Bodemenergie

Laatst bewerkt op: 27 sep 2016

Regelgeving Bodemenergie systemen

De opdrachtgever (initiatiefnemer) is verplicht om werkzaamheden die genoemd zijn in het besluit bodemkwaliteit te laten uitvoeren door een bedrijf dat daarvoor een erkenning heeft / gecertificeerd is.

Vanaf 1 oktober 2014 geldt voor bedrijven een certificatieplicht, voor zowel de ondergrondse als bovengrondse installatie, bij gebruik making van bodemenergie.

De Bodemenergie Erkenningsregeling is opgenomen in de AMvB Bodemenergie.

“Het verrichten van werkzaamheden ten behoeve van een bodemenergiesysteem vindt plaats overeenkomstig de daartoe krachtens het Besluit bodemkwaliteit aangewezen normdocumenten door een persoon of instelling die daartoe beschikt over een erkenning op grond van dat besluit”.

Men dient dus aantoonbare kennis te krijgen/hebben op het gebeid van bodemenergiesystemen Het betreft hier werkzaamheden die behoren tot de categorieën: ontwerpen, installeren, beheren, onderhouden en buiten werking stellen van bodemenergiesystemen .

Onderscheid bij Certificering conform AMvBBovengrond:

Bovengrond:

• KBI: BRL 6000 bijzonder deel 21:
• BRL 6000-21: klein” : ‘bodemenergie met warmtepomp,
  individuele woningen – ISSO 72BRL 6000-21: geheel: ‘Energiecentrales met WKO’ met daarbij
• ISSO 39, 72, 73 en 80

Ondergrond:

• SIKB BRL 11000 en Protocol ‘Ontwerp, realisatie en beheer en onderhoud ondergronds deel bodemenergiesystemen’

Onderstaand treft u 3 pdf bestanden met meer info hierover.

• Op weg naar uw certificering en erkenning voor bodemenergiesystemen.
• FAQ omtrent de regeling (gestelde vragen en antwoorden)
• Examens en opleidingsmogelijkheden bodemenergie

Een bedrijf met erkenning kent de regels en word getoetst of ze deze ook juist toepassen.
Het gaat o.a. ook over afvoer van water dat vrij is gekomen of toegevoegd is bij het boren, het isoleren van grondlagen t.o.v. elkaar (afvullen van de ruimte die naast de kunststofbuis is overgebleven).

Ook zgn. horizontale bronnen, korven, spiralen en leidingen net onder het maaiveld vallen onder ‘bodemenergiesystemen immers het zit onder de grond in de bodem.

Boringen dieper dan 500 meter vallen niet onder de erkenningsplicht maar onder de Mijnwet / hiervoor gelden andere regels.

Even terug in de tijd: tot 1 januari 2011 was er veel wildgroei in ‘boorders land’, er waren helaas nogal wat ‘boorders’ die het niet zo nauw namen, dit drong natuurlijk ook in Den Haag door waardoor er toen regels zijn gemaakt en grondboorbedrijven gecertificeerd moesten worden, of anders gezegd een ‘boormeester’ in dienst moeten hebben die gecertificeerd is ( net als bijvoorbeeld een APK keurmeester in een garagebedrijf). Lobbyisten hebber er voor gezorgd dat vanaf oktober 2014 bij een bodemenergie-installatie ook het bovengrondse deel onder een certificering valt.

Mag er overal bodemenergie worden gebruikt / een boring worden gedaan:

In beginsel leent de bodemopbouw van de Nederlandse ondergrond zich voor het gebruik van bodemenergiesystemen.
Echter in bijvoorbeeld grondwaterbeschermingsgebieden is toepassing van deze systemen vaak niet toegestaan.

Met de komst van het wijzigingsbesluit bodemenergiesystemen kunnen ook interferentiegebieden worden aangewezen waar regels aan zijn verbonden, die bepalend zijn voor net wel of niet kunnen toepassen van bodemenergie.

Wilt u meer weten over uw locatie en de mogelijkheden voor WKO, raadpleeg dan de WKO tool.

Vergunning

Regels voor een gesloten bron:

Vanaf 1 juli 2013 is er een meldingsplicht voor elk nog te maken gesloten bron < (kleiner dan) 70 kW en voor elk nog te maken gesloten bron > (groter dan) 70 kW is een vergunning.

In de meldingsplicht moeten diverse vragen worden beantwoord over het toe te passen systeem maar ook wie, onder welk certificeringsnummer, de installatie maakt. Immers alleen gecertificeerde bedrijven mogen ná 1 juli 2014 werkzaamheden uitvoeren aan bodemenergiesystemen.
—

Reeds gemaakte bronnen mogen (nog niet verplicht) ook gemeld worden in verband met bescherming ‘interferentiegebieden’. Met interferentie word bedoeld dat als in één gebied dicht bij elkaar meerdere bronnen zijn deze elkaar (nadelig) kunnen beïnvloeden. De gemeente en provincie kunnen zgn. interferentie gebieden aanwijzen waarin vanaf een vast gesteld moment geen nieuwe bronnen meer mogen worden gemaakt.

De gemeente ontvangt de meldingen en vergunningsaanvragen van gesloten bodemenergiesystemen van het Omgevingsloket (OLO) en de Activiteiten Internet Module (AIM) indien het een melding binnen een inrichting betreft. Deze zullen binnenkomen bij de vergunning-afdeling en daar geregistreerd worden.
Verder geldt dat gemeenten meldingen kunnen uploaden/invoeren naar het Landelijk Grondwater Register (LGR) om zodoende een landelijk overzicht te verkrijgen van bestaande bodemenergiesystemen.

OBM (via de gemeente)

Omgevingsvergunning Beperkte Milieutoets. Voor grote gesloten systemen met een vermogen van meer dan 70 kW of voor gesloten systemen binnen een aangewezen interferentiegebied moet een OBM worden aangevraagd.

De OBM is een eenvoudige vergunning zonder voorschriften, met een beperkt aantal weigeringsgronden, die met de reguliere procedure wordt voorbereid.

PMV (De provincie / staat boven de gemeente)

Provincies kunnen in de Provinciale milieuverordening, ter bescherming van bepaalde waarden of belangen, gebieden aanwijzen waar bodemenergiesystemen niet zijn toegestaan of alleen met provinciale ontheffing zijn toegestaan.

In het vooroverleg moet duidelijk worden dat het aanvragen van een OBM (omgevingsvergunning beperkte milieutoets) niet zinvol is voordat duidelijk is of de provincie ontheffing van de PMV gaat verlenen.

Regels voor een open bron:
Open systemenzijn vergunning-plichtig op grond van de Waterwet. Binnen de Waterwet (op 22 december 2009 in werking getreden) blijven de provincies (Gedeputeerde Staten) bevoegd gezag voor de vergunningverlening en de handhaving voor open systemen.

Aan de vergunning kunnen voorschriften worden verbonden ter bescherming van de bij het grondwaterbeheer betrokken belangen. Zo kunnen voorschriften worden gesteld aan de te gebruiken materialen, om verontreiniging van het grondwater door het systeem tegen te gaan.

Ook kunnen voorschriften worden gesteld aan de ontmanteling van de ondergrondse delen van het systeem indien het gebruik van het systeem wordt beëindigd. Daarnaast kunnen in de Provinciale Milieuverordening (PMV) gebieden worden uitgesloten voor boringen.
De milieubeschermingsgebieden voor grondwater omvatten de waterwingebieden, beschermingsgebieden en borings-vrije zones.
De zwaarte van de eisen aan een open bron kennen een omslagpunt bij het maximaal per m³ verpompt water per uur, te weten 10 M³.
Boven deze 10 m³ (wat ongeveer overeenkomt met een vermogen van 46,5 kW) zijn de vergunningseisen strenger.
Regels voor lucht:
Voor warmteterugwinning voor een warmtepompboiler uit ventilatielucht is geen vergunning vereist. Voor plaatsing van een lucht-warmtewisselaar voor een warmtepompboiler aan de buitenkant van een huis moet of een bouwvergunning bij de gemeente worden aangevraagd of dit hoeft alleen bij de gemeente gemeld te worden, afhankelijk van de plaats op het dak of aan de gevel. De gemeentelijke Dienst Bouw- en Woningtoezicht kan u hierover meer informatie geven.

Bodemenergie / open en gesloten bron.

Bodemenergie is het gebruik van warmte of koude in de ondiepe ondergrond (Aardwarmte wordt gewonnen uit de diepe ondergrond).
Dit zijn duurzame vormen van energie die bijdragen aan besparing van fossiele brandstoffen en op de uitstoot van CO2.

Door gebruik te maken van deze bronnen van energie kunnen onder meer gebouwen, woningen, kassen en fabrieken op een duurzame manier worden verwarmd en gekoeld.
Er zijn twee soorten bodemenergiesystemen: open systemen en gesloten systemen.

(plaatje is gesloten bron)

– Bij een individuele warmtepomp voor een woning wordt meestal de gesloten bron toegepast.
– Bij een centraal ‘ketelhuis’ voor blokverwarming of grote utiliteit kiest men ook wel voor een open bron.

• Bij een open bodemenergiesysteem wordt grondwater onttrokken en opgewarmd grondwater na gebruik terug in de bodem geïnfiltreerd (tijdens koelen verloopt het proces andersom).

• Bij een gesloten bodemenergiesysteem wordt een vloeistof, vaak met toegevoegde antivriesmiddelen, in buizen door de bodem geleid. Het water komt niet in direct contact met het grondwater. Er is geen sprake van een actieve verplaatsing van grondwater door het systeem.

Andere benamingen hiervoor zijn bodemwarmtewisselaar / bodemcollector / aardsondes / captatienet.

De wijze waarop een gesloten of open bron gemaakt wordt kan ook verschillen:

Bij een gesloten bron onderscheiden we deze uitvoeringen/ontwerpen:

Verticaal
Het Verticale Bodem Warmte Wisselaar Systeem bestaat uit één of meerdere bodemcollectoren.
Een boormachine boort ‘gaten’ in de grond waarin kunsstofbuizen worden gestopt (hieronder volgt een uitgebreidere omschrijving).
Horizontaal
Het horizontaal Bodem Warmte Wisselaar Systeem bestaat ook uit één of meerdere bodemcollectoren.
-Meestal wordt eerst grond afgegraven tot c.a. 1,5 meter diep, dan worden buizen gelegd en er weer grond overheen gedaan. Maar het is ook mogelijk om horizontaal te boren of bijvoorbeeld een landbouwgraafmachine te gebruiken welke sleuven graaft waarin de buizen komen (zoals bij drainage)

Heipalen

Middels prefab zijn te voren in betonnen heipalen kunstofbuizen aangebracht welke als warmtewisselaar gaan functioneren.

Korven en dergelijke
Een combinatie van horizontaal en verticaal is ook mogelijk, ook zijn er ontwikkelingen met zgn. korven die in de bodem worden aangebracht.
(Er moeten wel voldoende korven worden aangebracht in verhouding met het benodigde vermogen / er zijn helaas ook praktijkervaring waarin dit niet gebeurt is).

Bij een open bron onderscheiden we deze uitvoeringen/ontwerpen:

Recirculatiesysteem
Dit systeem maakt gebruik van een vaste onttrekkingbron en een vaste infiltratiebron. De temperatuur van het opgepompte water heeft altijd de temperatuur van het natuurlijke grondwater (circa 11 tot 13°C). In de zomer wordt er warm water in de infiltratiebron gepompt, in de winter koud water. Dit systeem is wat goedkoper, maar heeft ook een lager rendement. Deze systemen worden meestal aangelegd in combinatie met een grondwatersanering.
Doubletsysteem
Het doublet systeem is het meest voorkomende energieopslagsysteem voor de utiliteitsbouw en de glastuinbouw. Zo zijn bij een doubletsysteem de warmte en koude in twee aparte bronnen op afstand van elkaar gescheiden. In de winter wordt grondwater uit de warme bron opgepompt en bijgewarmd door een warmtepomp voor verwarming. Het afgekoelde water wordt teruggepompt. Na ongeveer een half jaar wordt de circulatierichting omgedraaid. In de zomer wordt grondwater uit de koude bron gebruikt voor koeling. De bronnen kunnen op enige afstand naast elkaar gelegen zijn of onder elkaar in verschillende watervoerende pakketten. De diepte van de bronnen varieert meestal van 20 tot 300 meter onder maaiveld.
Monobron
Een monobron is een systeem waarbij een onttrekkingfilter en een infiltratiefilter boven elkaar in een bron worden geplaatst. Omdat maar één bron nodig is, zijn de kosten van een monobronsysteem ongeveer de helft lager dan van een doubletsysteem. Monobronnen kunnen alleen toegepast worden bij kleinere systemen, met een waterverplaatsingscapaciteit van maximaal 30 tot 50 m3 water per uur.
HTO (niet warmtepomp gericht)
Voor bodem energie wordt in de glastuinbouw soms ook gebruik gemaakt van HTO (Hoge Temperatuur Opslag) De warmte waarvan bij HTO gebruik wordt gemaakt, kan onder meer van warmtekrachtkoppeling (WKK), diepe geothermie of zonnecollectoren afkomstig zijn. Er word dan beschikbare warmte tijdelijke in de bodem opgeslagen.

foto: Het boren van een bron achter een woning

Tip: Bij nieuwbouw is het handiger om gelijktijdig of nog voor het aanbrengen van de fundering de boring te doen.

De leidingen kunnen dan meteen door de fundering naar binnen worden gebracht.

Maar geen probleem verder.. er zijn gelukkig ‘boorwagens’ in allerlei afmetingen, zodat men toch nog achter de woning kon komen.

Ook was er al een sparing voorzien in de fundering.

Belangrijk / normen en waarden

Regels zijn er om nageleefd te worden. In de praktijk komt het soms nog voor dan een zgn. beregeningsput als openbron wordt gebruikt voor de warmtepomp. (het water naar boven pompen, gebruiken en in een sloot weer wegspoelen. Dit is natuurlijk niet de juiste weg en tevens verboden. Ga goed met onze natuur en milieu om en volg de regels. Laat een bodemenergie-bron over aan de expert, het is bovendien verplicht .

Hoeveel meter boring?

Het aantal meters dat geboord moet worden hangt onder meer af van het gewenste vermogen (grote van uw woning) en de locatie waar de boring plaats vindt. Allereerst moet door middel van een berekening (Transmissieberekening) vast worden gesteld hoeveel vermogen nodig is om uw woning te verwarmen.

Stel, U heeft een perfect geïsoleerd huis met een totaal vloer oppervlak van 200 m² (Begane grond + verdieping totaal)
Als voorbeeld nemen we aan dat nodig is: 200 x 50 Watt = 10000 Watt of wel 10 kW * (*dit is geen transmissie berekening maar een indicatie op basis van richtgetal bij een inzet met Bétafactor .8 in een nieuwbouw woning zonder WTW)

We zetten dus in dit voorbeeld een warmtepomp van 10 kW in, die een bron nodig heeft van 8 kW.
8 kW komt ‘gratis’ uit de bodem, 2 kW wordt toegevoegd door de compressor vanuit het elektriciteitsnet.

We hebben dus een bron van 8 kW nodig in dit voorbeeld bij een inzet met een Bétafactor van .8 met 2000 ‘vollast’ draaiuren per jaar voor verwarming en 500 ‘vollast’ draaiuren voor tapwater. De bron moet dus minimaal met dit aantal draaiuren per jaar (2500), gedurende de komende 30 jaar, steeds een vermogen van minimaal 8 kW kunnen leveren.

De boormeester berekent nu hoeveel meter boring hiervoor nodig is. Een gemiddelde opbrengst in Nederland is ongeveer 25 tot 40 Watt per meter boring. Stel nu dat we op uw locatie precies op 40 Watt uitkomen dan moet dus 8.000 : 40 = 200 meter geboord worden. In de praktijk kan dit bijvoorbeeld 2 boringen van 100 meter diep betekenen of 4 van 50 meter. Het kan ook zo zijn dat bij u voornamelijk droge zandgrond is en er misschien wel 8000 : 25 = 320 meter geboord moet worden. De boringen dienen minimaal 5 meter van elkaar af te zitten.

De gespecialiseerde boormeester kan het aantal te boren meters precies voor u berekenen, mede aan de hand van metingen die eerder nabij uw locatie zijn gedaan en in kaart zijn gebracht. Als nabij uw locatie geen gegevens voorhanden zijn kan altijd nog een ‘proefboring’ worden gedaan om vast te stellen hoeveel meter geboord moet worden.

Resumé:

De ‘boormeester’ heeft om een bron te kunnen berekenen van u nodig:

• De exacte locatie van de woning/gebouw
• Een transmissieberekening (100% benodigde energie per jaar om de woning te kunnen verwarmen)
• Het warmtepomp vermogen (type) dat wordt ingezet (Bétafactor / meestal .8).
• Wordt er ook tapwater verwarmt ? Zo ja, wat is het te verwachten verbruik (meestal is dit niet precies bekend en wordt met 500 ‘vollast’ uur per jaar gerekend)
• Wordt er ook passief gekoeld ? (meestal wordt met 400 uur per jaar gerekend met bron vermogen als passief koel vermogen)
• Wordt er met de warmtepomp nog meer verwarmt? (Bijvoorbeeld een zwembad, zo ja is het een binnen en/of buitenbad van hoeveel m³ / bij een buitenbad wordt meestal gerekend dat deze van mei t/m september in gebruik is)

De boormeester stopt al deze gegevens in zijn berekening en rekent dus uit hoeveel meter bij u geboord moet worden om gedurende 30 jaar* het benodigde vermogen jaarlijks te kunnen leveren. Hij gaat er tevens van uit dat steeds op het eind van elk ‘stookseizoen’ nog steeds 4°C brinewater uit uw gesloten bron komt en dat deze terug erin gaat met 0°C.
*Reden dat de gesloten bron berekend wordt voor 30 jaar: De economische levensduur van een warmtepomp is bepaalt op 15 jaar, de bron zou minimaal 2x deze levensduur mee moeten kunnen. Tevens wordt groot onderhoud van een nieuwbouw woning pas verwacht na 30 jaar. (De economische levensduur is niet de daadwerkelijke levensduur van de warmtepomp deze kan natuurlijk langer zijn / en bij pech korter)

Brine water

Regelmatig zult u bij warmtepompen het begrip ‘Brinewater’ tegen komen.

Brinewater is water met een antivries toevoeging.

Doorgaans tussen de 10- en 30% Glycol (Mono Propylene glycol of Mono Ethylene glycol)
Bij een gesloten bron (water loopt door buizen door de bodem) bestaat de kans dat de warmtepomp de temperatuur van dat water, bij een strenge winter, onder 0 graden Celsius trekt. Om te voorkomen dat dit water in de gesloten kring bevriest wordt glycol toegevoegd. Ook is het zo dat als het water met een temperatuur van 1 graad Celsius uit de warmtepomp komt en terug de bron in gaat, de temperatuur plaatselijk in de verdamper al – 4 graden Celsius kan zijn (Dus bij toepassing van geen glycol, vriest de verdamper het eerst dicht). Doorgaans wordt bij een gesloten bron, 30% glycol toegevoegd.

Bij een open bron: Het water van de open bron wordt vrijwel nooit meteen over de verdamper van de warmtepomp gepompt. Immers in dit openbronwater kunnen allerlei vervuilingen zitten, ondanks de toepassing van filters in de bron. De meeste warmtepompfabrikanten eisen (garantie) dat tussen open bron en de warmtepomp een scheidingswisselaar komt. De vervuiling zal dan nooit in de kostbare warmtepomp plaatsvinden maar in de scheidingswisselaar. In het gesloten circuit van scheidingswisselaar naar warmtepomp wordt dan meestal 10% glycol toegevoegd. Normaal gesproken is de temperatuur van het water van een open bron hoog genoeg om niet te kunnen bevriezen, maar om bevriezingsgevaar van de verdamper te voorkomen bij een eventueel tijdelijk slechte flow van de bron wordt deze 10% toegevoegd.

Grondlagen (pakketten)

In één boring kunnen verschillende grondlagen (pakketten) voorkomen:

• Droog sediment, opbrengst 20 Watt / meter
• Vast gesteende met water verzadigd; 50 Watt / meter
• Kiezel, zand, droog; < 20 Watt / meter
• Kiezel, zand, watervoerend; 55 – 65 Watt / meter
• Klei, leem, vochtig; 30 – 40 Watt / meter
• Kalksteen (massief); 45 – 60 Watt / meter
• Zandsteen; 50 – 65 Watt / meter
• Zure stollingsgesteenten (bv graniet); 50 – 70 Watt / meter
• Basische stollingsgesteenten (bv basalt); 35 – 55 Watt / meter
• Gneis; 60 – 70- Watt / meter

De samenstelling van de bodem is dus steeds weer anders per locatie

Voorbeeld omschrijving van een goede boring:

1. Er is een goede berekening gemaakt van het aantal te boren meters
2. De ‘boormeester’ stelt zijn boormachine op voor een eerste boring. Rond de plaats waar de boring moet komen wordt een kuil gegraven De kuil wordt vol met water gezet.
3. De beste boormethode is een ‘zuigende boring’ dat wil zeggen dat de grond uit de boring naar boven wordt afgezogen door de machine (de boor is hol) hierdoor ontstaat ook een keurig rond gat. (Een spuitende boring geeft ondergronds geen mooi rond gat, en je kan dan ook vaak geen goede monsters nemen.)
4. Om de 3 tot 5 meter wordt uit de zuiging een monster genomen. (hierdoor worden de verschillende grondlagen vastgesteld en kan de berekening nog worden bijgesteld)
5. De monsters komen in een speciale bak, later als de grond goed is gedroogd wordt tevens een rapport opgemaakt van de boring en bodemsituatie.
6. Tijdens de boring wordt de boor steeds verlengd met holle stalen buizen. Als de boring klaar is wordt de boor gevuld met water (uit de kuil) en worden de ‘boor buizen’ uit het gat weer omhoog gehaald het gat loopt vol met water waardoor, door de druk van het water, de ‘boring niet instort’.
7. De collectoren (buizen) worden in het gat neergelaten, op de buizen staat een opdruk per meter, zodat we zien of we ook daadwerkelijk tot op de bodem van het geboorde gat komen.
8. In het resterende gat wordt langzaam fijngrind gestort, uitgerekend is hoeveel m³ dit moet zijn, zodat de verschillende aardlagen van elkaar weer ‘geïsoleerd’ blijven.
9. Enkele dagen hierna komt pas de ‘montage ploeg’ om de verschillende slangen (boringen) aan elkaar te maken, tot nabij de warmtepomp te brengen en te vullen met water en antivries (Glycol).

Wat kost een gesloten bron?

Dat is dus afhankelijk van locatie en het gewenste vermogen.
Omdat ‘boren’ een specialistisch vak is en dure ‘boor – machines’ nodig zijn,
is de prijs niet echt goedkoop te noemen.

Als richtprijs kunt u aanhouden dat u 30 euro per meter boring aan kosten heeft, die prijs is dan
inclusief de collector (Slangen). Dus stel dat we bovenstaand voorbeeld pakken en we een warmtepomp van 10 kW nodig hebben, hiervoor is dus een bron van 8 kW nodig. Stel dat de opbrengst per meter boring 40 Watt is. Dan hebben we nodig (8000 Watt : 40 Watt) = 200 meter boring (bijvoorbeeld 2 x 100 meter) , dan kost deze bron (richtprijs) 200 x 30 = 6000 euro. (Richtprijs is inclusief slangen, verdeler om slangen aan elkaar te maken, vulling van water en glycol tot in het ‘ketelhuis’.)

Wat als er te weinig meters zijn geboord?

Als er te weinig meters zijn geboord, wordt teveel energie ontrokken op een te klein gedeelte van de aardbodem.
De aardbodem zal hierdoor teveel afkoelen en uiteindelijk onder de 0 °C uitkomen.
Hierdoor wordt het temperatuurverschil, tussen bron en af te geven, te groot en zal uw warmtepomp een slechter rendement (lees meer stroomverbruik) hebben dan de bedoeling is.
Ook kan het zijn dat er onvoldoende energie kan worden ontrokken om uw woning warm te krijgen.
Uiteindelijk zal de bodem rondom de boring ‘bevroren’ zijn en uw wartepomp in storing gaan vanwege te lage
bron temperatuur.

Is dit op dat moment nog op te lossen? Ja, maar niet eenvoudig.
Er moet zo ie zo een of meerdere boringen bijkomen, zodat er wel voldoende ‘meters’ zijn. De ‘bevroren bron’ zal geruime tijd nodig hebben om weer te regenereren.
In de praktijk maakt men in zo’n geval vaak een nieuwe ’totaal boring’ om een jaar later de oude er weer bij te
voegen, op dat moment is er meer dan voldoende bodemvermogen beschikbaar.

Aan dit voorbeeld zie je dat garantie belangrijk is, op deze manier zijn het niet uw extra kosten.

Een ‘HR bodem wisselaar’ vaak minder gunstig !!!

Steeds meer bedrijven claimen een hoger rendement te kunnen halen met hun soort bodemwisselaar, hierdoor zouden minder meters geboord hoeven worden. Het klinkt vreemd, maar m.b.t. het jaarrendement bent u nog steeds het best uit met ‘de ouderwetse manier’ dat wil zeggen een buis van 40 of 32 mm in de bodem brengen.

Waarom is dit zo?

Een zogenoemde ‘HR bodemwisselaar’ kan soms inderdaad wel tot 100 Watt op 1 meter boring ontrekken t.o.v. de ca. 40 Watt (afhankelijk van bodem structuur) die de ‘gewone kunststof buis’ doet. Alleen de bodem zelf moet natuurlijk wel in staat zijn om deze 100 Watt ook aan te vullen. In de praktijk zien we dat dit bijna nooit het geval is. Dus als u 100 Watt ontrekt aan de bodem, en de bodem kan maar voor 35 Watt aanleveren uit directe omgeving dan zal de bron temperatuur rondom de wisselaar sneller zakken bij een HR bodemwisselaar dan bij een ‘gewone’. Het installatie rendement zal dus met de HR bodemwisselaar slechter uitpakken dan met de ‘gewone’ bodemwisselaar.

Ook met ‘korven’ blijkt het eindrendement slechter te zijn door dat de temperatuur eerder zakt. Je kan dat natuurlijk weer oplossen door meer korven te plaatsen of meer meters HR leiding te plaatsen. Alleen dan is het voordeel van de HR buis natuurlijk ook weggenomen, HR leiding is immers duurder in aanschaf per meter en als je dan net zo veel meters moet boren dan met een gewone bodemwisselaar (buis) is de winst natuurlijk weg.

Alleen bij een bodem waarvan je zeker weet dat de HR bodemwisselaar in een goed ‘water voerend pakket’ zit is deze manier gunstiger. Maar dat zeker weten is een erg moeilijke factor blijkt in de praktijk (daarvoor zouden proefboringen nodig zijn).

Wellicht dus beter de ‘ouderwetse’ manier van boren en bodemwisselaar kiezen.
Een goede boormeester kan ook uitrekenen wat voor welke plaats beter is, soms is het beter om bijvoorbeeld 4 x 50* meter te boren dan 2 x 100* , dat ligt aan de bodemstructuur ter plaatsen (*als de vraag 200 meter is)

Open Bron

Een openbron maakt gebruik van het grondwater in de bodem.
Er zijn twee methode;

1. Recirculatie-systeem
Je haalt grondwater uit een ondergronds stromende bron naar boven, en brengt het elders, weer in dezelfde stromende bron terug.

2.Warmte / Koude opslag
Je haalt in de zomer grondwater uit een ondergrondse koude bron omhoog om te koelen, deze wordt opgewarmt door het gebouw, en brengt dit water terug in een warme bron. In de winter haal je het water uit de warme bron omhoog voor verwarming en breng je het afgekoelde water terug in de koude bron. (Zie het als 2 thermosflessen, waarbij de aardbodem de thermosfles is)

Het aanleggen van een goede open bron kost minimaal 10.000 euro, daarbij komt nog dat dit type bron onderhoud nodig heeft. (Een grote open bron voor meerdere woningen of utiliteit kost al snel 10 duizenden euro’s)

Een open bron vergt veel meer aandacht dan een gesloten bron

Een goede openbron maken is, als je het goed en met respect voor de natuur wil doen, moeilijk.

In geval van een ‘circulatie systeem’ doe je het goed als je in dezelfde onderaardse bron er net zoveel energie in de
winter uithaalt dan dat je in de zomer terug gaat brengen!

En dat vergt van de installatie ook weer aanpassingen:

Een verwarmingssysteem draait gemiddeld 2000 uur per jaar, zeg dat je 10 kW per uur nodig hebt uit de bron
dan heb je 20.000 kW uit de bodem gehaald.
Passieve koeling draait gemiddeld 500 uur per jaar, maar kan door het 10 kW verwarmingssysteem maar
7,5 kW afgeven, 500 x 7,5 = 3.750 kW.
Dan heb je 20.000 kW – 3.750 kW = 16.250 kW niet terug gegeven aan de aarde.

Voor die 16.250 kW zul je iets moeten verzinnen. Je kan bijvoorbeeld zonnepanelen in de zomer energie laten maken en deze in de aarde brengen, zodat de ballans weer op 0 uitkomt.

Noot: Voor kleine installaties (privé woning) is hier thans nog geen regelgeving voor, grotere installaties moeten hier
wel aan voldoen. (zie het onderwerp vergunning hieronder)

Horizontale Collector

(Deze wordt in Nederland bijna niet toegepast)

Bij een horizontale collector is de opbrengst per m²* (*uitgaande van 2000 uur per jaar)
10-15 Watt bij droge zandgrond per m² grond oppervlak
15-20 Watt bij natte zandgrond per m² grond oppervlak
20-25 Watt bij droge leemgrond per m² grond oppervlak
25-30 Watt bij natte leemgrond per m² grond oppervlak
30 – 35 Watt bij grondwatervoerende grond per m² grond oppervlak

Met deze gegevens kunt u dus berekenen hoeveel m² grond u nodig heeft.
(Deel het benodigde vermogen door bovenstaande opbrengst)
Het aantal meter buis dat u moet leggen hangt af van het type kunststof (PE) buis en de diameter. (hoeveel watt per meter kan deze opnemen) Vervolgens zorgt u dat er zoveel buis op 1 m² grond ligt dat overeenkomt met wat u wil en wat kan.

Dus: stel u heeft natte zandgrond en kan dus maximaal 20 Watt per m² ontrekken, en stel u heeft buis die 10 Watt per strekkende meter opneemt dan volstaat u met lussen om de 50 cm te leggen (er ligt dan 2 meter buis op 1 m² grond).

De buis ligt over het algemeen het best op een diepte van 1,2 tot 1,5 meter diep. Maak de buizen per stuk nooit langer dan 100 meter. (Maak ze door middel van Tichelman of een verdeler aan elkaar zodat u groepen krijgt, op die manier blijft de weerstand beperkt en kunt u met een normale bronpomp het water rondpompen.

Bron energiebalans

Gebruikers van gesloten systemen boven de 70 kW en open systemen boven 10 m³ moeten jaarlijks gegevens over de retourtemperatuur en de hoeveelheid benutte warmte en koude opsturen naar het bevoegd gezag.
Het bevoegd gezag kan dus het gebruik van het systeem op afstand ‘in de gaten houden’. Bij te hoge retourtemperaturen is het raadzaam direct te reageren. Wat de energiebalans betreft hebben gebruikers in principe 5 jaar de tijd om aan de balanseisen te voldoen.
Als na 2 of 3 jaar een grote onbalans (warmteoverschot) wordt geconstateerd zou het bevoegd gezag een signaal af kunnen geven richting gebruiker maar handhavend optreden kan pas na 5 jaar.

Bij bodemenergiesystemen in afzonderlijke woningen hoeven de retourtemperatuur en de hoeveelheid warmte en koude niet te worden gemeten.

Toevoeging aan het water in een gesloten systeem

In gebieden zonder veen in de ondergrond is monopropyleenglycol geschikt, omdat dit in zuurstofrijk grondwater goed wordt afgebroken. In gebieden met veen in de ondergrond zal geen afbraak van monopropyleenglycol plaatsvinden en dient kaliumcarbonaat te worden gebruikt.
Het is de bedoeling om deze voorkeuren als eis in protocol 11001 (ondergronds ontwerp) op te nemen in de toekomst.
Verder regelt het Wijzigingsbesluit bodemenergie dat gesloten systemen bij lekkage direct buiten gebruik moet worden gesteld en de resterende vloeistof moet worden verwijderd. Bij kleine gesloten systemen valt de warmtepomp uit wanneer bij lekkage de druk in het ondergrondse circuit wegvalt.
Grote gesloten systemen moeten voorzien zijn van lekdetectie zodat ook daar snel kan worden ingegrepen.

Een rivier of ‘plas’ als bron?

Methode A: U plaats een gesloten collector in het oppervlakte water, veelal op de bodem van de rivier/kanaal/plas, door deze collector wordt het brine water van de warmtepomp rond gepompt .

De ervaringen uit het veld zijn wisselend soms gaat dit goed soms gaat het goed fout. Wat hier in ieder geval belangrijk is, is de stroming van het oppervlakte water (rivier / plas / kanaal) . In de winter zal het oppervlakte water in temperatuur zakken, hierdoor kan het water in de gesloten collector onder 0 graden komen, dit water is daarvoor beschermt door glycol (brine) toevoeging. Maar het water in de rivier is daarvoor niet beschermd, rondom de collector zal vooral bij niet stromend water zich ijs gaan vormen waardoor de overdracht van energie (warmte) wordt verslechterd, daardoor zal de temperatuur van het collector water nog verder zakken en het rendement dus verslechteren. Mogelijk kan zelfs hierdoor uiteindelijk een lage druk storing van de warmtepomp plaats vinden. Kortom bij dit soort bronnen, in Nederland, is het zeer belangrijk dat de collector in altijd stromend water zit, op die manier zal ijsvorming niet tot minder plaats vinden.

Ervaring: Er zijn al woonarken in Nederland die hun collector in het water uiteindelijk hebben opgegeven omdat het bij hun niet werkte. Zij hebben aan de kade een boring laten doen en gekozen voor een gesloten bodemcollector, een enkeling is overgestapt op een lucht/water warmtepomp.
Methode B: Men pompt water uit de rivier/kanaal/plas omhoog en voert deze door een warmtewisselaar, aan de secundaire kant (andere kant) van de wisselaar loopt een circuit naar de verdamper in de warmtepomp met brine water. De invoer en afvoer van het op te pompen water wordt aangebracht op de bodem van de rivier / kanaal / plas, het best een flink eind uit elkaar natuurlijk. Het probleem dat zich bij deze methode voordoet is de filtering van het water, want naast water zuig je natuurlijk veel meer aan uit het water, kunst is dan ervoor te zorgen dat de warmtewisselaar niet verstopt raakt. Want een verstopte wisselaar betekend minder flow waardoor het water verder uit kan koelen en uiteindelijk ook kan bevriezen. Kortom ook deze methode is niet zonder risico.

Maar zowel voor methode A als B geld dat er in het veld ook installaties staan die wel goed draaien, maar dit zijn veelal installaties die onder goed toezicht staan en regelmatig worden gecontroleerd.

Bodem energie / het rendement m.b.t. de bron – SPF BES / Scop

Kleine gesloten energiesystemen (<70kW) voor individuele woningen vallen niet onder een vergunningsplicht, ze dienen echter wel te worden geregistreerd bij de overheid, dit loopt via de gemeente of omgevingsloket dat dit voor de gemeente verzorgt.

Overigens zal in de praktijk de ‘bronboorder’ deze aanvraag voor u indienen, dit temeer omdat sinds 2015 zijn certificeringscode voor deze aanvraag nodig is.
Een van de vragen die door de gemeente wordt gesteld is de te verwachten SPF-BES : dit is de SPF van het bodemenergiesysteem voor de levering van warmte en koude, het rendement van het bodemenergiesysteem zoals bedoeld in de AMvB Bodemenergie.

SPF begrippen: (ISSO 39 open bron / ISSO 72 gesloten bron)

SPF = Seasonal Performance Factor

SPFBES = SPF van het bodemenergiesysteem voor de levering van warmte en koude, het rendement

van het bodemenergiesysteem zoals bedoeld in de AMvB Bodemenergie.

SPFK = SPF van het bodemenergiesysteem voor de levering van koude

SPFW = SPF van het bodemenergiesysteem voor de levering van warmte

De SPFBES van het bodemenergiesysteem wordt berekend door de geleverde hoeveelheid warmte en koude te delen door het energiegebruik van het systeem. In formulevorm ziet de SPFBES er

als volgt uit:

Waarbij:
QW,BES = de door het bodemenergiesysteem aan het gebouw geleverde warmte, in MWh

QK,BES = de door het bodemenergiesysteem aan het gebouw geleverde koude, in MWh

EBES = de door het bodemenergiesysteem verbruikte elektriciteit, in MWh

GBES = het elektrisch equivalent van de door het bodemenergiesysteem verbruikte aardgas, in MWh

Eventuele andere vormen van aandrijfenergie zoals restwarmte, dienen te worden omgerekend naar MWh equivalent elektriciteit.

Het energiegebruik van alle componenten die onderdeel zijn van het bodemenergiesysteem, dient mee te worden genomen in de bepaling van de SPFBES. Onder het bodemenergiesysteem vallen

alle hoofdcomponenten van de energiecentrale (warmtepomp) en de ondergrondse installatie (inclusief pompen en regeltechniek), met uitzondering van hoofdcomponenten die geen energie uit kunnen wisselen met de bodem.

In de ontwerpfase dient de SPFBES te worden berekend op basis van ontwerpuitgangspunten.

Tijdens de exploitatie van het bodemenergiesysteem dient de SPFBES te worden berekend en geregistreerd op basis van gemeten waarden.

Bij systemen met individuele warmtepompen in woningen mogen metingen worden vervangen door forfaitaire waarden. (Deze vallen buiten de meetplicht ).