Warmte Koude Opslag

Voor het opslaan van warmte en/of koude kan gebruik worden gemaakt van de bodem. De temperatuur van de ondiepe bodem (tot 300 meter diepte) wordt in Nederland in hoofdzaak bepaald door het klimaat boven de grond. Met iedere 100mtr neemt de temperatuur door het magma in de aardkern toe met ±3°C.  De gemiddelde temperatuur van de bodem en het daarin aanwezige grondwater (25±35 vol.%) bedraagt ongeveer 11°C ± 12°C tot een diepte van ±  70mtr.

 

In een open bodemsysteem fungeert het grondwater als energiedragend medium voor het laden en ontladen van de thermische energie in de bodem. Het grondwater geeft haar energie aan de grond af. Het warmtetransport is hoofdzakelijk convectief. Het grote warmtewisselend oppervlak van het grondwater naar de vaste bodem en de energieaccumulatie in het grondwater maken het systeem zeer efficiënt.

 

Het grondwater van 11 ^oC is geschikt als koel- en verwarmingsmedium voor klimaatinstallaties en productieprocessen. In het verleden werd het onttrokken grondwater na gebruik op het oppervlaktewater geloosd. Om bodemuitdroging in Nederland te voorkomen is dit niet langer toegestaan. Opgewarmd koelwater of afgekoeld verwarmingswater dient in de bodem teruggebracht te worden. Een energetische balans in de bodem wordt door de overheid geëist in het kader van de uitvoering van het vergunningstelsel onder de Grondwaterwet voor systemen met een capaciteit van >10m³/uur. De precieze grenzen liggen per Provincie verschillend.

 

Door nu warmte in de ene en koude in de andere bron op te slaan, ontstaan ‘koude’ en ‘warme’ bronnen, in temperatuur variërend respectievelijk van 6-8°C en 16-18°C.

 

Dergelijke temperaturen zijn direct bruikbaar voor het vóórkoelen of – verwarmen van de lucht, zonder dat er enige andere energie aan te pas komt dan die de pompen gebruiken om het water over de batterijen en warmtewisselaars te pompen met het juiste debiet. Rendementen van 2 – 4000% t.o.v. de gebruikte primaire energie zijn zo mogelijk.

 

Het geïnjecteerde warme water kan ook aangewend worden voor een warmtepompsysteem. Door de hoge brontemperatuur wordt het rendement exponentieel verhoogd.  Bij aansluiting op een koude bron in de koelmodus geldt hetzelfde wanneer er behoefte is aan actief koelen indien het vermogen dat men bij passief koelen kan afgeven niet meer voldoende is.