© Minister van Natuurlijke Hulpbronnen Canada 2001 – Fotocredit: Geothermal Heat Pump Consortium (NREL PIX) Projectanalyse Bodemwarmtepomp Philadelphia Enterprise Centre, VS – 28 BWPs voor Verwarming en Koeling Cursus Projectanalyse Schone Energie

© Minister van Natuurlijke Hulpbonnen Canada 2001 – Doelstellingen • Herhalen basiskennis van Bodemwarmtepompen (BWP) • Behandelen van de hoofdpunten voor BWP-projectanalyse • Introductie RETScreen ® BWP-Projectmodel

© Minister van Natuurlijke Hulpbonnen Canada 2001 – • Verwarming • Koeling • Warm water • Goede fundering op permafrost …maar ook…  Rendement  Minder onderhoud  Minder ruimte nodig  Lagere bedrijfskosten Waarin voorzien BWP-systemen  Stabiel vermogen  Comfort & luchtkwaliteit  Lagere elektrische piekbelasting voor airconditioning Fotocredit: Solar Design Associates (NREL PIX) Impact 2000 Home, Massachusetts, USA Warmtepomp voor woning

© Minister van Natuurlijke Hulpbonnen Canada 2001 – Verbinding met bodem  Gesloten systeem (GBWP)  Open systeem (OBWP)  Oppervlaktewater 2. Warmtepomp met vloeibaar medium 3. Ruimteverwarming/koeling distributiesysteem  Conventioneel leidingwerk Componenten van een BWP-systeem 1 2 3

© Minister van Natuurlijke Hulpbonnen Canada 2001 – Warmtepomp met vloeibaar medium • Water naar lucht warmtepomp • Keert richting om • 3,5 tot 35 kW koeling per stuk • Meerdere aantallen voor grote gebouwen • Restwarmte van de compressor kan heet water leveren via een desuperheater Verdamper Condensor Compressor Expansieklep Lage druk Lage-temperatuur damp Lage druk Lage-temperatuur vloeistof Hoge druk Hoge-temperatuur vloeistof Hoge druk Hoge-temperatuur damp

© Minister van Natuurlijke Hulpbonnen Canada 2001 – Soorten verbinding met bodem Verticaal (GBWP)  Rotsige grond  Duurder  Weinig landgebruik  Hoog rendement Horizontaal (GBWP)  Meeste landgebruik  Goedkoper  Kleine gebouwen  Temperatuur varieert Grondwater (OBWP)  Aquifer+Injectie  Minst duur  Vergunning  Vervuiling • Ook oppervlaktewater en warmtewisselaren met één diepe kolom

© Minister van Natuurlijke Hulpbonnen Canada 2001 – Bronnen voor BWP: Bodemtemperaturen • Bodem absorbeert ongeveer helft van intredende zonne-energie • Bodem dempt temperatuur- schommelingen  BWP efficiënter • Temperatuurschommeling neemt af met diepte  Verwaarloosbaar onder 15m • Locale aardtemperaturen hangen af van klimaat, bodem- sneeuwbedekking, helling, eigenschappen grond etc. Graphic: Canadian Building Digest ZOMER TEMPERATUUR, F TEMPERATUUR, °C ZOMER HERFST WINTER

© Minister van Natuurlijke Hulpbonnen Canada 2001 – Voorbeelden van kosten BWP-systemen • Subsidie van energiebedrijven om piek airconditioning te verlagen Fotocredit: Suomen Lämpöpumpputekniikka Oy Fotocredit: GeoExchange Consortium • Toenemende energiekosten • Milieuproblemen • Airconditioning is bonus

© Minister van Natuurlijke Hulpbonnen Canada 2001 – Aandachtspunten bij projecten met Bodemwarmtepompen • Meest rendabel wanneer:  Verwarming en koeling nodig is  Grote variaties in seizoenstemperaturen  Nieuwbouw of vervanging HVAC  Voor verwarming: lage elektriciteitskosten en hoge kosten voor olie en gas  Voor koeling: hoge elektriciteitskosten en hoge tarieven voor piekbelasting • Beschikbaarheid werktuigen voor maken van sleuven en boorgaten • Onzekerheid over kosten installatie bodemwarmtewisselaar • Criteria van klant voor “rendabel” Fotocredit: Craig Miller Productions en DOE (NREL PIX) BWP installatie Layout warmtewisselaar, Utiliteitsbouw

© Minister van Natuurlijke Hulpbonnen Canada 2001 – Voorbeelden: Australië, Duitsland en Zwitserland Systemen voor de woningbouw • Duurdere huizen  Hoge kapitaallasten  Langere termijnvisie op “ rendabel”  Voordelen voor milieu en comfort • Premie van energie- bedrijf kan belang- rijke factor zijn Fotocredit: Bundesverband WärmePumpe (BWP) e.V. Fotocredit: GeoExchange Consortium Fotocredit: Eberhard & Partner AG 20 kW grondwater warmtepomp, Duitsland Boorinstallatie voor verticale gaten, Zwitsers huis 320 Apartementen, zuid Australië

© Minister van Natuurlijke Hulpbonnen Canada 2001 – Voorbeelden: GB and VS Systemen voor Utiliteitsbouw (Commercieel) • Korte terugverdientijd vereist (< 5 j) • Beschikbaarheid land kan een probleem vormen • Minder interne ruimte nodig • Eenvoudige regelingen door hele gebouw • Minder risico vandalisme • Lagere kosten voor piekbelasting • Geen extra verwarming nodig Fotocredit: Groenholland B.V. Fotocredit: Marion Pinckley (NREL PIX)Fotocredit: International Ground Source Heat Pump Association Gebouwencluster, Kentucky, VS Benzinestation, Kansas, VS Utiliteitsbouw, Croydon, GB

© Minister van Natuurlijke Hulpbonnen Canada 2001 – Voorbeelden: Canada and VS Systemen voor utiliteitsbouw (instituten) • Langere terugverdientijd acceptabel • Ontvankelijker voor innovatieve systemen • Gelijktijdige vraag voor verwarming en koeling Fotocredit: Robert R. Jones/Oklahoma State University (NREL PIX) Sleuven voor Horizontale Wisselaar School, Quebec, Canada Fotocredit: Natural Resources Canada

© Minister van Natuurlijke Hulpbonnen Canada 2001 – RETScreen ® Bodemwarmtepomp Projectmodel • Wereldwijde analyse van energieproductie, kosten over de levensduur en afname van emissie van broeikasgassen  Horizontaal & verticaal gesloten kring  Grondwater, open kring  Woningbouw, Utiliteitsbouw (commercieel/institutioneel), & Industrieel • Nu nog niet meegenomen  BWP voor oppervlaktewater  Thermische onbalans in de grond op lange termijn  Gelijktijdige verwarming en koeling (alleen blokbelastingen)  Warm tapwater

© Minister van Natuurlijke Hulpbonnen Canada 2001 – BWP-systeem Input gebruiker Gebouw Input gebruiker Klimaatgegevens Input gebruiker Genereert relatie tussen belasting en temperatuur, ontwerpbelasting en evenwichtspunt Genereert tem- peratuurprofielen en berekend aardtemperatuur Schat dimensies bodemwisselaar of hoeveelheid grondwater Schat geïnstalleerde capaciteit warmtepomp Berekent belasting gebouw voor elk temperatuursprofiel Evalueert echte prestatie WP en vermogen voor elk temperatuursprofiel Berekent extra be- hoefte aan verwar-ming of koeling en het jaarlijkse energie verbruik van de BWP (verwarming en koeling) RETScreen ® BWP Energieberekening Zie Elektronisch Handboek Analyse Schone Energieprojecten: RETScreen ® Engineering en Cases Hoofdstuk Projectanalyse Bodemwarmtepompen

© Minister van Natuurlijke Hulpbonnen Canada 2001 – Voorbeeldvalidatie van het RETScreen ® BWP-Projectmodel • Energiegebruik voor gesimuleerd temperatuurprofiel vergeleken met gemeten data • Lengte bodemwisselaar verge- leken met 6 ontwerpprogramma's en een gedetailleerd simulatie- pakket -5%14124%16017%3440%14129%16029%344vs. Actueel -12% -18% -2% 5% -19% -12% -6% -14% 2% 9% -11% -4% * 1 jarig ontwerp gebruikt voor vergelijking RETScreen vs. RETScreen Energiegebruik vs. RETScreen Beschrijvend Gemiddelde voor software Commercieel Nebraska Woning 2 Wisconsin Woning 1 Louisiana Commercieel Nebraska Woning 2 Wisconsin Woning 1 Louisiana 10 Jarig Ontwerp*1 Jarig Ontwerp Programma

© Minister van Natuurlijke Hulpbonnen Canada 2001 – Conclusies • BWPs leveren warmte, koeling en warm tapwater • Bodem dempt temperatuurverschillen wat leidt tot hogere BWP- rendementen • Initiële kosten BWP’s zijn hoger, maar O&M-kosten zijn lager  Klimaten die verwarming en koeling nodig hebben zijn het meest gunstig • RETScreen ® schat:  Frequentieverdeling buitentemperatuur  Warmtevraag gebouw als functie van de buitentemperatuur  Jaarlijks energievoordeel voor ruimteverwarming en koeling • RETScreen ® is een jaaranalyse die vergelijkbare nauwkeurigheden kan halen als simulatiemodellen op uurbasis • RETScreen ® kan aanzienlijke besparingen opleveren in de kosten voor de pré-haalbaarheidsstudie

© Minister van Natuurlijke Hulpbonnen Canada 2001 – Vragen? Module Projectanalyse Bodemwarmtepompen RETScreen ® Internationale Cursus Projectanalyse Schone Energie Voor meer informatie bezoek de RETScreen Website op