is makkelijk om van het pad af te raken. Je moet echt je einddoel in de gaten houden. Het was goed om dat te ervaren.”
Ravi:
“Ook ik heb geleerd hoe je in een team moet werken. Het technische aspect was voor iedereen duidelijk maar juist het teamwork eromheen was een eyeopener. Je moet een open blik hebben, luisteren naar anderen en soms ook je trots opzij zetten. Je doet het als team en daarin is communicatie belangrijk.”
Vervolg op onderzoek
De studenten zijn er van overtuigd dat hun ideeën werken, maar of het ook in de praktijk toegepast gaan worden is nog onduidelijk. Zij hebben na het afsluiten van hun project zelf geen contacten met Escom, die contacten lopen nu via de supervisor.
Dakconstructie met ventilator
Een ander deel project binnen de Zon als bron voor de warmtepomp was het project waarbij Solar Energy Systems betrokken is. Bij dit project werd gekeken naar prefab oplossingen voor een dakconstructie bestaande uit PVT-panelen met een ventilator. Een prefab oplossing heeft meerdere voordelen. Allereerst wordt er veel arbeid tijdens de installatie bespaard. Bovendien kan de ventilator in het systeem eenvoudiger worden toegepast in de prefab constructie.
Solar Energy Systems
Jan Putman van Solar Energy Systems is vanuit zijn bedrijf betrokken bij dit deelproject binnen de Zon als Bron voor de Warmtepomp. Hij vindt het heel leuk om studenten te helpen om zelf te creëren en te innoveren. Hij vindt het belangrijk om studenten anders op te leiden en hen de uitdaging te bieden om uit te zoeken wat anders kan. Als voorbeeld van anders kijken geeft Jan Putman het verhogen van de warmteoverdracht van de luchtbron door toepassen van een ventilator. De warmtepomp gebruikt PVT-panelen als bron. Van warmtepompen is bekend dat een temperatuurverhoging aan de bronzijde een relatief grotere efficiëntieverbetering geeft. Door het gebruik van de ventilator stijgt de brontemperatuur en wordt de warmtepomp meer efficiënt.
Jan Putman over het project:
“Bij deze opdracht hebben de studenten gewerkt met modulerende PV-panelen. Deze panelen kunnen in de fabriek gebouwd worden in plaats van ter plekke. Daarmee wordt de kwaliteit verhoogd maar kun je ook problemen met human capital ondervangen. In de fabriek kunnen bijvoorbeeld ook mensen met een afstand tot de arbeidsmarkt werken om deze panelen te maken. Dat vind ik belangrijk, niet het probleem oplossen maar het probleem wegnemen.”
Als je geïnteresseerd bent in dit project of meer informatie wilt, aarzel dan niet om direct contact op te nemen met projectleider Energietransitie Diederik Hoefsmit van Kiemt (hoefsmit@kiemt.nl).