Het principe: energie in de faseovergang
Om water van 1 °C te laten bevriezen tot ijs van 0 °C moet je verrassend veel energie onttrekken: zo'n 80 keer meer dan nodig is om diezelfde liter water één graad af te koelen. Die energie heet latente warmte, en precies daar maakt de ijsbatterij gebruik van.
Een ijsbatterij is in de kern een goed geïsoleerd buffervat gevuld met gewoon water, met daarin een netwerk van warmtewisselaars. Door 's nachts of op momenten met goedkope (zonne)stroom het water gecontroleerd te laten bevriezen, laad je het vat op met koude. Overdag smelt het ijs weer en levert het die koude af aan je gebouw.
Koelen én verwarmen
De ijsbatterij is geen eenrichtingsverkeer. In combinatie met een warmtepomp werkt het vat twee kanten op. In de zomer is het smeltende ijs een vrijwel gratis koudebron. In de winter draait het om: bij het bevriezen van water komt warmte vrij, en die warmte gebruikt de warmtepomp als bron om het gebouw te verwarmen.
Omdat het vat rond het vriespunt werkt, heeft de warmtepomp een stabiele en relatief warme bron vergeleken met buitenlucht op een koude winterdag. Dat verhoogt het rendement van de warmtepomp aanzienlijk.
Waarom water?
Water is goedkoop, overal beschikbaar, niet giftig en niet brandbaar. Er zit geen lithium of kobalt in en het vat gaat tientallen jaren mee zonder degradatie: water kan onbeperkt bevriezen en ontdooien zonder capaciteit te verliezen.
Dat maakt de ijsbatterij een uitzonderlijk duurzame vorm van energieopslag: lage milieu-impact bij productie, geen zeldzame grondstoffen en volledig recyclebaar aan het einde van de levensduur.