Moet bij een verticale bodemwarmtewisselaar rekening worden gehouden met thermische kortsluiting?
Ja. Wie een bodemenergie-installatie ontwerpt, moet de warmte-uitwisseling tussen aanvoer en retour samen met de volledige opbouw van het boorgat beoordelen. Thermische kortsluiting maakt deel uit van het ontwerp; uit het bestaan ervan alleen kan geen betrouwbare uitspraak over de prestaties van een installatie met verticale bodemwarmtewisselaars worden afgeleid. Zo kan het effect vaktechnisch worden geduid.
Bij de Splitpipe-bodemwarmtewisselaar scheidt een tussenwand de aanvoer en retour binnen één buis. Door het temperatuurverschil vindt via deze wand warmte-uitwisseling plaats. Het genoemde technische artikel beschrijft deze uitwisseling als een thermisch kortsluitingseffect.
Wat zeggen de beschreven simulaties?
Het technische artikel van separatus rapporteert over CFD-simulaties van de Ostschweizer Fachhochschule (OST). De Splitpipe werd vergeleken met twee afzonderlijke buizen met samen dezelfde doorsnede. Dit is een theoretische vergelijking, geen veldbewijs voor een specifieke verwarmingsinstallatie.
Volgens het technische artikel lag het warmteoverdrachtsvermogen van de Splitpipe gemiddeld ongeveer 7% lager. Voor de daarin beschouwde vertaling naar het ontwerp noemt het artikel 2–3% meer boormeters. Beide cijfers zijn afkomstig uit het oorspronkelijke technische artikel van separatus. Het zijn geen algemene ontwerpregels. Voor deze duiding is geen afzonderlijk simulatierapport met volledige randvoorwaarden beschikbaar.
Wat kan uit het beschreven praktijkbedrijf worden afgeleid?
Het technische artikel beschrijft referentie-installatie ‘Pernter’ als testsysteem voor verschillende uitvoeringen van bodemwarmtewisselaars, debieten en onttrekkingsvermogens. separatus rapporteert daarin over continue temperatuur- en vermogensregistraties.
De onderliggende meetreeksen zijn niet in het artikel opgenomen. Daarom kan hieruit geen gekwantificeerd prestatievoordeel worden afgeleid en evenmin worden bewezen dat thermische kortsluiting tijdens bedrijf in het algemeen verwaarloosbaar is.
Welke voorwaarden zijn bepalend voor de vergelijking van bodemwarmtewisselaars?
De product- en ontwerpgegevens van separatus beschrijven de thermische prestaties ten opzichte van een dubbele U-bodemwarmtewisselaar als vrijwel gelijkwaardig onder de volgende voorwaarden: kleine boordiameter, thermisch verbeterd opvulmateriaal en geplande turbulente stroming. De bijbehorende diametervergelijking is 100 mm tegenover 132 mm. Deze voorwaarden maken deel uit van de uitspraak en moeten bij een vergelijking worden vermeld.
Voor het opvulmateriaal adviseert separatus een warmtegeleidingsvermogen van meer dan 2 W/mK. Volgens het genoemde technische artikel van separatus bundelt de thermische boorgatweerstand de invloeden van de boorgatopbouw en de warmteoverdracht. Voor kopers betekent dit dat de keuze van de bodemwarmtewisselaar moet berusten op een ontwerp van de volledige installatie.
Welke gegevens helpen bij het ontwerp?
Voor een vergelijking van varianten zijn het belastingsprofiel, de perceelsituatie en de maximale boordiepte geschikte uitgangsgegevens. separatus noemt deze gegevens ook in het technische artikel ‘Korte verticale bodemwarmtewisselaars efficiënt ontwerpen’ voor een projectaanvraag. Laat voor uw project beoordelen welke boorgatopbouw en welk hydraulisch ontwerp geschikt zijn.
Meer foto's en video's
