Oppervlaktewaterwarmtepomp: Gesloten systeem in de praktijk

De opkomst van duurzame verwarmingsoplossingen heeft geleid tot een toegenomen interesse in water-water warmtepompen. Deze warmtepompen halen warmte uit grond- of oppervlaktewater en kunnen een woning zowel verwarmen als koelen. Een gesloten systeem is hierin een veelgebruikte techniek, waarbij een collector of grondwarmtewisselaar in het water wordt geplaatst. In dit artikel wordt ingegaan op de werking, voordelen, aandachtspunten en praktische toepassing van een oppervlaktewaterwarmtepomp met een gesloten systeem, op basis van feiten en aanbevelingen uit betrouwbare bronnen.

Wat is een oppervlaktewaterwarmtepomp met gesloten systeem?

Een oppervlaktewaterwarmtepomp met gesloten systeem maakt gebruik van een gesloten buizenstelsel dat in oppervlaktewater zoals een rivier, kanaal of meer is geplaatst. Dit systeem bevat een vloeistof (meestal een brine-mengsel met glycol) dat door het circuit wordt gepompt. De vloeistof neemt warmte op uit het water en geeft deze af aan de warmtepomp, die deze verder gebruikt voor verwarming of koeling van een woning.

Werking van een gesloten systeem in oppervlaktewater

Volgens de informatie van bron [1], wordt bij methode A een gesloten collector op de bodem van een oppervlaktewater (zoals een rivier of kanaal) geplaatst. De collector is verbonden met de warmtepomp en het brine-water wordt er doorheen gepompt. De warmteoverdracht hangt sterk af van de stroming van het oppervlaktewater. In de winter kan de temperatuur van het water onder nul raken, wat leidt tot ijsvorming rondom de collector. Dit heeft als gevolg dat de warmteoverdracht verslechtert en het rendement van de warmtepomp daalt.

Om dit te voorkomen, is het van groot belang dat de collector geplaatst wordt in altijd stromend water. Stroming vermindert de kans op ijsvorming en zorgt voor een betere warmteoverdracht. Daarnaast is het brine-mengsel met glycol toegevoegd om te voorkomen dat de vloeistof in het circuit bevriest.

Lekdetectie en veiligheid

Omdat het systeem in het water zit, zijn er specifieke veiligheidsmaatregelen nodig. Zo volgt uit bron [1] dat grote gesloten systemen voorzien moeten zijn van lekdetectie om in geval van een lek snel ingevoegd te kunnen worden. Bij kleine systemen treden de warmtepomp uit wanneer de druk in het circuit daalt, wat automatisch aangeeft dat er een lek is.

Daarnaast regelt het Wijzigingsbesluit bodemenergie dat bij lekkage van een gesloten systeem het systeem direct buiten gebruik moet worden gesteld en de resterende vloeistof moet worden verwijderd. Dit is van belang vanwege de mogelijke omgevingsrisico's bij lekkage van brine.

Voordelen van een oppervlaktewaterwarmtepomp met gesloten systeem

Efficiëntie en duurzaamheid

Een oppervlaktewaterwarmtepomp met gesloten systeem is een efficiënte en duurzame verwarmingsoplossing. Het rendement van dergelijke systemen wordt uitgedrukt in COP (Coefficient of Performance), wat het verhoudingstal is tussen de warmte die wordt afgegeven en de elektrische energie die wordt gebruikt. Volgens bron [3] ligt het rendement van een water-water warmtepomp gemiddeld op COP 4, wat betekent dat voor elke 1 kWh elektriciteit er 4 kWh aan warmte wordt afgegeven. Dit maakt het systeem aantrekkelijk voor energie-efficiëntie.

Gebruik van oppervlaktewater

Het gebruik van oppervlaktewater zoals een rivier of meer als warmtebron heeft het voordeel dat het vaak gemakkelijk toegankelijk is en een stabiele temperatuur heeft. Dit is van belang, omdat warmtepompen het beste werken bij een constante temperatuur. Bron [5] benadrukt dat de temperatuur onder de grond of in water het hele jaar door vrij stabiel blijft, waardoor het systeem constant goed werkt, zelfs in de koudste winters.

Dubbele functie: verwarmen en koelen

Een water-water warmtepomp kan niet alleen verwarmen, maar ook koelen. Bij een gesloten systeem in oppervlaktewater is het mogelijk om in de zomer warmte uit de woning terug te voeren in het water. Dit zorgt ervoor dat de bron in balans blijft en de warmteopslag voor de winter wordt verhoogd. Bron [2] benadrukt dat dit een essentieel voordeel is, omdat het voorkomt dat de warmtebron oververwarmt of uitgeput raakt.

Geen buitenunit nodig

Omdat het systeem geïntegreerd is in de grond of in het water, is er geen buitenunit nodig zoals bij conventionele warmtepompen. Dit heeft het voordeel dat er geen visuele inbreuk op de omgeving is en het systeem niet direct op de eigendom moet geïnstalleerd worden.

Aandachtspunten bij de installatie

Verzuimvrij ontwerp en dimensionering

Het correcte dimensioneren van een water-water warmtepomp is cruciaal voor het rendement en de levensduur van het systeem. Bron [3] benadrukt dat onderdimensionering een van de meest voorkomende oorzaken is van slecht functioneren van warmtepompen. Het is daarom belangrijk om het systeem zorgvuldig te dimensioneren op basis van het warmteverlies van de woning en de beschikbare warmtebron.

Daarnaast is het belangrijk om te zorgen voor een juiste isolatie van de woning. Een water-water warmtepomp werkt het efficiëntst wanneer de woning goed geïsoleerd is en het afgiftesysteem werkt bij lage temperaturen. Bron [2] benadrukt dat lage temperatuur afgiftesystemen en goede isolatie vereisten zijn voor een efficiënt systeem.

Verzoek voor vergunning

Het aanleggen van een warmtebron, zoals een collector in oppervlaktewater, is vergunningplichtig. Bron [2] wijst erop dat het aanleggen van de bron niet overal mogelijk is en dat er wettelijke regels zijn voor het gebruik van oppervlaktewater. Het is daarom belangrijk om dit te checken bij de gemeente of milieudienst.

Kies voor een gesloten systeem

Volgens bron [3] is een gesloten systeem de meest geplaatste optie voor water-water warmtepompen. Dit heeft te maken met de praktische voordelen zoals minder onderhoud en minder risico op vervuiling van het water. Het is echter belangrijk om te overwegen of een gesloten systeem geschikt is voor de specifieke locatie, afhankelijk van de beschikbaarheid van oppervlaktewater en de bodemgesteldheid.

Praktijkvoorbeeld: funderingspaal als warmtebron

Een minder bekende maar interessante toepassing van een gesloten systeem is het gebruik van een funderingspaal als warmtebron. Bron [2] bespreekt het gebruik van funderingspalen bij funderingsherstel. In dergelijke gevallen wordt een buizensysteem in de funderingspaal geplaatst, dat als warmtewisselaar kan dienen. Deze methode heeft het voordeel dat er geen aparte boring of aanleg van een collector nodig is. Het is vooral geschikt bij nieuwbouw of funderingsherstelprojecten.

Koelen in de zomer: belang voor de bronbalans

Een belangrijk aspect van het gebruik van een oppervlaktewaterwarmtepomp met gesloten systeem is het koelen in de zomer. Bron [2] benadrukt dat dit niet alleen comfort betekent voor de bewoners, maar ook nodig is om de warmtebron in balans te houden. Door warmte in de zomer terug te voeren in het water, kan in de winter efficiënter warmte worden onttrokken. Dit zorgt voor een betere bronbalans en vermindert de risico’s op oververhitting of onvoldoende warmteopslag.

Technische aandachtspunten bij het gebruik van oppervlaktewater

Filters en pompinstallatie

Het gebruik van oppervlaktewater vereist een speciale pompinstallatie en filters om ervoor te zorgen dat het systeem niet verstopt raakt met sediment of organisch materiaal. Bron [4] benadrukt dat het rondpompen van water uit een meer of rivier speciale filters en een vakkundige installatie vereist. Dit is van belang om het systeem langdurig en efficiënt te laten werken.

Kosten en terugverdientijd

Hoewel het gebruik van oppervlaktewater geen boringen vereist, zijn er andere kosten verbonden aan het systeem. Bron [4] wijst erop dat het rondpompen van water kosten kan generen, afhankelijk van de afstand tot de warmtebron en het energieverbruik van de pomp. Het is daarom belangrijk om de kostprijs van het systeem zorgvuldig af te wegen tegen de verwachte besparing op de energierekening.

Conclusie

Een oppervlaktewaterwarmtepomp met gesloten systeem is een efficiënte en duurzame oplossing voor het verwarmen en koelen van woningen. Het systeem maakt gebruik van een collector of buizenstelsel dat in oppervlaktewater is geplaatst en werkt met een brine-mengsel dat warmte opneemt uit het water. De werking van het systeem is sterk afhankelijk van de stroming van het water en de temperatuur in de winter.

De voordelen van dit type warmtepomp zijn duidelijk: het heeft een hoge efficiëntie, kan zowel verwarmen als koelen, en is visueel discreet. Echter, er zijn ook belangrijke aandachtspunten bij de installatie, zoals het benodigde vergunningen, de juiste dimensionering, en het gebruik van een stromend water voor de collector. Daarnaast is het belangrijk om in de zomer warmte terug te voeren in de bron om de bronbalans te behouden.

Voor een gesloten systeem in oppervlaktewater is het verstandig om een ervaren installateur te raadplegen voor een goed ontwerp en installatie. Dit zorgt voor een langdurige en efficiënte werking van het systeem en minimaliseert de risico’s op storingen of lekkages.

Bronnen

  1. Warmtepomp-info.nl – Bodemenergie
  2. Duurzame Monumenten Brabant – Bodemwater warmtepomp gesloten systeem
  3. Warmtepompenadvies.nl – Water-water warmtepomp
  4. Bobex.nl – Water-water warmtepomp
  5. Uw Groene Stroom – Water-water warmtepomp

Related Posts