| Organisatie | Goes |
|---|---|
| Organisatietype | Gemeente |
| Officiële naam regeling | Aria-Zuid te Goes Bodemenergieplan gesloten bodemenergiesystemen |
| Citeertitel | Bodemenergieplan Aria-Zuid |
| Vastgesteld door | college van burgemeester en wethouders |
| Onderwerp | milieu |
| Eigen onderwerp |
Geen
Onbekend
Datum inwerkingtreding | Terugwerkende kracht tot en met | Datum uitwerkingtreding | Betreft | Datum ondertekening Bron bekendmaking | Kenmerk voorstel |
|---|---|---|---|---|---|
| 04-11-2022 | nieuwe regeling | 25-10-2022 |
In Goes wordt de nieuwbouwwijk Aria-Zuid van circa 240 woningen ontwikkeld. Voor verwarming en koeling worden de woningen voorzien van individuele elektrisch aangedreven combiwarmtepompen die bronwarmte aan de bodem onttrekken met behulp van individuele gesloten bodemenergiesys- temen.
In de wijk Aria, ten noorden van Aria-Zuid, zijn reeds woningen met warmtepompen in combinatie met gesloten bodemenergiesystemen gerealiseerd.
1.2 VERORDENING INTERFERENTIEGEBIED
De gemeente Goes heeft bij Verordening Interferentiegebieden Bodemenergiesystemen gemeente Goes, Nr. 72400 van 3 juni 2016, de woonwijk Aria, inclusief Aria-Zuid aangewezen als een interfe- rentiegebied. Dit houdt in dat voor een gesloten bodemenergiesysteem de Omgevingsvergunning beperkte milieutoets (Obm) bij het bevoegd gezag moet worden aangevraagd.
1.3 REGELS EN BODEMENERGIEPLAN
Omdat de wijk Aria is aangewezen als een interferentiegebied kan de gemeente Goes in een bo- demenergieplan regels opstellen. Dit bodemenergieplan geeft hier invulling aan. De regels die in dit bodemenergieplan zijn omschreven gelden uitsluitend voor kavels binnen het plangebied Aria- Zuid. Met deze regels is het voor de ontwikkelaar(s), de aannemer(s), de gemeente Goes en de RUD Zeeland duidelijk waaraan de gesloten bodemenergiesystemen moeten voldoen, voor het verkrijgen van de Omgevingsvergunning beperkte milieutoets (Obm).
De regels zijn zo opgesteld dat alle woningen in de wijk Aria-Zuid doelmatig gebruik kunnen maken van de ondergrond voor bodemenergie. Daarnaast zorgen de regels ervoor dat interferentie tussen de gesloten systemen en daarmee nadelige invloed op het systeemrendement zo veel mogelijk wordt voorkomen. De regels houden rekening met het reeds opgestelde bodemenergieplan voor Aria Goes, ten noorden van Aria-Zuid (Aria Goes, Bodemenergieplan gesloten bodemenergiesys- temen in fase A, B, C, D, E, F, H, J en K, IF Technology, d.d. 16 mei 2018).
Het bodemenergieplan voor de wijk Aria-Zuid is in deze rapportage omschreven. In hoofdstuk 2 wordt ingegaan op de verordening van de gemeente inzake het interferentiegebied Aria en het ge- bied waarvoor dit bodemenergieplan is opgesteld. Hoofdstuk 3 omvat het geohydrologisch vooron- derzoek voor het realiseren en het in werking hebben van gesloten bodemenergiesystemen in Aria- Zuid. In hoofdstuk 4 wordt inhoudelijk ingegaan op het bodemenergieplan en zijn de resultaten van de thermische effectberekeningen omschreven van de woningen binnen Aria-Zuid. In hoofdstuk 5 zijn de algemeen geldende regels en de specifieke regels omschreven, waaraan de gesloten bo- demenergiesystemen moeten voldoen om de Omgevingsvergunning beperkte milieutoets (Obm) te verkrijgen. In hoofdstuk 6 zijn voorbeelden uitgewerkt om inzichtelijk te maken hoe dit bodem- energieplan moet worden gelezen en hoe de regels moeten worden geïnterpreteerd. In de bijlagen is de nodige achtergrondinformatie opgenomen.
De gemeente Goes heeft bij Verordening Interferentiegebieden Bodemenergiesystemen gemeente Goes, Nr. 72400 van 3 juni 2016, de woonwijk Aria aangewezen als een interferentiegebied. In de verordening is met onderstaande tekst aangegeven waarom de gemeente de wijk Aria heeft aange- wezen als interferentiegebied: “Door een betere ordening van de ondergrond kunnen in een inter- ferentiegebied meer bodemenergiesystemen worden gerealiseerd, zonder dat ze onderling interfe- reren en hierdoor afbreuk doen aan het verwachte energierendement”.
In de verordening is ook omschreven dat het rechtsgevolg van het aanwijzen van een interferentie- gebied is dat een Omgevingsvergunning beperkte milieutoets (Obm) verplicht wordt voor het instal- leren van een klein gesloten bodemenergiesysteem als het binnen dit interferentiegebied ligt.
In Figuur 2.1 is het interferentiegebied van Aria weergegeven behorende bij de Verordening Inter- ferentiegebieden Bodemenergiesystemen gemeente Goes. Dit gebied is groter dan het deelgebied Aria-Zuid waarvoor voorliggend bodemenergieplan is opgesteld.
Figuur 2.1 | Interferentiegebied Aria in Goes (bron: www.wkotool.nl)
Dit bodemenergieplan is opgesteld voor de kavels binnen Aria-Zuid, welke allemaal in het interfe- rentiegebied liggen. Als basis voor dit bodemenergieplan is de verkaveling gehanteerd, zoals deze door de ontwikkelaar is aangeleverd (Aria overzicht Zuid 17032022, e-mail, d.d. 28 april 2022). De verkaveling is weergegeven in Figuur 2.2.
In dit bodemenergieplan wordt rekening gehouden met de gesloten bodemenergiesystemen uit het reeds opgestelde bodemenergieplan voor Aria Goes, ten noorden van Aria-Zuid (Aria Goes, Bodem- energieplan gesloten bodemenergiesystemen in fase A, B, C, D, E, F, H, J en K, IF Technology, d.d. 16 mei 2018). Er wordt geen rekening gehouden met eventuele andere toekomstige gesloten bo- demenergiesystemen buiten het aangewezen interferentiegebied.
Figuur 2.2 | Plankaart van kavels met het bijbehorende woningtype in Aria-Zuid
De bodemopbouw op de locatie van Aria-Zuid en in de directe omgeving is beschreven op basis van de volgende gegevens:
De op de locatie te verwachten bodemopbouw en de thermische eigenschappen van de bodemlagen zijn weergegeven in Tabel 3.1. In zijn gemeten temperaturen van de bodem binnen een straal van 15 km rondom Aria-Zuid weergegeven.
Op basis van de verkregen gegevens en de huidige (boor)technieken wordt geconcludeerd dat de bodemopbouw op de locatie tot een diepte van 80 m-mv goed geschikt is voor het toepassen van verticale boorgaten met bodemlussen ten behoeve van gesloten bodemenergiesystemen. Bodemlus- sen kunnen op de locatie van Aria-Zuid tot grotere diepte toegepast worden. Echter, doordat de tweede scheidende laag voornamelijk uit harde klei bestaat (Boomse Klei), leidt dit tot een signifi- cante verhoging van de boorkosten. Daarnaast is het rendement van bodemlussen in het traject 80 – 140 m-mv beperkt door de lage warmtegeleidingscoëfficiënt.
Figuur 3.1 | Temperatuurmetingen bodem binnen 15 km van Aria-Zuid (bron: Database bodemtemperatuurprofielmetingen TNO en IF Technology)
3.2 TECHNISCHE EN JURIDISCHE ASPECTEN
In Tabel 3.2 zijn de relevante technische en juridische aspecten opgenomen die van invloed zijn op de toepassing van gesloten bodemenergiesystemen tot 210 m-mv. In en onder de tabel zijn de aan- dachtspunten, risico’s of belemmeringen nader toegelicht.
Tabel 3.2 | Technische en juridische aspecten bodemenergiesysteem
De gemeente Goes heeft bij Verordening Interferentiegebieden Bodemenergiesystemen gemeente Goes, Nr. 72400 van 3 juni 2016, de woonwijk Aria aangewezen als een interferentiegebied. Dit houdt in dat voor een gesloten bodemenergiesysteem de Omgevingsvergunning beperkte milieu- toets (Obm) bij het bevoegd gezag moet worden aangevraagd.
Uit contact met de RUD Zeeland blijkt dat binnen 500 m vanaf Aria-Zuid geen open bodemenergie- systemen aanwezig zijn. Het meest actuele overzicht is te allen tijde op te vragen bij RUD Zeeland.
Uit contact met de RUD Zeeland blijkt dat de informatie in de WKO-tool over gesloten bodemener- giesystemen actueel is. Uit de WKO-tool (d.d. 12 mei 2022) blijkt dat in de omgeving van Aria-Zuid diverse gesloten bodemenergiesystemen aanwezig zijn. Ten noorden van Aria-Zuid liggen de fases A, B, C, D, E, F, H, J en K van de wijk Aria. Voor dit gebied is in 2018 een bodemenergieplan opge- steld, waarna diverse gesloten bodemenergiesystemen gerealiseerd/vergund zijn.
In het voorliggende bodemenergieplan is rekening gehouden met de gesloten bodemenergiesys- temen binnen Aria Goes, zoals deze zijn opgenomen in het bodemenergieplan uit 2018. Uitgangs- punt hierbij is dat de gerealiseerde gesloten bodemenergiesystemen voldoen aan de regels uit het bestaande bodemenergieplan. Het meest actuele overzicht is te allen tijde op te vragen bij RUD Zeeland en in te zien in de WKO-tool.
Figuur 3.2 | Gesloten bodemenergiesystemen in de omgeving van Aria-Zuid (bron: www.wkotool.nl)
Via de bodemrapportagemodule van de provincie Zeeland zijn de aanwezige bodem- en grondwa- terverontreinigingen ter plaatse van Aria-Zuid geïnventariseerd. Op de projectlocatie en in de di- recte omgeving komen enkel lichte verontreinigingen voor.
De bedrijfsvoering van gesloten bodemenergiesystemen wordt niet aangetast door de aanwezigheid van lichte verontreinigingen. Bij gesloten bodemenergiesystemen vindt geen verplaatsing van grondwater plaats, waardoor geen sprake is van nadelige invloed van de bodemenergiesystemen op de verontreinigingssituatie. Wel moet bij de aanleg van de gesloten bodemenergiesystemen reke- ning gehouden worden met de verontreinigingen.
Bij het boren van boorgaten voor gesloten bodemenergiesystemen dient de booraannemer zich te houden aan de BRL SIKB 2100 met bijbehorende Protocol 2101 Mechanisch boren. Hierin is opgeno- men hoe de aannemer dient om te gaan met eventuele verontreinigingen en welke veiligheidsmaat- regelen genomen moeten worden. Dit om verspreiding van deze verontreinigingen tijdens het boren te voorkomen en veiligheidsrisico’s te vermijden.
Bij de realisatie van gesloten bodemenergiesystemen moet werkwater geloosd worden. Verwacht wordt dat lozen op de bodem met een beperkt debiet wordt toegestaan. Lozingen op het vuilwa- terriool, regenwaterafvoer of oppervlaktewater moeten vermeden worden.
Het belangrijkste doel van het bodemenergieplan is om regels te hebben voor het installeren en het in werking hebben van gesloten bodemenergiesystemen, zodat in de toekomst voor alle wonin- gen in Aria-Zuid doelmatig gebruik kan worden gemaakt van bodemenergie en dat nadelige beïn- vloeding van het systeemrendement door interferentie zo veel mogelijk wordt voorkomen.
De regels zijn in dit bodemenergieplan zodanig omschreven dat het voor de projectontwikkelaars, de toekomstige eigenaren van de woningen, de aannemers, de gemeente Goes en de RUD Zeeland duidelijk is waaraan de gesloten bodemenergiesystemen moeten voldoen, voor het verkrijgen van de Omgevingsvergunning beperkte milieutoets (Obm).
Voor het installeren en het in werking hebben van gesloten bodemenergiesystemen, zijn twee as- pecten van belang: interferentie en het ontwerp.
Interferentie door gesloten bodemenergiesystemen in omgeving
In bijlage 2 (Methode toetsen interferentie tussen kleine gesloten bodemenergiesystemen) beho- rend bij de BUM en de HUM BE, deel 2 wordt als uitgangspunt gehanteerd dat géén sprake is van interferentie als de totaal veroorzaakte temperatuurverlaging bij alle andere systemen in de omge- ving kleiner is dan 1,5°C. Deze temperatuurdaling (temperatuureffect) wordt ook wel gehanteerd als richtlijn in de melding Besluit lozen buiten inrichtingen.
In woonwijken waar op grote schaal gesloten bodemenergiesystemen worden toegepast, kan en mag de temperatuurdaling door interferentie groter zijn dan 1,5°C als met elk individueel ontwerp van de gesloten bodemenergiesystemen hiermee rekening wordt gehouden (zie kader). Het is dus van belang om vooraf, op basis van interferentieberekeningen, het temperatuureffect van groot- schalige toepassing van gesloten bodemenergiesystemen te kwantificeren.
Ofwel: door vooraf bij het ontwerp van de gesloten bodemenergiesystemen rekening te houden met een groter temperatuureffect kan en mag het temperatuureffect ten gevolge van interferentie dus groter zijn dan de richtlijn van 1,5°C. Deze interferentieberekeningen zijn voor Aria-Zuid uitge- voerd met een boordiepte van 80 m-mv. De resultaten hiervan zijn beschreven in paragraaf 4.4. De berekeningen resulteren per woning in twee grootheden waaraan het ontwerp van de gesloten bo- demenergiesystemen moet voldoen.
Ontwerp van het gesloten bodemenergiesysteem
De minimaal toe te passen bodemdiepte wordt bepaald door de maximale jaarlijkse netto warmte- onttrekking per meter bodemdiepte. Bij het in werking hebben van een gesloten bodemenergiesys- teem, dient echter te allen tijde aan de algemene regel te worden voldaan, waarbij de tempera- tuur van de circulatievloeistof in de retourbuis van het gesloten bodemenergiesysteem (tempera- tuur uit de verdamper van de warmtepomp naar de bodemlus) niet lager mag zijn dan -3,0°C (Be- sluit lozen buiten inrichtingen).
De temperatuurdaling van de circulatievloeistof in het gesloten bodemenergiesysteem wordt ener- zijds bepaald door de temperatuurdaling ten gevolge van beïnvloeding door gesloten bodemener- giesystemen in de omgeving (interferentie) en anderzijds door de warmteonttrekking van het des- betreffende bodemenergiesysteem van de woning zelf. Bij het ontwerp van het gesloten bo- demenergiesysteem dient rekening te worden gehouden met deze extra temperatuurdaling door interferentie van systemen in de omgeving. In de ontwerpberekening voor een individueel gesloten bodemenergiesysteem (bijvoorbeeld met EED) dient de temperatuurdaling door interferentie in mindering te worden gebracht op de gemiddelde (natuurlijke) temperatuur van de bodem over de gehele aan te boren bodemdiepte.
Opgemerkt wordt dat hier allemaal nieuwe gesloten systemen komen. Door rekening te houden met alle systemen in de wijk en de bijbehorende temperatuurdaling van de bodem, kan het voorkomen dat grotere systemen (diepere boorgaten met bodemlussen) nodig zijn. Omdat hier rekening mee wordt gehouden in het ontwerp, is er dus geen sprake van een lager rendement.
4.3 UITGANGSPUNTEN INTERFERENTIEBEREKENINGEN
De berekeningen ter bepaling van de maximale jaarlijkse netto warmteonttrekking aan de bodem, zijn uitgevoerd met het softwarepakket MLU (Multi Layer Unsteady state). Dit programma is ge- maakt voor het modelleren van grondwaterstroming in watervoerende pakketten (zie voor meer in- formatie hierover www.microfem.com) en wordt ook gebruikt voor het berekenen van warmte- transport (door middel van geleiding) bij gesloten bodemenergiesystemen.
De uitgangspunten van de berekeningen zijn als volgt:
De thermische berekeningen zijn uitgevoerd voor een diepte van 80 meter. Het is toegestaan om de gesloten bodemenergiesystemen dieper aan te leggen dan 80 meter. Hoe hiermee moet worden omgegaan is omschreven in paragraaf 6.3.
De grondwaterstroming bedraagt in het totale dieptetraject maximaal 5 m/jaar (0 – 80 m-mv). Hiermee ligt de grondwaterstroming onder de maximale grenswaarden uit Tabel 1 van Bijlage 2 BUM en HUM Bodemenergie deel 2 (Methode toetsen interferentie tussen kleine gesloten bo- demenergiesystemen, versie 2.4, d.d. 26 maart 2020). In de berekeningen is daarom uitgegaan van een situatie waarbij warmtetransport alleen plaatsvindt door geleiding en niet door grondwater- stroming.
4.4 RESULTATEN INTERFERENTIEBEREKENINGEN
De resultaten van de berekeningen tot een diepte van 80 m zijn weergegeven in Figuur 4.1 en in Bijlage 1. In deze figuren zijn de contouren van de berekende temperatuurdaling weergegeven na een periode van 25 jaar voor de situatie waarbij alle woningen in Aria-Zuid en Aria fase A, B, C, D, E, F, H, J en K met gesloten bodemenergiesystemen warmte aan de bodem onttrekken.
Figuur 4.1 | Thermische beïnvloeding tussen 0 en 80 m-mv na 25 jaar (zie ook Bijlage 1 voor groot formaat)
4.5 MAXIMALE JAARLIJKSE NETTO WARMTEONTTREKKING
Per woning is de maximale jaarlijkse netto warmteonttrekking tot een diepte van 80 m-mv en per meter aan te boren diepte berekend. De grootte van de maximale jaarlijkse netto warmteonttrek- king is gerelateerd aan het type woning en een maximaal aan te boren diepte van 80 m-mv.
De maximale jaarlijkse netto warmteonttrekking per meter bodemdiepte is per woning in Bijlage 2 opgenomen.
4.6 TEMPERATUURCORRECTIE DOOR INTERFERENTIE
Indien de daling in temperatuur van het eigen gesloten bodemenergiesysteem op het kavel niet wordt meegenomen, is de resulterende temperatuurdaling op het kavel uitsluitend het gevolg van de thermische invloed van de gesloten systemen in de omgeving. Per kavel is in Figuur 4.1 en in Bij- lage 1 met een gekleurde stip de berekende temperatuurdaling ten gevolge van omliggende geslo- ten systemen weergegeven.
De kavels aan de noordwestzijde van Aria-Zuid liggen in het thermische invloedsgebied van geslo- ten bodemenergiesystemen van Aria fase A, B, C, D, E, F, H, J en K. In de totale temperatuurdaling per gesloten bodemenergiesysteem in Aria-Zuid is ook de temperatuurinvloed van de gesloten bo- demenergiesystemen uit het bodemenergieplan uit 2018 opgenomen.
In Bijlage 2 is de tabel opgenomen waarin per kavel de temperatuurdaling door interferentie is ge- kwantificeerd. Deze temperatuurdaling dient als correctie van de bodemtemperatuur bij het ont- werp van het gesloten bodemenergiesysteem te worden meegenomen.
Voor het installeren en het in werking hebben van een gesloten bodemenergiesysteem in Aria-Zuid, gelden de volgende algemene regels:
Indien aantoonbaar aan onderstaande regels 5 tot en met 11 wordt voldaan, komt de interfe- rentieberekening (die moet worden uitgevoerd om aan te tonen dat de temperatuurverlaging door interferentie bij eerder geplaatste gesloten bodemenergiesystemen in de directe omgeving niet meer bedraagt dan 1,5°C) te vervallen.
Voor het installeren en het in werking hebben van een gesloten bodemenergiesysteem in Aria-Zuid gelden de volgende locatie specifieke regels:
De afstand tussen een boorgat met bodemlus en de kavelgrens direct grenzend aan een perceel van een naastgelegen woning (met een gerealiseerd of nog te realiseren bodemenergiesysteem) bedraagt minimaal 3,0 m. Daar waar in verband met een (te) smalle kavelbreedte bovenstaande afstand niet mogelijk is, dient de afstand tussen twee boorgaten te allen tijde groter dan of ge- lijk dient te zijn aan 6,0 m.
Ten behoeve van het ontwerp dient voor elk individueel gesloten bodemenergiesysteem een be- rekening voor een periode van minimaal 25 jaar te worden uitgevoerd. Voor de berekening kan en mag gebruik worden gemaakt van het programma Earth Energy Designer. Deze berekening dient als bijlage bij de vergunningaanvraag te worden toegevoegd.
De gemeente Goes heeft aangegeven dat voor een gesloten bodemenergiesystemen de volgende aanvullende regels gelden:
Het grondwater op de locatie is brak tot zout. Lozing van regulier werkwater tijdens de boor- werkzaamheden op de bodem wordt toegestaan met een maximum van 3 m³ per systeem. Lo- zingen op het vuilwaterriool, regenwaterafvoer of oppervlaktewater moeten vermeden worden. Indien niet op de bodem geloosd kan worden, dient de lozing via een deugdelijke bezinkbak plaats te vinden.
Om inzicht te geven hoe dit bodemenergieplan moet worden gelezen en hoe de regels moeten wor- den geïnterpreteerd, zijn in dit hoofdstuk twee voorbeeldberekeningen uitgewerkt.
In onderstaande tabel is de verklaring gebruikte symbolen in dit hoofdstuk opgenomen.
Gegevens woning met warmtepomp en gesloten bodemenergiesysteem
Voor ruimte- en tapwaterverwarming en het koelen van een woning wordt een elektrische com- biwarmtepomp met een gesloten bodemenergiesysteem toegepast. De warmtevraag van de woning (het bouwwerk) voor ruimte- en tapwaterverwarming bedraagt 4,0 respectievelijk 2,5 MWh per jaar. De gemiddelde SPF van de warmtepomp bedraagt 4,3 voor ruimteverwarming en 2,7 voor tap- waterverwarming. De koudevraag (van het bouwwerk) bedraagt 1,4 MWh per jaar met een SPF van 20 voor de circulatiepomp. Deze gegevens volgen bijvoorbeeld uit de SPF-verklaring die is bijge- voegd bij de melding Besluit lozen buiten inrichting.
Voor dit voorbeeld blijkt uit Bijlage 2 dat voor het desbetreffende kavel een maximale jaarlijkse netto warmteonttrekking van 38,7 kWh/jaar per meter aangeboorde diepte is toegewezen. Bij een gangbare boordiepte op de locatie van 80 m (tot aan de Boomse Klei) houdt dit in dat de maximale jaarlijkse netto warmteonttrekking op het desbetreffende kavel 3,1 MWh bedraagt. Voor het ont- werp van het gesloten bodemenergiesysteem (ter bepaling van het aantal bodemlussen per sys- teem) geldt volgens Bijlage 2 dat op het kavel rekening moet worden gehouden met een tempera- tuurcorrectie van 2,9°C.
Berekening jaarlijkse netto warmteonttrekking aan bodem (regel 8)
Met bovenstaande gegevens kan de hoeveelheid warmte worden berekend die met het gesloten bo- demenergiesysteem aan de bodem wordt onttrokken en wordt toegevoerd. Het resultaat van de be- rekening is de jaarlijkse netto warmteonttrekking in kWh/jaar voor het gesloten bodemenergiesys- teem, zie Tabel 6.2.
Tabel 6.2 | Berekening jaarlijkse netto warmteonttrekking aan bodem
In dit voorbeeld komt de berekende jaarlijkse netto warmteonttrekking overeen met de toegewe- zen netto warmteonttrekking van 38,7 kWh/jaar per meter aangeboorde diepte (3,1 MWh bij aan- geboorde diepte van 80 m). Hieruit wordt geconcludeerd dat de bodemlussen van het gesloten bo- demenergiesysteem tot een diepte van (tenminste) 80 m moeten worden gerealiseerd. Bij deze diepte voldoet het gesloten bodemenergiesysteem aan de criteria van doelmatig gebruik van bo- demenergie en het voorkomen van negatieve interferentie.
Let op! De aangeboorde diepte (in dit geval 80 m) geldt voor elke bodemlus op het kavel en is dus niet altijd gelijk aan de totale boorgatlengte van de bodemlussen (alleen bij één bodemlus komt dit overeen). Deze totale boorgatlengte wordt bepaald door het aantal bodemlussen tot een diepte van 80 m, dit dient in het ontwerp te worden berekend. Zie hieronder.
Ontwerp gesloten bodemenergiesysteem (regels 10 en 11)
Zoals hiervoor is opgemerkt, is de aangeboorde diepte niet altijd gelijk aan de totaal benodigde boorgatlengte. Het ontwerp én het in gebruik hebben van het gesloten bodemenergiesysteem die- nen te allen tijde te voldoen aan de algemeen geldende regels, zoals deze zijn omschreven in het Besluit lozen buiten inrichtingen (zie regel 3 in paragraaf 5.1). Eén van deze algemene regels is dat de minimale temperatuur van de circulatievloeistof in de retourbuis van het gesloten bodemener- giesysteem (temperatuur uit de verdamper van de warmtepomp naar de bodemlussen) niet lager mag zijn dan -3°C.
Om aan deze regel te voldoen dient per individueel gesloten bodemenergiesysteem een ontwerp te worden vervaardigd. Hiervoor kan en mag gebruik gemaakt worden van het programma Earth Energy Designer. Bij deze berekening dient rekening te worden gehouden met de temperatuurcor- rectie uit Bijlage 2. Deze temperatuurcorrectie dient in mindering te worden gebracht op de ge- middelde bodemtemperatuur (voor een boordiepte van 80 m is dat circa 11,5°C). In de Earth Energy Designer berekening wordt dan voor de gemiddelde de temperatuur van de bodem tussen 0 en 80 m een waarde van 8,6°C gehanteerd. Deze is als volgt berekend:
Tbodem – Tcorrectie = 11,5°C – 2,9°C = 8,6°C
De voor dit voorbeeld uitgevoerde Earth Energy Designer berekening laat zien dat de minimale ge- middelde temperatuur van de circulatievloeistof bij één bodemlus tot 80 m na 25 jaar te ver daalt. Hierdoor wordt niet aan de algemene regel van de minimale temperatuur van de circulatievloeistof van -3°C voldaan. Het onttrokken vermogen per meter boorgat is te groot. Voor het gesloten bodemenergiesysteem van deze voorbeeldwoning dient dus meer dan één bodemlus tot 80 m te worden gerealiseerd of dieper te worden geboord.
De Earth Energy Designer berekening die is uitgevoerd aan twee bodemlussen met elk een diepte tot 80 m, laat een minimale gemiddelde circulatievloeistoftemperatuur zien van +1,8°C na een pe- riode van 25 jaar. Met een temperatuurverschil over de verdamper van de warmtepomp van 4°C, resulteert dit in een minimale temperatuur van de circulatievloeistof van -0,2°C. Deze is als volgt berekend:
Tgem,circulatievloeistof – (∆Tverdamper / 2) = +1,8°C – (4,0 / 2) = -0,2°C
De berekende minimale temperatuur van de circulatievloeistof in de retourbuis (-0,2°C) is hoger dan de minimaal toegestane temperatuur van -3°C. Hieruit wordt geconcludeerd dat minimaal twee bodemlussen met elk een diepte van 80 m benodigd zijn om aan de algemene regel van mini- male temperatuur van -3°C te voldoen. Het is natuurlijk ook toegestaan om drie of meer bodemlus- sen met elk een diepte van 80 m toe te passen. Hierdoor zal de verdampertemperatuur minder da- len, waardoor het rendement van de warmtepompinstallatie hoger zal zijn.
De bij deze berekening behorende rekensheet en de EED berekeningen zijn in Bijlage 4 opgenomen.
Let op! De benodigde aan te boren diepte is bepaald door de toegewezen maximale jaarlijkse netto warmteonttrekking. Als uit het ontwerp blijkt dat met meerdere bodemlussen (ondieper dan 80 m) aan de eis van minimale retourtemperatuur kan worden voldaan, is de minimale boordiepte van 80 m die volgt uit de toegewezen maximale jaarlijkse netto warmteonttrekking leidend: het is dan dus niet toegestaan om af te wijken van de minimale boordiepte van 80 m per bodemlus omdat an- ders te veel warmte per meter per jaar wordt onttrokken.
Gegevens woning met warmtepomp en gesloten bodemenergiesysteem
De warmtevraag van de woning (het bouwwerk) voor ruimte- en tapwaterverwarming bedraagt 8,0 respectievelijk 4,0 MWh per jaar. De gemiddelde SPF van de warmtepomp bedraagt 4,3 voor ruim- teverwarming en 2,7 voor tapwaterverwarming. De koudevraag (van het bouwwerk) bedraagt 3,0 MWh per jaar met een SPF van 20 voor de circulatiepomp.
Berekening jaarlijkse netto warmteonttrekking aan bodem (regel 9)
Met bovenstaande gegevens kan de hoeveelheid warmte worden berekend die met het gesloten bo- demenergiesysteem aan de bodem wordt onttrokken en wordt toegevoerd. De jaarlijkse netto warmteonttrekking bedraagt 5,5 MWh.
Tabel 6.3 | Berekening jaarlijkse netto warmteonttrekking aan bodem
Voor dit voorbeeld blijkt uit Bijlage 2 dat voor het desbetreffende kavel een maximale jaarlijkse netto warmteonttrekking van 53 kWh/jaar per meter aangeboorde diepte is toegewezen. Bij de gangbare boordiepte op de locatie van 80 m (tot aan de Boomse Klei) bedraagt de jaarlijkse netto warmteonttrekking op het desbetreffende kavel 4,2 MWh. De benodigde jaarlijkse netto warmte- onttrekking is dus groter dan de aangewezen netto warmteonttrekking dat hoort bij 80 m boor- diepte. De minimaal aan te boren diepte bedraagt 112 m bij 5,5 MWh.
Deze aan te boren diepte is als volgt berekend:
((netto warmteonttrekking – (80 m x warmteonttrekking per m boordiepte)) / (75% x warmteont- trekking per m boordiepte)) + 80 m
((5.500 kWh/jaar – (80 m x 53 kWh/jaar/m)) / (75% x 53 kWh/jaar/m)) + 80 m = 112 m
Voor het ontwerp van het gesloten bodemenergiesysteem (ter bepaling van het aantal bodemlussen per systeem) geldt dat op het kavel rekening moet worden gehouden met een temperatuurcorrec- tie van 1,5°C.
Ontwerp gesloten bodemenergiesysteem (regels 10 en 11)
De minimale temperatuur van de circulatievloeistof in de retourbuis van het gesloten bodemener- giesysteem (temperatuur uit de verdamper van de warmtepomp naar de bodemlussen) mag niet la- ger mag zijn dan -3°C. Om aan deze regel te voldoen dient per individueel gesloten bodemenergie- systeem een ontwerp te worden vervaardigd. Hiervoor kan en mag gebruik gemaakt worden van het programma Earth Energy Designer.
Bij deze berekening dient rekening te worden gehouden met de temperatuurcorrectie uit Bijlage 2. Deze temperatuurcorrectie dient in mindering te worden gebracht op de gemiddelde bodemtem- peratuur van 11,5°C. In de Earth Energy Designer berekening wordt dan voor de gemiddelde de temperatuur van de bodem tussen 0 en 112 m een waarde van 10,0°C gehanteerd. Deze is als volgt berekend:
Tbodem – Tcorrectie = 11,5°C – 1,5°C = 10,0°C
De voor dit voorbeeld uitgevoerde Earth Energy Designer berekening laat zien dat de minimale ge- middelde temperatuur van de circulatievloeistof bij één bodemlus tot 112 m na 25 jaar te ver daalt. Hierdoor wordt niet aan de algemene regel van de minimale temperatuur van de circulatie- vloeistof van -3°C voldaan.
De Earth Energy Designer berekening die is uitgevoerd aan twee bodemlussen met elk een diepte tot 112 m, laat een minimale gemiddelde circulatievloeistoftemperatuur zien van +1,5°C na een periode van 25 jaar. Met een temperatuurverschil over de verdamper van de warmtepomp van 4°C, resulteert dit in een minimale temperatuur van de circulatievloeistof van -0,5°C. Deze is als volgt berekend:
Tgem,circulatievloeistof – (∆Tverdamper / 2) = +1,5°C – (4,0 / 2) = -0,5°C
De berekende minimale temperatuur van de circulatievloeistof in de retourbuis (-0,5°C) is hoger dan de minimaal toegestane temperatuur van -3°C. Hieruit wordt geconcludeerd dat minimaal twee bodemlussen met elk een diepte van 112 m benodigd zijn om aan de algemene regel van een minimale temperatuur van -3°C te voldoen.
De bij deze berekening behorende rekensheet en de EED berekeningen zijn in Bijlage 4 opgenomen.
6.4 ANDERE SITUATIES VOORBEELDBEREKENINGEN
De praktijksituatie kan anders zijn dan de situaties zoals weergegeven in de voorbeeldberekenin- gen. In Tabel 6.4 zijn enkele andere situaties en de gevolgen hiervan omschreven.
Tabel 6.4 | Gevolgen bij verschillende situaties
Bijlage 1 Figuur met thermische beïnvloeding
Berekende temperatuurinvloed na 25 jaar
De kaart toont de contouren van de berekende temperatuurdaling na een periode van 25 jaar voor de situatie waarbij alle woningen in Aria Zuid en Aria fase A, B, C, D, E, F, H, J en K met warmtepompen warmte aan de bodem onttrekken.
Met een gekleurde stip is de berekende temperatuurdaling ter plaatse van de gesloten bodemenergiesystemen binnen Aria Zuid ten gevolge van omliggende gesloten systemen weergegeven (inclusief de invloed van Aria fase A, B, C, D, E, F, H, J en K).
Bijlage 2 Warmteonttrekking en temperaturen
Maximale jaarlijkse netto warmteonttrekking per meter bodemdiepte | Maximale jaarlijkse netto warmteonttrekking tot 80 m bodemdiepte | ||
Maximale jaarlijkse netto warmteonttrekking per meter bodemdiepte | Maximale jaarlijkse netto warmteonttrekking tot 80 m bodemdiepte | ||
Bijlage 3 Nummering gesloten systemen
Nummering gesloten bodemenergiesystemen
De kaart toont de verschillende kavel-/woningtypes en de nummering van de gesloten bodemenergiesystemen zoals deze gehanteerd zijn in Bijlage 2.
Bijlage 4 Documenten voorbeeldberekeningen
Voorbeeld rekensheet behorende bij bodemenergieplan
BOORGAT EN BODEMWARMTEWISSELAAR
Thermische weerstanden boorgat wordt berekend
Met interne warmteoverdracht tussen opwaartse en neerwaartse buizen is rekening gehouden
Maandelijks energieprofiel [MWh]
Maandelijkse piekvermogens [kW]
SPECIFIEKE WARMTEONTTREKKING [W/m]
BASISVERMOGEN: GEMIDDELDE MEDIUM TEMPERATUREN (aan het einde van het maand) Maand JAAR [°C]
Minimum gemiddelde medium temperatuur 5.71 °C Aan het einde van JAN Maximum gemiddelde medium temperatuur 9.07 °C Aan het einde van AUG
PIEKVERMOGEN VERWARMEN: GEMIDDELDE MEDIUM TEMPERATUUR (aan het einde van maand) [°C]
PIEKVERMOGEN VERWARMEN: JAAR 25
Minimum gemiddelde medium temperatuur 1.79 °C Aan het einde van JAN Maximum gemiddelde medium temperatuur 9.07 °C Aan het einde van AUG
PIEKVERMOGEN KOELING: GEMIDDELDE MEDIUM TEMPERATUUR (aan het einde van maand) [°C]
Minimum gemiddelde medium temperatuur 5.71 °C Aan het einde van JAN Maximum gemiddelde medium temperatuur 13 °C Aan het einde van JUL
Voorbeeld rekensheet behorende bij bodemenergieplan
BOORGAT EN BODEMWARMTEWISSELAAR
Thermische weerstanden boorgat wordt berekend
Met interne warmteoverdracht tussen opwaartse en neerwaartse buizen is rekening gehouden
Maandelijks energieprofiel [MWh]
Maandelijkse piekvermogens [kW]
SPECIFIEKE WARMTEONTTREKKING [W/m]
BASISVERMOGEN: GEMIDDELDE MEDIUM TEMPERATUREN (aan het einde van het maand) Maand JAAR [°C]
Minimum gemiddelde medium temperatuur 6.06 °C Aan het einde van JAN Maximum gemiddelde medium temperatuur 10.9 °C Aan het einde van AUG
PIEKVERMOGEN VERWARMEN: GEMIDDELDE MEDIUM TEMPERATUUR (aan het einde van maand) [°C]
PIEKVERMOGEN VERWARMEN: JAAR 25
Minimum gemiddelde medium temperatuur 1.54 °C Aan het einde van JAN Maximum gemiddelde medium temperatuur 10.9 °C Aan het einde van AUG
PIEKVERMOGEN KOELING: GEMIDDELDE MEDIUM TEMPERATUUR (aan het einde van maand) [°C]
Minimum gemiddelde medium temperatuur 6.06 °C Aan het einde van JAN Maximum gemiddelde medium temperatuur 13.7 °C Aan het einde van JUL