Horizontale- & verticale bodemwisselaar

Een bodemwisselaar is een systeem dat warmte en koude uit de bodem onttrekt en gebruikt voor het verwarmen en koelen van een gebouw. De temperatuur van de bodem is relatief constant vergeleken met de buitenlucht en kan in de winter gebruikt worden om te verwarmen en in de zomer om te koelen. Het systeem bestaat uit een grote ondergrondse collector waardoor water wordt rondgepompt dat warmte en/of koude uit de bodem onttrekt. Door gebruik te maken van een bodemwisselaar heb je minder fossiele energie nodig om het gebouw te klimatiseren. Bij een bodemwisselaar wordt er geen grondwater onttrokken, er wordt slechts energie uitgewisseld tussen het water in de collector en de bodem. Het systeem is daardoor minder efficiënt dan een open warmte koude opslag (WKO), maar het brengt geen ongewenste waterstromen in de ondergrond op gang.

In Circl zitten twee typen bodemwisselaars; de horizontale bodemwisselaar en de verticale bodemwisselaar. Beide wisselaars zijn gesloten bronsystemen, het verschil met een open systeem zit hem in de positionering van de wisselaar ten opzichte van de bodem.

Hypothese pilotproject

Het bodemwisselaar-systeem biedt op jaarbasis de capaciteit voor een onttrekking van 17 MWh (= gelijk aan 2 huishoudens) warmte en koude uit de horizontale wisselaar (1) en 7 MWh (= gelijk aan 1 huishouden) warmte en koude uit het verticaal systeem (2). Bij een gunstig seizoensrendement (3).

Toepassing in Circl

De buizen van de bodemwisselaar lopen door de aardlaag heen. Door de buizen stroomt een vloeistof die de warmte van de grond opneemt en deze bovengronds weer afgeeft aan de warmtepomp. De werking van dit systeem berust op de constante temperatuur van de bodem. Een deel van de warmte die gegenereerd wordt door middel van de bodemlussen wordt gebruikt om de kelderbak te verwarmen d.m.v. vloerverwarming.

In Circl wordt er gebruik gemaakt van zowel verticale als horizontale bodemlussen. De verticale lussen bevinden zich tot 200 meter diepte in de grond. De horizontale bodemlussen bevinden zich onder de betonnen kelderbak. Er is hierbij gekozen voor twee verschillende systemen zodat je twee verschillende temperatuur trajecten hebt. Beide trajecten zijn koud, waarvan de een ongeveer 6 graden en de ander ongeveer 8-10 graden Celsius.

In verwarmingsbedrijf wordt systeemwater van circa 6°C de wisselaar in gebracht, waar het door de hogere bodemtemperatuur wordt opgewarmd tot circa 10°C. Vervolgens wordt het systeemwater via een warmtewisselaar (TSA) naar de warmtepomp gestuurd die het verder opwarmt tot circa 40°C. In koelbedrijf wordt water van circa 20°C de wisselaar in gebracht, waar het door de lagere bodemtemperatuur wordt afgekoeld tot circa 17°C. Vanuit de bodemwisselaar kan het systeemwater, via de TSA, direct worden ingezet als koeling voor het gebouw.

Schematische weergave inpassing bronnensysteem

Impact en Prestatie

Impact, prestatie en lessons learned zijn nog niet bekend. Pas na de pilot kunnen de resultaten worden gedeeld. De toepasbaarheid en schaalbaarheid van het product zal worden beoordeeld aan de hand van de volgende criteria: