Hoe werkt een zandbatterij

Gekozen is voor een modulair systeem dat past bij een gemiddelde woning met eigen tuin of oprit, waarin een “container”, met daarin zand of steengruis, ofwel onder het maaiveld wordt ingegraven, of als tuinhuisje vermomd dicht bij het huis of gebouw op het perceel wordt geplaatst. 

De afmetingen: 

De maximale ontwerpgrenzen zijn in eerste instantie gezet op de maat van een 20 voets zeecontainer: 6 x 2.5 x 2.5 m – vooral toepasbaar voor grotere panden met veel zonnestroom opwek. 

Voor huishoudens wordt gekeken naar een kleinere maat 4 x 1.5 x 1.5 m. Uitdaging hierbij is dat de isolatie optimaal moet zijn om verliezen over de lange periode zo beperkt mogelijk te houden. Dit is nog in onderzoek.

In deze “doos” moeten isolatie, warmtewisselaar en evt. installatietechniek opgenomen zijn. De externe aansluitingen zijn water in en uit, en stroom in, alsmede sensor- en besturingskabels.

De capaciteit:

De opslag capaciteit (hoeveel kan erin) zal voor de containermaat tussen de 1000 en 3000 kWh zijn, afhankelijk van het gekozen zandbed (“aarde”, “puur zand” of “steengruis”). Het opname vermogen (hoe snel kan de energie erin) zal tenminste 11 kW zijn, zodat met een standaard 3-fasige netaansluiting kan worden volstaan. Het afname vermogen (hoe snel kan het eruit) zal tussen de 10 en 15 kW zijn. 

Deze waarden zijn nog schattingen c.q. doelstellingen, de testen aan het prototype zullen moeten uitwijzen wat de werkelijke waarden zijn, en op basis hiervan wordt de zandbatterij uiteindelijk aangeboden – we willen leveren wat we werkelijk kunnen waarmaken.

De installatie:

De unit heeft een koudwater-in en een warmwater-uit aansluiting, die aan het CV circuit moet worden aangesloten. Indien mogelijk is koppelen aan een buffervat het meest optimaal, maar het opnemen in het circulatie circuit (bijv. ter plaatse van een radiator) is ook een optie.

De units moeten ook eenvoudig koppelbaar zijn zodat een grotere capaciteit en vermogen mogelijk wordt en evt. grote tot zeer grote systemen gebouwd kunnen worden. Groot voordeel hiervan is dat door de modulaire bouw deze systemen redundant zijn en daarmee een zeer hoge “uptime” hebben.

Installatie duur hangt af van verschillende factoren, zoals bereikbaarheid en op of onder de grond plaatsing. Bovengrondse plaatsing is het eenvoudigst en goedkoopst: er hoeft niet gegraven te worden en geen last van leidingen of buizen. Plaatsing zal dan binnen een dag gebeurd kunnen zijn.

Bij ondergrondse plaatsing hangt de installatie duur en kosten af van het al dan niet hebben van kabels of leidingen op de beoogde plaatsing, en de mogelijkheid om grond op het perceel te kunnen verspreiden zodat hier geen schone grond verklaringen en transport nodig zijn. In het ideale geval kan plaatsing in 2 dagen afgerond zijn.

De tijdslijn:

De eerste pilot units worden bovengronds op een testlokatie geplaatst, bij een bedrijfsgebouw of ander geschikt object.

De eerste ondergrondse “Proof of Concept” installatie zal worden geplaatst bij geselecteerde pilot locaties, en mogelijk bij diverse zgn. Field Lab’s in Nederland en Belgie.

Zowel aan de pilot unit als aan het ingegraven prototype zullen metingen worden gedaan voor het bepalen van de verliezen, de werkelijke capaciteit van de opslag en met welke vermogens de energie in en uit de zandbatterij kunnen worden gevoerd.

Op basis van de uitkomsten wordt een eerste productie ontwerp gemaakt om verder te testen bij daadwerkelijke plaatsing bij woningen. 

De prijs:

De wens is om door productie op grote schaal de prijs voor de ondergrondse unit uiteindelijk onder 15.000 euro te kunnen houden, inclusief een standaard installatie. De bovengrondse unit is identiek gebouwd maar de installatiekosten vervallen voor een groot deel.