Open systemen

principe

randvoorwaarden voor open systemen 

 

Principe

Open systemen gebruiken het aanwezige grondwater om warmte of koude aan de bodem te onttrekken en terug te voeren.

Binnen de open systemen zijn er twee verschillende technieken gangbaar.

Bij een eerste techniek wordt grondwater via een pomp aan de ondergrond onttrokken en na warmte-uitwisseling via een warmtepomp terug in de grond geïnjecteerd in een retourput. Omdat steeds aan eenzelfde put energie onttrokken wordt en aan een ander wordt teruggeven, is er geen sprake van een energie-opslagsysteem.

Bij een tweede techniek worden standaard twee putten aangebracht. In de zomer wordt koud water uit één van de putten  opgepompt. Via een warmtewisselaar wordt de koude afgegeven aan het gebouw. Het opgewarmde water wordt via de andere put terug in de grond geïnjecteerd en opgeslagen. In de winter draait de pomprichting om en wordt het opgewarmde water terug opgepompt. Dit water geeft zijn warmte via de warmtewisselaar terug af aan het gebouw en wordt via de andere pomp terug naar de watervoerende laag gebracht. Deze techniek is rendabeler omdat het temperatuurverschil dat de warmtepomp moet overbruggen kleiner is. Het opgevoerde water is immers al koeler in de zomer en warmer in de winter.

 

 

 

Omdat het systeem wel degelijk gebruik maakt van de aarde om energie gedurende een seizoen te bufferen, wordt het ook wel KWO of Koude Warmte Opslag genoemd. Een andere benaming die ook opduikt is ATES of Aquifiers Thermal Energy Storage.

 

 

 

Randvoorwaarden voor open systemen

Het opgepompte grondwater de drager van de energie (koude of warmte), daarom is de beschikbaarheid van het grondwater en de snelheid waarmee dit grondwater kan worden opgepompt, bepalend voor de haalbaarheid en het rendement van een KWO-installatie.

Zand is een materiaal waardoor grondwater snel kan doorstromen en dus met een voldoende groot debiet kan worden opgepompt. Indien deze zandlaag aan de boven- en onderzijde wordt begrensd door een minder doordringbare kleilaag, spreekt met van een aquifers of watervoerende laag. In de Kempen zijn deze aquifers op een economisch haalbare diepte beschikbaar.

 

Terwijl bovenstaande kaart een eerste indicatie geeft over de haalbaarheid van een KWO-installatie, moet ook nagegaan worden of er in de buurt andere installaties zijn die grondwater onttrekken.

De hoeveelheid grondwater die moet kunnen worden onttrokken, is ook afhankelijk van de koude en warmtebehoefte van het gebouw en de verhouding tussen de twee vermogens.

Bovendien mag men niet zonder meer grondwaterlagen aanboren. Afhankelijk van de locatie en het vereiste debiet, dient men de nodige vergunningen aan te vragen (zie verder vergunningen).