Warmtepomp op rioolwarmte met extra rendement en lager verbruik

Voor het verwarmen van gebouwen en voor de warm tapwatervoorziening wordt veelal gebruik gemaakt van CV-ketels gestookt op aardgas met aanzienlijke jaarlijkse energiekosten en CO₂-uitstoot tot gevolg. Een alternatief verwarmingssysteem dat de CO₂-uitstoot en de jaarlijkse energiekosten aanzienlijk reduceert is het gebruik van een warmtepomp, hetgeen behoort tot een vorm van duurzame energie. Een warmtepomp is er in twee soorten, namelijk een lucht-water en een water-water warmtepomp. Een warmtepomp betrekt normaliter ca. 75% van de benodigde warmte uit de lucht of uit de bodem en de resterende ca. 25% betreft elektrische energie voor het aandrijven van het elektrische gedeelte van de warmtepomp.

Tot op heden zijn de warmtepompensystemen qua investering en de hieraan gekoppelde terugverdientijd dusdanig hoog, dat er eigenlijk geen sprake is van een economisch verantwoorde terugverdientijd, waardoor deze beperkt worden toegepast door publiek dat milieubewust is.

Ingenieursbureau AET B.V. heeft onderzoek gedaan naar een warmtepompsysteem waarbij gebruik gemaakt wordt van rioolwarmte met als doelstellingen:

• een modulair opbouwbaar milieuvriendelijk systeem om toepassing in ieder gebouw mogelijk te maken
• een low budget systeem, zodat het betaalbaar is voor iedereen
• een systeem met een verhoogd rendement ten opzichte van de bestaande systemen met bodemwarmtewisselaar
• een systeem waarmee het gasverbruik gereduceerd wordt naar nul en een bijdrage wordt geleverd in de reductie in de CO₂-emissie.

Via het rioolstelsel gaat veel warmte verloren. Om dit te kunnen hergebruiken is een gepatenteerde rioolwarmtewisselaar ontwikkeld die deze restwarmte gebruikt als warmte-aanvoer van een water-water warmtepomp.

Deze rioolwarmtewisselaar wordt geïnstalleerd in het eigen rioolstelsel op het perceel van ieder willekeurig gebouw. Om de warmte uit het eigen rioolstelsel te kunnen verkrijgen, wordt de rioolwarmtewisselaar ondersteund door grondwater dat wordt onttrokken uit een grondwaterbron (beregeningsput/deep well) en dat vervolgens infiltreert in de bodem. De warmte uit het riool wordt gebruikt als warmte-aanvoer van een water-water warmtepomp, waardoor het rendement veel hoger ligt dan andere warmtepompsystemen.

De toepassing van dit warmtepompsysteem met rioolwarmtewisselaar heeft de volgende voordelen:

• Met deze toepassing wordt een rendement (COP) bereikt dat ca. 45% hoger ligt dan de huidige warmtepompsystemen met bodemwarmtewisselaar, waarvoor diepe boringen noodzakelijk zijn met een warmtewisselaar die gevuld is met glycol
• Een elektrisch verbruik dat ca. 45% lager ligt dan de huidige warmtepompsystemen met bodemwarmtewisselaar.
• Met het verhoogde rendement van het systeem met de rioolwarmtewisselaar is een rendabele warm tapwatervoorziening mogelijk zonder dat in principe elektrische bijverwarming noodzakelijk is.
• De investering van het systeem met de rioolwarmtewisselaar is aanzienlijk lager dan de huidige warmtepompsystemen met bodemwarmtewisselaar (de helft tot een derde van de investering).
• Aanzienlijke besparing op de energiekosten (aardgaskosten)
• In het rioolwarmtesysteem wordt als medium water gebruikt, waardoor het milieuvriendelijk is in tegenstelling tot de bodemwarmtewisselingssystemen die gevuld zijn met glycol, waarbij een bodemverontreiniging als gevolg van lekkage niet uit te sluiten is.
• Het systeem met de rioolwarmtewisselaar is modulair opbouwbaar en toepasbaar in ieder gebouw ter vervanging van de huidige CV-installatie. Zo is onder andere plaatsing in bestaande en nieuwbouw woningen mogelijk. Tevens is plaatsing in onder andere kantoren, winkels, werkplaatsen, gemeenschapshuizen, sportcomplexen, zwembaden, ontmoetingscentra, bibliotheken, scholen, schouwburgen en verzorgingstehuizen mogelijk.
• Bij een modulair systeem kunnen voor een groter benodigde capaciteit meerdere warmtepompen in cascade geschakeld worden of wordt een warmtepomp toegepast met een grotere verwarmingscapaciteit.
• Het systeem heeft lage onderhoudskosten en operationele kosten.

De warmtapwatervoorziening verzorgd door het warmtepompsysteem met rioolwarmtewisselaar kan worden uitgebreid met een vacuümbuiscollector, waardoor het systeem een hoger rendement krijgt en duurzamer wordt.

De vacuümbuiscollector wordt eveneens gevuld met water, daar de besturing is voorzien van een non frost systeem, waardoor het systeem milieuvriendelijk is en veilig voor de volksgezondheid en milieu.

Om het systeem nog meer duurzaam te maken en in principe self supporting kan voor de voeding van het elektrische gedeelte van de warmtepomp gebruik worden gemaakt van fotovoltaïsche zonnepanelen.

Ingenieursbureau AET B.V. kan pragmatisch op maat een warmtepompsysteem met een rioolwarmtewisselaar samenstellen en leveren, hetgeen inpasbaar is in alle gebouwen en voldoet aan de wensen en de beschikbare middelen. Dit systeem kan desgewenst worden uitgebreid met een vacuümbuiscollector voor besparing op de warmtapwater voorziening en fotovoltaïsche zonnepanelen om het systeem self supporting te maken (volledig duurzaam).

Waarom nog wachten met een warmtepomp werkend op rioolwarmte: Bespaar kosten en energie en neem afstand van de afhankelijkheid van aardgas! Onderneem actie.

Ontwerp en advisering

Omtrent de mogelijkheden tot toepassing van een warmtepomp in combinatie met een duurzame warmtebron zoals een rioolwarmtewisselaar en verder bodemwarmte/aardwarmte of lucht, kan voor u het volgende tevens worden verzorgd, waarbij duurzaamheid en het behoud van het natuurlijk evenwicht in de bodem centraal staat:

• optimalisering van niet optimaal werkende warmtepompsystemen met een bodemwarmtewisselaar met een verhoogd energieverbruik
• schade-expertise onderzoek bij schadeclaims omtrent niet correct gedimensioneerde warmtepompsystemen alsmede bodemwarmtewisselaars
• vaststellen van de capaciteit van de warmtepomp door een transmissieberekening van de woning of bedrijfspand
• advisering in het soort warmtepomp (lucht-water warmtepomp of water-water warmtepomp) in zowel nieuwbouw als bestaande bouw.
• voor de uitvoering is een samenwerking met leveranciers van warmtepompen en onderdelen van een rioolwarmtewisselaar en met een installateur voor de installatie van de warmtepomp.