Op basis van de benodigde energievraag van de gebouwen uit tabel 3.1 is een inschatting gemaakt van de hoeveelheden energie die worden gevraagd aan de bodem. Eveneens is daarbij een inschatting gemaakt van het benodigde brondebiet en waterbezwaar per cluster.
Hierbij is rekening gehouden met de volgende inschattingen; het aantal vollasturen, de warmtecapaciteit van water en een warmteoverdracht van 6K bij piekvermogen, een gemiddelde warmteoverdracht van 5K per jaar, en een COP van 4 voor de warmtepomp bij verwarmen. De resultaten hiervan zijn opgenomen in tabel 3.2.
Hierbij dient opgemerkt te worden dat uit de analyses uit dit onderzoek is gebleken dat de bodem in theorie net de gevraagde energie zou kunnen leveren, maar niet het gevraagde vermogen. Daardoor is een zogeheten monovalente installatie, met enkel een bodembron en een warmtepomp niet mogelijk. In de praktijk worden bodemenergiesystemen al vaak onderdeel van een bivalente installatie, d.w.z. een bodemenergiesysteem voor de basislast, aangevuld met een piekvoorziening. Voorbeelden van piekvoorzieningen zijn: aansluiting op een ander (hoge temperatuur) warmtenet, luchtgebonden warmtepompen, elektrische ketel, thermische bufferinstallaties, etc. Dit zal voor Het Ambacht ook het geval zijn.
Aan de hand van iteratieve thermische model-simulaties, is onderzocht welk aandeel van de energievoorziening de bodem onder Het Ambacht zou kunnen leveren. Hier blijkt dat de bodem het volgende kan leveren:
55% van het gebouwzijdige verwarmingsvermogen
100% van het gebouwzijdige koelvermogen
100% van de bodemzijdige warmtevraag
100% van de bodemzijdige koelvraag
Tabel 3.2: energievraag aan de bodem per cluster
Naam
Energievraag aan de bodem
(MWh)
Debiet bodemenergiesysteem
(m³/uur)
Waterbezwaar
(m³/seizoen)
Winter
Zomer (vraag + regeneratie)
Winter
Zomer
Winter
Zomer
Cluster 1
1.399
330 + 832 = 1.162
56
60
240.000
200.000
Cluster 2
3.724
880 + 2.226 = 3.106
124
158
639.000
533.000
Cluster 3
999
237 + 597 = 834
44
43
172.000
143.000
Cluster 4
931
220 + 553 = 773
42
40
160.000
133.000
Cluster 5
942
224 + 562 = 786
43
40
162.000
135.000
Cluster 6
2.579
612 + 1.534 = 2.146
93
110
443.000
368.000
Cluster 7
2.048
484 + 1.223 = 1.707
76
87
352.000
293.000
Uit tabel 3.2 komt duidelijk naar voeren dat er een groot verschil is tussen de energievraag aan de bodem in de zomer, versus de energievraag in de winter. Dit resulteert in een gemiddeld koudeoverschot voor Het Ambacht van circa 423%. Een dergelijk groot koudeoverschot betekent dat er binnen het gebied, op lange termijn, een tekort aan warmte zal ontstaan door de almaar groter wordende koude grondwaterbellen. Dit maakt dat het optimaal benutten van de capaciteit van de ondergrond onder het Ambacht gebaat zal zijn bij het opstellen van aanvullende beleidsregels. De regels moeten zich onder meer richten op een mate van energiebalans (i.e. er worden jaarlijks vergelijkbare hoeveelheden warmte en koude uit de bodem onttrokken en geïnfiltreerd). Op basis van thermische modelstudies is gebleken dat bij een koudeoverschot van 120%, de koude bellen klein genoeg blijven. Zo wordt er in het zomerseizoen voldoende warmte in de bodem gebracht voor de daaropvolgende winter. Dit betekent wel dat er forse regeneratie-voorzieningen nodig zijn om het koude overschot te beperken. In tabel 3.2 is hiervan per cluster een inschatting gemaakt.
Hoofdstuk 3
Artikel 3.3
Energievraag aan de bodem
Onderdeel van Bodemenergieplan Het Ambacht Gemeente Veenendaal