Soorten bodemenergie
Open bodemenergiesystemen
Het open bodemenergiesysteem slaat zijn warmte en koude op in het grondwater. Het grondwater bevindt zich in een watervoerend pakket tot maximaal 500 m diepte. Door een bron te boren en ter hoogte van een watervoerend pakket filters te plaatsen, kan grondwater onttrokken en weer geïnfiltreerd worden.
Op deze manier kan in de zomer warmte opgeslagen worden in een ‘warme’ bron. In de winter kan deze warmte weer gebruikt worden voor de verwarming van gebouwen. Het warme water wordt afgegeven aan het gebouw en koelt hierdoor af. Dit afgekoelde water wordt vervolgens in een ‘koude’ bron opgeslagen, waarna het in de zomer gebruikt kan worden voor de koeling van gebouwen.
Gesloten bodemenergiesystemen
Varianten
De open en gesloten bodemenergiesystemen kunnen verder ingedeeld worden in verschillende varianten. In afbeelding zijn de verschillende systemen weergegeven:
Varianten open bodemenergiesystemen
Varianten gesloten bodemenergiesystemen
Varianten open bodemenergiesystemen
1. Monobron
Bij open systemen wordt onderscheid gemaakt tussen het aantal bronnen. Zo bestaat een monobron uit slechts 1 bron waarin 2 filters worden geplaatst. De warme en de koude bron bevinden zich hierdoor boven elkaar. Vooral op locaties met weinig ruimte kan dit een voordeel zijn. Een aandachtspunt hierbij is de bodemopbouw en de grondwaterkwaliteit die geschikt moeten zijn voor dit type systeem.
2. Doublet
Voor een doublet zijn minimaal 2 bronnen benodigd, waarvan 1 functioneert als de warme bron en de ander als de koude bron. De bronnen worden op voldoende afstand van elkaar geplaatst om grote hoeveelheden grondwater te kunnen verpompen en zo de energie af te geven.
3. Recirculatiesysteem
Het recirculatiesysteem bestaat eveneens uit 2 bronnen. Hierbij wordt uit 1 bron continu grondwater onttrokken met een natuurlijke grondwatertemperatuur en in de andere bron wordt dit water weer geretourneerd. Doordat er geen warmte wordt opgeslagen en er alleen water met een temperatuur van ca. 11 °C wordt onttrokken, is het rendement van deze systemen lager dan bij een doublet of monobron.
Varianten gesloten bodemenergiesystemen
1. Verticale bodemwarmtewisselaar
De meest toegepaste vorm van gesloten bodemenergie is de verticale bodemwarmtewisselaar, waarbij de bodemlus verticaal in de bodem aangebracht wordt. Om te bepalen hoeveel lussen er benodigd zijn, wordt een EED-berekening gemaakt. Daarnaast kent dit systeem een interferentietoets om aan te tonen dat lussen elkaar niet teveel nadelig beïnvloeden.
2. Horizontale bodemwarmtewisselaar
Een horizontale bodemwarmtewisselaar wordt juist op geringe diepte horizontaal in de bodem aangebracht. Het voordeel hiervan is dat het makkelijk is aan te leggen. Een nadeel is echter dat het een zeer groot oppervlakte nodig heeft en sterker wordt beïnvloed door seizoensinvloeden.
3. Aardwarmtekorf
De aardwarmtekorf bestaat uit leidingwerk dat in de vorm van een korf in de bodem wordt aangebracht. Voor het aanbrengen van deze aardwarmtekorven wordt een kleine ontgraving gemaakt. Een nadeel van deze techniek is dat het een beperkte hoeveelheid energie kan leveren, waardoor deze techniek meer geschikt is voor kortcyclische opslag van warmte en minder geschikt voor langdurig onttrekken van warmte uit de bodem.
Temperatuurtrajecten
De natuurlijke grondwatertemperatuur in Nederland ligt over het algemeen rond 11 à 12 °C. Tijdens het koelen van een gebouw neemt de temperatuur in het afgiftesysteem toe en via het omzettingssysteem wordt deze warmte overgegeven aan het bronsysteem. Bij een warme bron kan gedacht worden aan temperaturen van ca. 15 à 20 °C. Temperaturen hoger dan 25 °C, en in sommige gevallen 30 °C, zijn in de wetgeving niet toegestaan. In bijzondere gevallen kan, mits goed onderbouwd, wel een vergunning worden verleend voor middelhoge temperatuuropslag.
In de winter wordt juist koude afgegeven aan het bronsysteem. Deze temperatuur van dit koudere water ligt globaal tussen de 7 à 9 °C. Temperaturen lager dan 5 °C zijn voor open bodemenergiesystemen niet toegestaan in de wetgeving.