Duurzame energieoplossing voor de woning

Innovatief warmtepompsysteem voor iedere woning

Innovatieve diagonale coaxiale warmtewisselaar array met grote diameter voor boorgaten

Dr. Ir A. Hashemi, Dr. Ir. M. Bloemendal, P.J. Vardon, P. Goverse, G. de Rechter³, Technische Universiteit Delft, Faculteit Civiele Techniek en Geowetenschappen, Delft, Nederland, TNO, Nederlandse Geologische Dienst, Utrecht, Nederland, Eiland Medemblik BV (EM), Medemblik.

Naarmate klimaatverandering intensiveert, groeit de noodzaak voor duurzame en efficiënte energieoplossingen, vooral in stedelijke gebieden waar ruimte schaars is en het energieverbruik hoog. Het Home Smart Energy systeem biedt een uitgebreide en adaptieve geothermische oplossing die specifiek is ontworpen voor dichtbebouwde stedelijke omgevingen.

Belangrijke kenmerken van het Home Smart Energy systeem:

Compacte installatie

Met behulp van een boorstelling met een 360 graden draaibaar platform en een mast die 45 graden kan kantelen, maakt het Home Smart Energy systeem de installatie van meerdere coaxiale boorgat-warmtewisselaars vanaf één enkele boorlocatie mogelijk. Dit innovatieve ontwerp is ideaal voor dichtbebouwde omgevingen, waarbij elk boorgat minder dan 50 meter diep is, maar gezamenlijk enkele honderden meters lengte heeft. Er wordt vanaf 1 punt geboord en hierdoor is de ruimtelijke impact aan het maaiveld zeer beperkt.

Verbeterde thermische opslag

De nabijheid van meerdere boorgaten bevordert het behoud van opslagtemperaturen gedurende het jaar, wat de algehele systeemprestaties verbetert. Dit ontwerp zorgt ervoor dat thermische energie efficiënt wordt opgeslagen en beschikbaar is wanneer nodig, waardoor de afhankelijkheid van externe energiebronnen wordt verminderd.

Gesloten lussysteem

Het systeem werkt als een gesloten-lus coaxiaal systeem dat thermische energie onttrekt in de winter en injecteert in de zomer. Omdat de warmte uitwisseling in een gesloten circuit plaats vindt, zijn er geen eisen aan de bodem gesteldheid. Het Home Smart Energy systeem kan vrijwel overal in Nederland worden toegepast.

Hogere doorstroomcapaciteit

Met buizen van een buitendiameter van 16 cm biedt het Home Smart Energy systeem een hogere doorstroomcapaciteit dan conventionele systemen voor boorgatthermische energie. Deze verhoogde capaciteit resulteert in efficiëntere energietransfer en betere systeemprestaties bij piekvraag, wat ook gunstig is voor de toepassing bij bestaande bouw.

Geïntegreerd gebruik van zonne-energie

Overtollige thermische energie van onder andere zonnecollectoren wordt opgeslagen in het boorgatnetwerk tijdens periodes van lage vraag. Deze integratie zorgt voor verbeterde beschikbaarheid en kwaliteit van thermische energie tijdens piekperiodes, maximaliseert het gebruik van hernieuwbare energiebronnen en vermindert CO₂-uitstoot.

Prestaties en impact

Een succesvolle pilot is afgerond, waarbij de effectiviteit van het systeem in praktijkomstandigheden is aangetoond. Een demonstratietoepassing op volledige schaal is nu operationeel, waarbij een warmtepomp en zonnecollectoren zijn geïntegreerd in een 19e-eeuws huis. Het Home Smart Energy systeem heeft zijn vermogen bewezen om geothermische en zonne-invoer dynamisch te optimaliseren via continue monitoring, wat leidt tot aanzienlijke energiebesparingen en CO₂-reducties.

Toekomstig potentieel

De prestaties van het Home Smart Energy systeem wijzen op sterke mogelijkheden voor toepassing in bestaande stedelijke gebouwen. Door ruimtebeperkingen aan te pakken en energie-efficiëntie te verbeteren, biedt het Home Smart Energy systeem een veelbelovende route voor toekomstige ontwikkelingen in duurzame stedelijke energieoplossingen. De aanpasbaarheid en schaalbaarheid maken het een levensvatbare optie voor diverse stedelijke omgevingen, wat bijdraagt aan bredere duurzame energiedoelen.

Dankbetuigingen: Dit werk wordt gefinancierd door De Vreeden, Eiland Medemblik BV (EM), Trenchless Services Holland , en Kansen voor West / EFRO in het kader van het Home Smart Energy project. De EU medefinanciert de innovatie.

Meer informatie?

Neem vandaag nog contact met ons op voor meer informatie!

Neem contact op