In het Technisch Weekblad van 20 november 2020 staat een artikel over een idee van SunCity in Eindhoven.
‘De Eindhovense wijk Prinsejagt 3 is gebouwd in 1963 en 1964. De woningen zijn doorgaans matig geïsoleerd. Kortom, een ideale locatie voor onderzoek naar een innovatieve, duurzame energievoorziening zonder aardgasnet’, schrijft het Technisch Weekblad.
Er is een eerste studie gedaan die uitgaat van 10 woningen rondom een plantsoen, met per woning op het dak 57 m2 zonnecollectoren. Deze produceren allereerst warmte voor eigen gebruik. ‘Het overschot dat zij in de zomer produceren, gaat naar een ondergronds buffervat dat onder het grasveld ligt. In het ondergrondse buffervat van 18 x 18 x 4 m zit 1.250 kubieke meter water dat de ‘overtollige’ warmte in de zomer op kan slaan. Het buffervat levert warmte terug tijdens de herfst- en wintermaanden. Hierdoor daalt de watertemperatuur in het buffervat dan van 90°C naar 20°C.
a) Toon met een berekening aan dat de gegeven hoeveelheid water in het buffervat past.
De inhoud van het buffervat is 18 · 18 · 4 = 1296 m3. De aangegeven hoeveel past er dus (net) in.
b) Bereken hoeveel warmte 1.250 kubieke meter water levert als het van 90°C naar 20°C afkoelt. Geef het antwoord in kWh.
Er geldt: Q = m · c · ΔT = 1250·1000·4180·70 = 3,7 · 1011 J = = 1,02 ·105 kWh.
Deze energie was afkomstig van de zonnecollectoren.
Op de Site http://www.ZonurenCalculator.nl staat:
‘Een vol zonuur komt overeen met de hoeveelheid energie die op een wolkenloze zomerdag in 1 uur op een op de zon gericht vlak valt. Dit is ongeveer 1 kWh/m2’.
c) Bereken hiermee hoeveel uren de zon vol moet schijnen om deze energie te leveren.
Per uur volle zon valt er op de zonnecollectoren 570 kWh. Om de energie te leveren moet de zon dus ongeveer 1,02 · 105 / 570 = 1,8 · 102 uur vol schijnen.
Het aantal uren volle zon in Nederland is gemiddeld zo’n duizend uur per jaar. De uitkomst van de vorige vraag is veel lager. Dit komt omdat we in die berekening met een aantal zaken geen rekening hebben gehouden.
d) Noem 3 zaken.
- Niet alle energie van het zonlicht wordt opgenomen door de zonnecollectoren.
- Niet alle warmte die wordt opgenomen door de zonnecollectoren wordt opgeslagen in het buffervat.
- Er is geen rekening gehouden met verliezen tijdens het transport van zonnecollectoren naar opslagvat en terug.
- Er is geen rekening gehouden met het feit dat het opslagvat ook warmte verliest, met andere woorden de isolatie is niet perfect.
- De zon schijnt niet steeds loodrecht op de zonnecollectoren.
Dit initiatief kan gekoppeld worden aan een andere vorm van duurzame energie, namelijk zonnepanelen
e) Wat is het verschil tussen zonnecollectoren en zonnepanelen?
Zonnepanelen wekken elektriciteit op. Zonnecollectoren maken gebruik van de energie in de vorm van warmte.
