Opwarmen van horizontaal captatie veld met oppervlakte water

[bij-ons]

Mijn vraag
Hallo ik ben nieuw hier en heb een zelf verzonnen theorie waar ik graag wat meningen over zou willen horen van mensen met meer ervaring den ikzelf,,, die is namelijk nihil.
ik ga een horizontaal captatie veld aanleggen tbv een water water warmtepomp op 1 meter onder een grasveld . Het veld dat ik ga benutten is ongeveer 35 x 20 meter en ligt direct naast het te verwarmen/koelen gebouw met een vloer oppervlak van 170m2.

Direct naast het captatie veld ligt een vaarroute en het oppervlaktewater hier bereikt aan het einde van de zomer een temperatuur van ongeveer 21-22 graden.

Nu is mijn gedachte, als ik de leidingen van het captatie veld in een zandbedje leg en boven op dit zandbedje een dreinage/ infiltratie slang van 80 mm ofzo. Deze infiltratie slang zou ik dan eind zomer kunnen gebruiken om warm water van 21 graden in het zandbed en omliggende grond te pompen om het captatieveld te warmen. Hetzelfde doe je eigenlijk ook als je in de zomer je vloer gaat koelen alleen dan in veel kleinere mate qua temperatuur.

De pomp die ik eind zomer gebruik om de grond rond de captatie buizen te verwarmen kan voor 100% draaien op energie ven mijn eigen zonnepanelen dus kosteloos.

Geen idee of het zou kunnen werken maar veel werk of extra kosten om dit te proberen is het ook niet.

Heeft iemand hier een menig/idee over of ervaring mee??

Relevante software en hardware die ik gebruik
...

Wat ik al gevonden of geprobeerd heb over dit alles heb is helemaal niet, ik heb niets kunnen vinden op internet van iemand die dit geprobeerd heeft
...

[Ronald.42]

Kun je niet gewoon een warmtewisselaar in dat kanaal gooien?

[JukeboxBill]

Dat is niets nieuws. De verzamelnaam voor dergelijke methoden van warmtewinning is aquathermie.

In NL zal je er wel een vergunning voor nodig hebben, maar gezien het woord captatie zit je in België. Misschien is het daar vogelvrij.

Maar ik heb het idee dat jouw methode weinig efficient is omdat je relatief weinig warmte in de bodem brengt.
Beter zou zijn om een warmtewiselaar tussen water en grond te zetten.

En heb je de watertemperatuur alleen aan het oppervlak gemeten of ook in dieper water? Iets dieper dan 20 cm kan het al wel 5 graden kouder zijn.

[bij-ons]

klopt inderdaad dat het dieper kouder word , maar ik zou de pomp aanzuig ondiep kunnen hangen plus als ik de pomp verder weg zet en over de zwarte asfalt weg (op eigen terrein) een zwarte tyleen slang leg van bv 100 meter zou ik misschien nog wel een paar graden van de zon erbij kunnen rekenen ook. dus water infiltreren in de grond van misschien wel 28 graden ofz.
ik weet dat de zon erg veel warmte afgeeft aan de slang omdat ik al eens een vijver heb bij gevuld op een hete zomerdag, op een zelfde manier met een pomp, en dat moest ik al snel stoppen omdat het water veel te warm was.
waar mijn twijfel zit is , hoeveel water met een bepaalde temperatuur moet ik infiltreren om de bron op te warmen,,,en heeft dit enig effect voor de winter die dan volgt.??

[JukeboxBill]

Hoe denk je het warme water in de grond te krijgen?
In eerste instantie zal het langzaam in de grond verdwijnen om daar af te koelen.
Om meer warmte in de grond te krijgen zal je ergens het overvloedige water weer af moeten voeren om in de grond een circulatie op gang te krijgen totdat alle koude water en ook de kou uit het zand is vervangen door warm water en de grond voldoende opgewarmd.
Maar misschien hoeft dat niet volledig te gebeuren.

Verder heb je ook te maken met afkoeling gedurende de tijd dat je de warmte gaat gebruiken. Hoe groter het temperatuurverschil met de omgeving is, des te sneller zal het afkoelen. Voordat je de warmte hebt onttrokken is de grond misschien al weer zo veel afgekoeld dat je de normale situatie alweer hebt bereikt.

Je zal ten eerste moeten uitzoeken hoeveel warmte je in de winter kan onttrekken uit het veld bij een bepaalde grondtemperatuur. Dat is bestaande techniek en daar kan je misschien wel rekenvoorbeelden van vinden of een indicatie.
Misschien is de huidige situatie al voldoende en hoef je dat niet te optimaliseren met toegevoegde warmte.

Want de grond opwarmen is maar een kant van het verhaal. De warmte weer onttrekken is de andere kant en om de warmte ook bruikbaar te maken zal er een warmtepomp aan te pas moeten komen.
Je zou je eerst daar eens op moeten concentreren.

[ Voor 13% gewijzigd door JukeboxBill op 12-01-2025 15:50 ]

[natural colour]

Water-water warmtepomp + xx meter tyleen buis in het oppervlakte water wordt dit jaar in Friesland gerealiseerd, project TEO
https://ekwadraat.com/pro...k-hof-van-holland-lemmer/
Mijn Projectleider op het werk wist er meer van af.

[bij-ons]

Uiteraard word er een warmtepomp geinstaleerd , mijn gedachte is ook meer bij het optimaliseren van de bron met weinig moeite of kosten. als de warmtepomp moet draaien is het winter en dan leveren mijn zonnepanelen weinig stroom. als het oppervlakte water warm is is het einde zomer, leveren mijn panelen nog veel stroom die ik niet nodig heb.
vandaar het idee om met die overtollige stroom warmte op te slaan in de grond direct bij mijn captatie veld in de hoop dat de warmtepomp het gemakkelijker aan kan in de wintermaanden.

Het water in de grond krijgen is vrij eenvoudig je gebruikt een soort dreinage slang die aan het einde afgedopt is. hierop sluit je een PE slang aan die er een beetje druk op kan zetten. de dreinage slang leg je in een bedje van grof zand waar het water gemakkelijk een weg in vind.
De pomp gebruik ik ook om bv gras te sproeien. in een paar uur is dan alles soppig nat , alleen ligt dit water dan aan het oppervlak. als ik dat op 1,2 meter onder de grond kan doen en daar de temperatuur een paar graden kan verhogen zou dit mooi zijn.
Nu moet de zon de boel weer opwarmen maar hoe snel gaat dat dan op 1,2 meter diepte.

misschien is het totale onzin en werkt het voor geen meter en wie weet win ik ooit de nobelprijs.......

[Juup]

bij-ons schreef op zondag 12 januari 2025 @ 18:02:
... Als ik dat op 1,2 meter onder de grond kan doen en daar de temperatuur een paar graden kan verhogen zou dit mooi zijn.

Je kunt een gat graven van een paar m³ en die kun je vullen met een paar m³ water.
Maar dat water trekt maar langzaam de grond in dus je flow zal heel laag zijn.

[Ronald]

Even los van of het zou werken: het waterschap zal er ook wel iets van willen zeggen vermoed ik ;-)

[bij-ons]

Gezien de reacties, lijkt het erop dat mijn plan niet helemaal duidelijk verwoord is.
vandaar dat ik het met een tekening probeer.

Het water dat uit de rivier word gepompt is al ongeveer 21 graden in september, de zon schijnt dan nog steeds genoeg op mijn panelen om de pomp van gratis stroom te voorzien.
Op het dak is het ook warm genoeg om het water verder op te warmen, ik gok tot boven de 30 graden.

De pomp levert 2,5 bar waterdruk ,genoeg om het water via de drainage buis de grond in te persen.
het zandbedje wat 15 cm boven de captatie slangen ligt, helpt met de verdeling van het warme water.

Het plan is om de grond rond de slangen genoeg op te warmen zodat de warmtepomp de komende winter gebruik maakt van een opgewarmde bron.
geen idee hoe warm ik de bron kan maken maar als dat 15 graden zou zijn inplaats van de 10 graden die de grond normaal heeft heb ik al heel wat gewonnen denk ik.

[ Voor 55% gewijzigd door bij-ons op 20-01-2025 17:54 ]

[TheGhostInc]

bij-ons schreef op maandag 20 januari 2025 @ 17:41:
geen idee hoe warm ik de bron kan maken maar als dat 15 graden zou zijn inplaats van de 10 graden die de grond normaal heeft heb ik al heel wat gewonnen denk ik.

Probeer anders eens uit te rekenen wat het doet?
Ik vrees dat het (te) weinig doet.

Voor een simpele rekensom kunnen we rekenen met 1kWh/m3 per °C. Met een delta van 10°C betekent dus 10kWh energie per m3. Als je 100m3 op temperatuur kunt krijgen/houden dan zit je op 1MWh. Dat klinkt als veel, maar je krijgt geen 1MWh, je krijgt de eerste MWh met een betere COP. Laten we zeggen COP 8 ipv COP4.
De precieze berekening mag je zelf doen , maar electrisch zal je zo'n 200kWh besparen.

Maar er zitten wel wat dikke aannames in deze berekening. We gaan ervanuit dat de warmte niet binnen een paar dagen zo verspreid dat je COP maar marginaal verbetert.
Ook pomp je water erin, dat gaat ergens heen. Het kan zijn dat dat in een onderwater rivier terecht komt, of in hetzelfde water waar je het uit pompt. In beide gevallen is het 'weg' en is de warmte ook weg.

Als laatste weet ik niet precies waar de warmte van een grond warmtepomp nu precies vandaan komt. Hoe groot (m3) is het bereik, hoeveel warmte komt van stromend grondwater etc. etc.

[JukeboxBill]

Oppervlakte geothermie gaat tot zo'n 5 meter diep.
Dat berust op een constante aanvoer van warmte uit onderlagen. Dat gaat heel langzaam dus je hebt een groot oppervlak nodig om voldoende warmte er uit te krijgen.

De warmte die je er extra instopt met het rivierwater zal ook langzaam verdwijnen in de onderlagen totdat het weer in evenwicht is en de normale bodemtemperatuur heeft aangenomen.

Als ik nog had gewerkt dan had ik dat in 3D en over een lange tijdsperiode kunnen uitrekenen. Zelfs rekeninghoudend met de wisselende temperatuur van de lucht er boven.

Maar het hoeft niet in 3D. Met een 1D berekening over de hoogte zal je ook wel een indicatie kunnen krijgen. Als je gaat zoeken en de literatuur er bij haalt zal je ook wel wat vuistregels kunnen vinden.

[bij-ons]

de reacties die mijn tekening hebben opgeleverd zijn niet erg hoop gevend maar wel berust op waarheid en kennis lijkt het , bedankt jukeboxbiel en Gostinc

ik heb geen idee hoe ik de berekening moet maken en erg veel gegevens heb ik ook niet dus zijn het allemaal aannames.

ik ben op het idee gekomen door de verhalen op internet, zoals bv. dat je de grond opwarmt als je passief gaat koelen met je warmtepomp.
Er zal best wat warmer water het captatie veld inlopen als je gaat koelen maar heel erg veel zal dat toch ook nooit zijn.
ook lees ik verhalen van bevroren grond rond de slangen ed. dat zou je wel oplossen met mijn plan.
Nog zo iets wat ik veel tegen kom, de zon en regen gaan de grond op 1,2 meter diepte in de zomer weer opwarmen zodat de bron weer gebruiksklaar is voor de komende winter.

ik dacht dat water van 30+graden gebracht op 1 meter diepte wel meer effect zou hebben dan regenwater en zon.

zou mijn idee dan beter passen bij het waterzak systeem wat vaak in de kruipruimte word gedaan??

of moet ik het hele plan maar gewoon vergeten ??

[Ronald]

Die zakken halen vooral energie uit het invriezen van het water. Het uitputten wordt zoveel mogelijk voorkomen met PVT of SolarThermal.

https://www.solarfreezer.nl/praktijk-voorbeelden/20

Dat is een van mijn dorpsgenoten waar ik bij toeval een stapel klinkers voor mijn PV systeem opgehaald heb en toevallig een praatje mee maakte hierover.