Gebouwgebonden: Isolatie | Bio-ketel | Elektrische ketel | Elektrische warmtepomp | Hybride warmtepomp | Infrarood panelen || Energiebronnen & -dragers: Aquathermie | Zonnewarmte | Aardwarmte | Warmte-Koude-Opslag (WKO) | Faseveranderingsmaterialen (PCM) | Groengas | Waterstof | Warmtekrachtkoppeling (WKK) | Restwarmte | Warmtenetten | Bio-energie voor collectieve verwarming || Overzicht
Wat is het?
Waar is het geschikt?
Hoe duurzaam is het?
Betrokken partijen
Stand van de techniek
Voorbeeldprojecten
Wat is het?
Warmtenetten worden gebruikt om verschillende warmteverbruikers via centrale warmtebronnen van warmte te voorzien.
Het warmtenet bestaat uit twee leidingen. In de aanvoerleiding wordt het verwarmde medium naar de verbruiker getransporteerd en in de retourleiding wordt het door de verbruiker afgekoelde medium teruggevoerd naar de warmtebron.
Een verscheidenheid van technologieën kan als warmtebron dienen. Naast verwarmingsinstallaties die warmte opwekken met olie- of gasketels en warmtekrachtkoppelingscentrales kan ook afvalwarmte van industriële processen worden gebruikt.
Hernieuwbare bronnen zoals geothermische energie, thermische zonne-energie of verbranding van biomassa kunnen ook als warmtebron worden gebruikt. De warmtesamenstelling kan worden gecombineerd uit verschillende van deze bronnen.
Waar is het geschikt?
De efficiëntie van warmtenetten hangt af van de dichtheid van warmteverbruikers. Hoe meer warmte per meter warmtepad kan worden geleverd, des te verstandiger is het om een verwarmingsnet te gebruiken. De laagste drempelwaarde in plattelandsgebieden is 0,5 MWh/m.
Bovendien heeft de toestand van de oppervlakken een grote invloed op de bouwkosten. Als gebruik kan worden gemaakt van onverharde grasvelden, zijn de aanlegkosten lager; in stedelijke gebieden, waar een groot deel van de leidingen in asfalt moet worden aangelegd, zijn ze hoger. Andere factoren kunnen potentiële warmtebronnen ter plaatse zijn, zoals een biogasinstallatie of een industriële activiteit die afvalwarmte produceert.
Hoe duurzaam is het?
Hoe duurzaam een warmtenet is, hangt af van de gebruikte warmtebronnen.
Indien omgevingswarmte of warmte van biomassaverbrandingsinstallaties als warmtebron wordt gebruikt, kan de warmte als bijna CO2-neutraal worden geclassificeerd. Als de elektriciteit die wordt gebruikt om de warmte op te wekken en te transporteren ook wordt opgewekt uit hernieuwbare bronnen, bijvoorbeeld door een WKK-installatie op biogas, kan de CO2-uitstoot van het netwerk op de balans 0 uitkomen. Om een verwarmingsnet efficiënt en duurzaam te exploiteren, moeten de netverliezen zo laag mogelijk worden gehouden. Dit kan worden bereikt door een betere isolatie van de warmteleidingen en een intelligente werking van het netwerk.
Betrokken partijen
Bij het opzetten van een verwarmingsnet moet men zich eerst tot mogelijke exploitanten wenden. Dit kan een plaatselijk openbaar nutsbedrijf zijn, maar ook een burgerinitiatief dat het verwarmingsnet exploiteert in de vorm van een coöperatie.
Aangezien het succes van een warmtenetwerk sterk afhangt van de dichtheid van de aansluitingen, is het van belang de plaatselijke bevolking in een vroeg stadium te informeren en bij de zaak te betrekken. Dit kan bijvoorbeeld gebeuren in de vorm van voorlichtingsbijeenkomsten voor het publiek. In nieuwe ontwikkelingsgebieden moet de gemeente in een zo vroeg mogelijk stadium worden betrokken, zodat bij het opstellen van het ontwikkelingsplan al rekening wordt gehouden met het verwarmingsnet en gebieden kunnen worden gereserveerd voor de verwarmingsinstallatie.
Stand van de techniek
Warmtebuizen bestaan uit een pijp waardoor het warmteoverdrachtsmedium wordt geleid, de isolatie en een beschermende mantel.
De pijp kan gemaakt zijn van staal of van vernet polyethyleen, het zogenaamde PE-X. PE-X buizen bieden het voordeel dat zij flexibel zijn en op rollen kunnen worden geleverd. Dit maakt het mogelijk om lange afstanden in één stuk te leggen zonder gebruik te moeten maken van dure hulpstukken en verbindingen. PE-X-buizen kunnen echter gewoonlijk slechts tot een druk van 6 bar en een temperatuur van 85 °C worden gebruikt zonder dat de duurzaamheid aanzienlijk afneemt. Bij afmetingen boven DN 100 is er ook geen flexibiliteit meer en worden de vereiste hulpstukken zeer duur.
Stalen buizen kunnen worden gebruikt bij hogere drukken en temperaturen. Een ander voordeel is dat bij stalen buizen een lekkagecontrole in de leiding kan worden geïnstalleerd, die het binnendringen van water in de isolatie in een vroeg stadium signaleert.
Onafhankelijk van de dienstleiding zijn de verwarmingsbuizen geïsoleerd met PUR-schuim. De dikte van de isolatie is gewoonlijk verkrijgbaar in drie isolatiediktes. Om de netverliezen tot een minimum te beperken, kan een zogenaamde dubbele pijp als heat pipe worden gebruikt. Bij de dubbele pijp liggen de twee mediumpijpen voor aanvoer en retour in een verbinding boven elkaar. Hierdoor wordt het oppervlak dat warmte afgeeft aan de grond aanzienlijk verkleind.
Voorbeeldprojecten
Verwarmingsnetten kunnen zowel in bestaande woonwijken als in nieuwbouwwijken worden aangelegd.
In de stad Venne worden ongeveer 150 bestaande verbruikers van warmte voorzien via een 9,5 km lang warmtenet. De warmte komt van de afvalwarmte van een wafelbakkerij. Als redundantiesysteem worden twee aardgasketels en een bufferopslagtank van 1000 m3 gebruikt in een verwarmingscentrale vóór de wafer-bakkerij.
Bovendien werd vervolgens een nieuw ontwikkelingsgebied met 30 abonnees op dit verwarmingsnet aangesloten. Het netwerk wordt beheerd door een coöperatie van burgers die ter plaatse is opgericht.