Binnen VHGM is er een ontwerptool ontwikkeld die de interferentie berekend tussen gesloten bodemenergiesystemen. Het grote voordeel is dat met deze ontwerptool de boorlocaties op coördinaten worden ingetekend en direct worden getoetst op nadelige beïnvloeding. De tool is binnen VHGM ontwikkeld door collega Bart Davids: “met deze tool kunnen niet alleen meer complexe situaties worden uitgerekend dan met EED, maar het is qua tijdsbesteding efficiënter dan complexe numerieke modellen. Daarbij behaalt de berekening hoge nauwkeurigheid”.

(Auteur: Bart Davids)

Bij het ontwerpen van een gesloten bodemenergiesysteem is het bepalen van de temperaturen die plaatsvinden in de lus kritiek. Niet alleen wordt de efficiëntie van de warmtepomp beïnvloed door de temperaturen die er doorheen stromen, er is ook een wettelijk minimum dat de bodem in mag gaan (-3 ⁰C). Bevriezing dient te allen tijde voorkomen te worden.

Eén van de factoren die invloed heeft op de temperaturen die zich in de lus bevinden, is de invloed van andere systemen. Bij een melding of aanvraag voor een vergunning dient daarom ook aangetoond te worden of het geplande systeem invloed heeft op andere systemen. Minstens zo belangrijk is dat het ontwerp aansluit op de lokale omstandigheden en overige bestaande en nieuwe bodemenergiesystemen.

Tijdrovende methoden

Om de interferentie te bepalen zijn in de loop van de tijd meerdere methoden uitgebracht. Deze zijn grofweg onder te verdelen in analytische methoden (aan de hand van formules) en numerieke methoden (aan de hand van modellen). De numerieke methoden kosten erg veel tijd om te maken en in Nederland worden voornamelijk analytische methoden gebruikt voor het bepalen van interferentie.

Als onderdeel van de BUM (handleiding vergunningverlening bij bodemenergie) en HUM BE (handleiding voor toezicht en handhaving) zijn de nomogrammen en recenter ITGBES (geautomatiseerde rekentool), uitgebracht. Voor deze methoden zijn formules ontwikkeld die gebaseerd zijn op het lijnbronmodel. Dit model betreft een formule die niet makkelijk is om op te lossen, maar is wel erg nauwkeurig voor het bepalen van interferenties. Vergelijkingen met numerieke modellen geven slechts een afwijking van 1%.

Enkele programma’s maken van deze op het lijnbronmodel gebaseerde methode gebruik. Zoals het in Nederland vaak gebruikte ontwerpprogramma Earth Energy Designer (EED). De voor nomogrammen en ITGBES ontwikkelde formules zijn gemakkelijker op te lossen dan de lijnbronmethode zelf. In deze gevallen betreft het slechts een benadering en komen er hierdoor enige afwijkingen voor.

Aanvullende beperkingen

Daarbij zijn er aanvullende beperkingen. Zo zijn deze methoden niet geschikt voor het bepalen van de interferentie van grote systemen of een groot aantal (>20) systemen. Dit komt onder andere door de eerder beschreven afwijking, maar ook doordat deze formules niet meer toereikend zijn wanneer er veel energie wordt onttrokken uit een enkel systeem.

Andere methoden (zoals EED) die de lijnbronmethode gebruiken zijn wel geschikt om een groot collectief systeem mee te berekenen. Het vaak gebruikte EED berekent echter niet de invloed tussen verschillende systemen. Het berekent alleen de invloed die de lussen van een enkel systeem op elkaar hebben. Hieruit kan geen conclusie worden getrokken over de interferentie op één van die specifieke systemen, waardoor het geen goede benadering is voor meerdere systemen.

Borehole Heat Exchanger Designer (BHExD)

Binnen VHGM is door Bart Davids de Borehole Heat Exchanger Designer ontwikkeld. Uniek is dat deze ontwerptool de interferentie berekent aan de hand van de lijnbronmethode en op basis van de boorgatcoördinaten. Deze tool kan door het directe gebruik van de lijnbronmethode de interferentie met een hogere nauwkeurigheid bepalen. Daarbij kunnen er door deze hogere nauwkeurigheid meerdere systemen toegepast worden en kunnen ook grote systemen meegenomen worden in de berekening.

Vooral wijken waarin veel systemen dicht bij elkaar staan of appartementenblokken waarbij grote systemen dicht bij elkaar worden geplaatst, zijn moeilijk om met de huidig beschikbare tools te berekenen. Met de door VHGM ontwikkelde Borehole Heat Exchanger Designer kunnen wel deze complexe situaties in een kort tijdsbestek worden uitgerekend. De ontwerptool is perfect in te zetten voor haalbaarheidsstudies van complexere projecten, maar ook voor ieder ontwerp van zowel scope 1b als 2b (BRL 11000) en het maken van de interferentieberekening voor de melding/vergunning.

Heeft u interesse in wat deze tool voor uw project kan betekenen? Met onze passie voor techniek en duurzaamheid zetten wij in op innovatie om de energietransitie samen en op een slimme manier te versnellen.