Warmte uit de bodem

Warmtepompen die water/water gebruiken zijn duurder, maar ook veel energiezuiniger dan de bekendere ventilatorsystemen. Ze gebruiken een (diepe) put waarin een warmtewisselaar gaat, die warmte uit de bodem trekt.

Links:

We kunnen per woning een warmtepomp nemen, maar het is goedkoper dat als blok te doen, gebruikmakend van de leidingen die er liggen.

We zouden dit in samenwerking oppakken, vermoedelijk met een bewonersgroep per blok. Die zouden kennis en werk samen kunnen oppakken.

Er is wat hulp nodig van de gemeente: opstartkosten via lease aanbieden, vrijmaken van de blokwarmteleidingen, verdelen van de locaties voor boring.

Uitleg

Bodemwarmte levert water rond 35 ⁰C. Dat spaart de meeste energie, maar dat werkt dan wel voor grotere oppervlakken, zoals vloerverwarming. Het gaat ook uit van goed geïsoleerde woningen.

  • Radiatoren zijn klein, dus ze moeten heet worden. Dat werkt niet goed met een warmtepomp. Vloerverwarming is dan beter.

  • Wat we nu gebruiken baseert op slechte isolatie. Dat is dom, je kunt beter eerst flink isoleren.

  • Temperatuurverschillen in de woning geven tocht, en dat voelt kil. Hete radiatoren doen dat, lucht die langs ruiten stroomt, slechte isolatie, het is allemaal een reden warmer te stoken dan nodig met iets slimmmers.

  • Isoleer dus eerst, en installeer vloerverwarming. Daarna komt een warmtepomp met bodemwarmte pas in zicht.

De "COP" verhogingsfactor van een bodemwarmtepomp is hoger dan die met een ventilator, bijvoorbeeld 5, dus 5 kWh warmte kost je 1 kWh aan elektriciteit. Je energieverbruik wordt dus 5x lager voor verwarming. En dat ook in de winter, als de energie veel duurder is.

De warmtewisselaar gaat bij voorkeur lekker diep, omdat daar een constante temperatuur heerst. De overdracht van warmte hangt af van de snelheid waarmee warmte van rond de put naar de warmtewisselaar kan stromen, en hoe groot het raakvlak is met de grond. Dat bepaalt dus of je de 70 kW haalt.

De bodem rond de bron koelt langzaam wel af. Dat betekent dat de warmtepompen langzaamaan steeds harder moeten werken, over de jaren heen. Je lost dat op door er ook geregeld weer warmte in te pompen. Dat kan zijn om je vloeren te koelen in de zomer, maar ook door een overschot aan warmte van zonnecollectoren daarin te pompen. Daardoor kun je meer heat pipes hebben (bijvoorbeeld 8 m² in plaats van 4 m²) en heb je in een groter deel van het jaar genoeg warmte om een boiler op douchetemperatuur te houden. Het overschot in de zomer is anders wel onhandig voor een zonneboiler, en het maakt het nodig minder heat pipes te nemen, of een groter boilervat. Afvoer van overschotwarmte is dan heel fijn!

Blokverwarming op Aardwarmte

Als we het aandurven om de warmte zelf in de hand te nemen zou dat kunnen via een gedeeld warmtenet. Ik denk dat we daarbij ondersteuning van de gemeente mogen vragen, in het kader van de strijd tegen energie-armoede.

Een oplossing die halverwege een warmtenet voor radiatoren en een bronnet ligt, kan een lokaal netwerk zijn op lage temperatuur, namelijk 35 ⁰C. Dat net is geschikt voor vloerverwarming, en zou via de oude leidingen voor stadsverwarming gedisitribueerd kunnen worden. Het onteigenen van die leidingen zou mogelijk moeten zijn, doordat Ennatuurlijk geen rechtsopvolger van EDON is, en daarmee het eigendomsrecht vervalt; inderdaad heeft Ennatuurelijk helemaal geen onderhoud gepleegd.

Per woning zou dan goed geïsoleerd worden, en vloerverarming uitgerold met een drukverdeler die bij de oppervlaktes past, en in of naast één van de woningen komt een extra grote warmtepomp. Op de woningen komen PVT-panelen die puur dienen om de warmte in de bron te verversen, zodat het jaarrond neutraal is en de bodem als buffer dient, die niet uitgeput raakt.

Ik heb de bodemenergietool van RVO gebruikt om een paar scenario's indicatief door te rekenen. Ook hun rekenwijze en aannames zijn op de site te vinden. Ik kon niet meer dan 6 personen invoeren als bewoners, maar totaaloppervlak en -energie wel.

  1. Blok, alleen de woonvloeren. Dit past bij wat ik meestal hoor, dat alleen op de tussenvloer verwarmd wordt. Deze vloeren lopen door tussen onze woningen, dus het samen verwarmen is geen raar idee.

    Invoer: 2800 m³ gas/jaar (106 GJ), gas blijft waar men dat wil.

    Installatie: Warmtepomp 16.8 kW, bron 230 m diep, 7 PVT-panelen, 16 zonnepanelen.

    Kosten: Netto € 40.159 voor 11 woningen, bespaar 2.800 m³gas/jaar, of €3895/jaar. Daarnaast besparingen op vastrecht warmtenet en, waar afgesloten, gas.

  2. Blok, iets meer warmte, ook voor boven.

    We moeten nadenken of studentenwoningen in het plaatje passen, want die zijn ook boven doorlopend bewoond. Is dat echt heel anders dan een gezin met puberende kinderen? Als we besluiten te meten doen verschillen er minder toe.

    Invoer: 3500 m³ gas/jaar (133 GJ), gas blijft waar men dat wil.

    Installatie: Warmtepomp 22.2 kW, bron 320 m diep, 10 PVT-panelen, 14 zonnepanelen.

    Kosten: Netto €50.707 voor 11 woningen, bespaar 3.500 m³gas/jaar, of €4865/jaar. Daarnaast besparingen op vastrecht warmtenet en, waar afgesloten, gas.

  3. Huis, 11 GJ, vergelijkbaar met bovenstaande met een iets grotere, 17 GJ variant. Hierbij is meer vrijheid voor persoonlijke variatie, doordat iedereen een eigen warmtepomp kiest. We delen wel de bron, die vergelijkbaar is met de vorige. Echter moet het water veel sneller stromen, en dat geeft kwadratische weerstand. Uitzoeken dus.

    Ook hier is het misschien zinvol te meten om de kosten voor het brongebruik te verdelen, en bijvoorbeeld de afbetaling van de gezamenlijke boring.

    Invoer: 350 m³ per jaar (11 GJ).

    Installatie: Warmtepomp 2.2 kW, bron 320 m diep, 1 PVT-paneel, 2 zonnepanelen.

    Kosten: Netto €9.552 per woning, inclusief 1/11 van een bronaanleg van €20.930. Door maandelijkse termijnen van €75 te besparen is dit bedrag terugverdiend in minder dan 11 jaar. Als de elektriciteit uit dat maandbedrag komt langer.

We zullen variant 2. verder uitwerken, omdat die het goedkoopst is.

Financieel: Financiering, terugverdientijd, rendement

De bedragen zijn benaderingen. Het geeft een beetje aan of dit plan haalbaar is, en daar lijkt het op. Maar we moeten de aanschafprijs wel ergens vandaan toveren. Dat lijkt ook te kunnen:

Per woning €4610 voor scenario 2. Dat is voor de infrastructuur, niet voor vloerverwarming of isolatie. Dit kan worden gefinancierd via warmtefonds.nl van de overheid, zodat het bedrag niet ineens opgehoest hoeft te worden:

  • 7 jaar lang € 62.06 per maand (of € 54,88)
  • 10 jaar lang € 45,69 per maand (of € 38,42)
  • 15 jaar lang € 34,17 per maand (of € 25,61)
  • De lagere bedragen gelden als (gezamenlijk) verzamelinkomen onder € 60.000 valt

De besparing op gas/warmtenet kan iedereen zelf bepalen. Ga uit van €700 per jaar dan is het in 7 jaar terugverdiend (als een belegging met 11% rendement).

Iemand die ook gas afkoppelt (via boiler en inductiekoken) komt uit op een extra besparing van €300 op de gasaansluiting. Daarmee zit je op een besparing van €1000 per jaar en verdient een woning dit terug in 4,6 jaar (als een belegging met 16% rendement).

Extra mogelijkheden:

  1. Modulerende (inverter) warmtepompen zijn modern en hebben enorme voordelen

    • Ze passen zich gemakkelijk aan bij de vraag
    • Ze gaan langer mee
    • Ze zijn sneller, geven meer comfort, zijn goed bij koud weer
    • Uitleg in detail

  2. Koelen in de zomer via vloerverwarming

  3. Heat pipes met boiler voor douchen/tapwater in plaats van PVT-panelen

    • Per woning 8 m² heat pipes voor een boiler die meestal zonnewarmte opvangt.
    • Dit geeft overdaad in de zomer, en kan dan de bron verwarmen.
    • Uitzoeken of dit technisch haalbaar is.
    • Hiermee zou gas overbodig worden (dan ook inductiekoken)
    • Vastrecht gas is bijna €300/jaar, waakvlammen zijn ook best duur

  4. Zonnecellen zijn opgevoerd ter compensatie van de elektriciteit, maar we kunnen hier ook afspraken maken over deze kosten en dat zelfstandig doen. Dan worden de bedragen lager. De optie met heat pipes is een alternatief voor de PVT-panelen, maar we moeten wel genoeg warmte terug kunnen voeden.

Cooperatief

We zouden dit als co-operatie kunnen doen. Die zou vermoedelijk een partij zoals Feenstra vragen om de installatie te onderhouden. Misschien is huren van zo'n installatie een idee.

Als meerdere brinken dit doen kan dat ook een samenwerking opleveren. Dat kan handig zijn om onverwachte kosten als sociaal mechanisme op te vangen, waarbij de brinken elkaar helpen als opeens nieuwe apparatuur nodig zijn. Een aanschaf van een nieuwe warmtepomp kost ten slotte maar tientjes per woning.

Vermoedelijk is het nodig om een deal met de gemeente te vragen om de initiële kosten te steunen. We leasen de installatie dan als het ware van de gemeente, die daarvoor een budget ter bestrijding van afhankelijkheid ondersteunt.

En coöperatie kan ook handig zijn bij andere dingen, zoals gevelrestauratie en grootschalige isolatie, schilderwerk enzovoort. Huurders hebben al zoiets bij hun wooncorporatie, kopers zouden zich ook op zo'n manier kunnen groeperen. Gelijkheid en samenwerking zijn denk ik het doel.

De gemeente zal ook een rol moeten spelen bij het afstemmen van dit soort bronnen, en afhankelijk van de opstelling misschien vergunning moeten verlenen om dit uit te voeren. Een middenaansluiting per blok is namelijk het handigst, en daar moet dan iets voor of achter gebeuren. Ook moet een bron per blok afgestemd worden, maar dat zal geen groot probleem zijn als de vermogens zo laag blijven als hier genoemd.