Emporium

De energievraag van gebouwen is grotendeels een laagwaardige vraag, met temperaturen dichtbij de lichaamstemperatuur. Indien dit wordt opgewekt met aardgas, met een potentiële temperatuur van circa 2500 graden, dan wappert een groot deel van die kwaliteit direkt door de schoorsteen naar buiten. De zon dealt op basis van deze kwaliteit. Er is voldoende zonne-energie, alleen niet op elk moment en in de gewenste kwaliteit. Als je bijvoorbeeld op het strand in de zon gaat liggen, dan krijg je 1 kilowattuur lichaamswarmte gratis. Wil je vervolgens dezelfde 1 kilowattuur als heet water voor een kopje koffie of thee dan wordt het al ingewikkelder. En wil je vervolgens diezelfde 1 kilowattuur als elektriciteit voor het opladen van je mobieltje dan wordt het nog ingewikkelder. De zon dealt dus op basis van de gevraagde kwaliteit (exergie) in plaats van kwantiteit (energie). Emporium is een zonne-energie systeem waarbij alle temperaturen zo dicht mogelijk aanschurken tegen de vraagtemperatuur - zodat het temperatuur of kwaliteit verlies zo klein mogelijk is - en is daarmee low-exergy. Dit maakt het voor de zon zo makkelijk mogelijk om energie te leveren, en maakt het systeem zo goedkoop mogelijk. Het volgende vraagstuk dat voor deze nul-emissie energiesystemen speelt is opslag van energie, en dan liefst voor het gehele jaar, ook wel seizoensopslag genoemd. De investering in seizoensopslag is zeer kritisch, omdat maar eenmaal per jaar energie wordt geladen en ontladen, en hiermee de investering moet worden terugverdiend. Emporium is een seizoensopslag systeem dat is geïntegreerd in het gebouwvolume, als waterkolommen in de kern van het gebouw, zodat het energieverlies hiervan als gebouwverwarming toekomt aan het gebouw. Dit verlies is, zelfs bij forse isolatie rondom de waterkolom, meer dan de opgeslagen energie zelf. De twee kenmerken - een low-exergy systeem en een seizoensopslag zonder energieverlies - maken dat het systeem een investering van circa 3 euro per kilowattuur vergt. Dat is honderd keer goedkoper dan batterijen van circa 300 euro per kilowattuur. Emporium is gesimuleerd voor dimensionering van het opslagvolume. Voor het Nederlandse klimaat, met lage stand van de winterzon, blijkt een nagenoeg vertikale stand van de zonnekollektor - kijkend op de winterzon - te resulteren in het kleinste opslagvolume.