Concept

Belangrijkste componenten in de installatie:

– Geothermische diepte boringen
– Gas absorptiewarmtepomp
– Overkoepelde sturing en hydraulische visie

Aandachtspunten & basisprincipes:

In aankoopprijs per Kwh is Gas, t.o.v. elektriciteit, nog steeds een goedkopere vorm van energie. Vandaag is het verschil in aankoop een factor 7 waardoor een elektrische warmtepomp al minimaal 7kwh thermische energie moet halen uit 1 kWh elektriciteit om rendabeler te worden t.o.v gas, of kort gezet minimaal een COP=7 om het verschil in aankoopprijs van energie te overbruggen. Door gas de primaire energiebron te maken van een absorptiewarmtepomp zetten we met dit concept een éérste stap in de goede richting.

COP – Elektriciteit? Of beter de “coëfficiënt van de prestatie” of nog anders “de verhouding van de uitgaande warmtestroom en het noodzakelijk aandrijfvermogen”. Aangezien je gemiddeld slechts 40% van elektrische energie kan omzetten in warmte moet je warmtepomp al minimaal een COP hebben van 2.5 (2,5 * 40%) om te beginnen sparen op uw energiekosten.
Jammer genoeg zijn de COP waarden van de elektrische warmtepompen niet veel hoger. En al zeker niet wanneer we naar hogere temperaturen gaan voor b.v. het aanmaak van sanitair warm water.

De gedachte om het verbruik van een elektrische warmte te compenseren door het plaatsen van PV-panelen (of andere hernieuwbare energie) is, jammer genoeg, slechts gedeeltelijk doeltreffend.
Ten eerste is er vaak een zéér grote PV-installatie noodzakelijk om het verbruik te compenseren en ten tweede is er vaak energievraag op een ogenblik dat er geen PV-opbrengst is.
Dit wil zeggen dat er bijkomend moet geïnvesteerd worden in een buffer (v.b. batterijen) om de eigen productie af te stemmen op de energievraag. Dit is nefast voor de terugverdientijd.
Theoretisch zou het lukken om elektrisch in deze energiebehoefte te voldoen en op die manier elektrische toestellen met een COP vanaf 2.5 in te zetten maar het is momenteel economisch geen verstandige keuze t.o.v. aardgas als primaire energiebron.

Bij gas wordt het rendement uitgedrukt in % (vb een condensatieketel ca 108%) bij absorptiewarmtepompen komen we al snel uit bij 168%, ook tijdens de productie van sanitair warm water. Dit komt omdat deze techniek evengoed werkt bij 65°C als bij 35°C.
Wanneer we een geothermische oplossing hebben en energie kunnen verplaatsen (“energie-shifting” zie verderop) van a naar b, dan worden er rendementen gehaald van meer dan 300%.
 
Beide vergelijken op basis van rendement is dan ook zeer moeilijk, want deze vergelijking begint bij de manier hoe er elektriciteit wordt opgewekt. Er zijn omzettingsverliezen, er zijn transportverliezen…
De beste, meest zichtbare en voor de eindklant belangrijkste vergelijking is dan ook de energiefactuur die maandelijks moet betaald worden.

Door de geothermische boringen (putwater) in te zetten als passieve koeling kunnen we ongeveer 75% van het jaar “gratis” koelen. De andere 25% zal de werking van de warmtepomp worden omgekeerd en kan er actief gekoeld worden. Deze verhouding zorgt wederom voor een aanzienlijke energiebesparing t.o.v. andere systemen.
 
Door de installatie aan te sturen met één globaal systeem en het hydraulisch degelijk op te bouwen kunnen we ook aan “energie-shifting” gaan doen. Hierbij gaan we het “teveel” aan energie (warmte) gaan onttrekken in een bepaalde zone (koelen dus, ook bij passieve koeling) en deze energie gaan gebruiken waar ze noodzakelijk is. Bijvoorbeeld voor het verwarmen van het zwembad, vijver, welness, sanitair water, …
M.a.w. het koelen van de slaapkamer kan er mee voor zorgen dat het zwembad op temperatuur komt.

Case-studie cijfermateriaal

Kenmerken installatie

– Installatie van 2014
– Bezetting 2 volwassen en 2 kinderen
– Energieprijzen van 2020
– Woning +/- 400m²
– Woning constant op 20°C
– Zwembad van 11 op 4 met diepte van 1m40: op temperatuur (constant op 27°C) van begin april tot eind september – zonder isolerend rolluik – snelheid van opwarmen = 0.5°C/u
– Verlichting: 60% LED en 40% Halogeen
– Alle ruimten beschikken over de mogelijkheid om separaat te koelen en/of te verwarmen

Elektriciteit

– Verbruik elektriciteit – zonder PV-installatie: 9.500kWh (DAG) & 5.000kWh (NACHT) – factuur € 210/maand
– Verbruik elektriciteit – met PV-installatie: 0,00kWh (DAG) & 5.000kWh (NACHT) – factuur     € 150/maand (verbruik & procumententarief)
– Installatie PV in 2016: € 16.000 voor 10kWpiek > m.a.w. terugverdientijd = + 20j

Conclusie PV: terugverdientijd is lang en zelfs een PV-installatie van +/- 10kWpiek is slechts voldoende voor het normale elektriciteitsverbruik te coveren van deze woning zonder elektrische warmtepomp.

Gas

– Verbruik gas: 3000m³ gas – factuur: € 88/maand

Totaal

Energiefactuur gas: +/- € 1.100,00/jaar
Energiefactuur elektriciteit: +/- € 1.800,00/jaar