Warmtewisselaar in grondwater

Een warmtepomp met een warmtewisselaar in grondwater blijkt in Nederland erg effectief. Dat ontdekte elektrotechnicus Rob Joosten, die een airco ombouwde en zich verdiepte in de energieopbrengst van het grondwater.

Opmerkelijk

Joosten bouwde het systeem zelf uit onderdelen van een bouwmarktairco met warmtepomp. De bouwmarktairco van een paar honderd euro deed het in verwarmbedrijf niet al te best. Al bij enkele graden boven nul vroor de buitenunit helemaal in.

Warmte oogsten

Dat moet beter, dacht Joosten. Toen herinnerde hij zich een woning in Zweden waar een horizontale bodemwisselaar op een meter diepte als bron fungeert en zelfs in het koude Scandinavië niet invriest. Schijnbaar bevat de bodem voldoende energie om een warmtepomp met voldoende warmte te voeden. Door zonnewarmte heerst er in zomer en winter vanaf één diepte een ongeveer gelijke temperatuur. ’s Winters kun je die oogsten. En het vult zich vanzelf weer aan.

In de sloot

Om 1 kW aan warmte te kunnen oogsten, moet zo’n 30 m slang de bodem in. Er is dus een tuin van ongeveer 300 m2 nodig, maar die heeft een doorsnee woning in Nederland niet. In Zweden weten ze daar wel raad mee. “Heb je geen tuin, dan leg je ‘m rustig bij de buurman in het weiland,” zegt Joosten. Het tuintje van Joosten bleek te klein, dus verdween de warmtewisselaar in een sloot naast zijn woning. “Slootwater is ook grondwater en daar vindt dus ook warmtestroming plaats.” Voor het oogsten van 3,2 kW aan warmte is een tyleenslang van 50 m nodig. Het systeem met de warmtewisselaar in het water heeft wel nadelen. De temperatuur in de sloot wordt bij langdurige vrieskou lager en bij baggerwerkzaamheden is zo’n tyleenslang in het water ook geen prettig idee.

Water-lucht-luchtwarmtepomp

De volgende vraag is hoe je de bodemwarmte overbrengt op de condensor? Normaliter wordt daar een platenwisselaar voor gebruikt en om bevriezing te voorkomen verdwijnt er een scheut glycol in het bronwater. Maar dat vindt Joosten geen goede oplossing. Het is een giftig middel en geeft minder rendement. Daarom ging hij experimenten met een gesloten kast, waarin de benodigde onderdelen van de buitenunit van de bouwmarktairco en een autoradiateur in elkaars luchtstroom kwamen te staan. Door de luchtvochtigheid in de kast te verlagen, vriest de condensor niet in. “Daardoor is het rendement – hoe koud het ook is – altijd gelijk.” Het water door de radiateur stroomt zo snel dat bevriezing uitblijft. Wel moet een vorstbeveiliging snel reageren. Zodra de circulatiepomp vastloopt, staat het water stil, en vriest de radiateur kapot. Het werkt allemaal prima. De bouwmarktairco haalt zelfs een rendement (COP) van 3,2. De wandunit sloopte Joosten om ‘m in te bouwen in een kast. Officieel heet het dus een water-lucht-luchtwarmtepomp.

Eerste opdracht

De experimenten van Rob Joosten wekten de interesse van diverse streekgenoten. Inmiddels is de eerste opdracht binnen en wordt er onder de naam Warme Weiden gewerkt aan compleet verwarmingsconcept voor grotere gebouwen en industriële verwarming.

Tekst en foto’s: Richard Mooi