Regenwaterput als thermische accu

Het lijkt zo logisch; de regenwaterput gebruiken voor thermische toepassingen. En toch is het nieuw. “Warmteput” is de naam van het watersysteem waarvoor we onlangs octrooi voor verkregen hebben. De regenwaterput neemt de functie over van de diepe geboorde bron en zorgt voor een optimale aanvoertemperatuur naar de warmtepomp.

Wateraccu’s noemen we de nieuwe generatie regenwatertanks. De regenwaterput krijgt meerdere functies, we combineren waterberging, regenwatergebruik en duurzaam verwarmen en koelen”. Hoe we dat doen? We maken gebruik van ondergrondse regenwaterputten, maar dan voorzien van een paar technische voorzieningen.

Onze regenwatertanks bewijzen al vele jaren hun nut als tijdelijke berging voor regenwater. Op deze manier wordt het openbare riool ontlast bij extreme regenbuien en wordt wateroverlast voorkomen. Regenwater uit de regenwaterput kan bovendien worden gebruikt om de tuin te sproeien, het toilet door te spoelen of de wasmachine te voorzien van water, dit is niet nieuw meer. Maar het regenwater in de regenwatertank is natuurlijk ook een geweldig medium om te fungeren als thermische accu, waarin warmte en koude kan worden opgeslagen. Hiermee krijgt de regenwatertank een derde functie, nl. een energiebron waaruit de warmtepomp haar energie kan halen, om een woning te verwarmen en koelen.

Regenwaterberging

Het is een welkome extra functie. Regenwatertanks krijgen een steeds belangrijkere rol in het watersysteem. Als gevolg van de klimaatverandering, worden we steeds vaker geconfronteerd met extreme neerslag en wateroverlast als gevolg daarvan. De oplossing is het decentraal bergen van regenwater. Bij nieuwbouw wordt het weliswaar steeds vaker wettelijk verplicht, maar dat is in Nederland echter nog niet overal zo. De waterprijs is tevens relatief laag,  zodat economische motieven om regenwaterputten te plaatsen, voor de huiseigenaar niet altijd een doorslaggevend argument zijn. Maar dat ligt voor verwarming en warm tapwater anders, dat heeft immers ieder huis nodig. Daarnaast is het koelen van moderne woningen een steeds belangrijker aandachtspunt. De nieuwe BENG eisen hebben daarom zelfs al TOjuli opgenomen, waarbij sprake is van een waardering die het risico op temperatuuroverschrijding  van het gebouw aangeeft. Moderne nieuwbouwwoningen moeten dus verplicht koel worden gehouden. Om dan maar overal een airco te plaatsen is geen oplossing.

Dit vraag niet alleen erg veel energie, maar  dergelijk piekverbruik kan ons elektriciteitsnet helemaal niet aan. Vanaf nu is hier dus een zeer duurzame oplossing voor, het beste koelmiddel dat de natuur ons biedt, namelijk regenwater van 12 graden.

Met onze nieuwe regenwaterputten kun je dus niet alleen regenwater gebruiken om wateroverlast en drinkwatergebruik te verminderen, maar is nu ook onderdeel van het warmtepompsysteem om je huis te verwarmen of te koelen.

Wateraccu

Maar waarom is een regenwaterput binnen dit energiesysteem zo’n goede accu? Ten eerste komt dat door de constante bodemtemperatuur. De regenwaterput is ondergronds geplaatst en het water in de tank altijd rond de 12 0C gehouden. Dus het niet enkel een accu, maar eigenlijk is het een accu die continue aan een kleine acculader hangt. En 12 graden is voor een warmtepomp een zeer goede temperatuur om efficiënt te kunnen draaien. En in de zomer vormt deze 12 graden een perfecte temperatuur om het huis passief te koelen.

Systeemopbouw

Om de regenwatertank de extra functies te laten vervullen is uitgebreid onderzoek verricht en zijn er enkele testsystemen geplaatst. Uit onderzoeken en de praktijkervaring blijkt dat bij donkere koude winterdagen, er zoveel energie uit de warmteput onttrokken zou kunnen worden, deze zou kunnen bevriezen, dit moesten we voorkomen. Dus enkel opwarming door de bodem bleek niet genoeg, we hadden een extra (duurzame) energiebron nodig en die hebben we gevonden in de vorm van de zon.

De zonne-energie vangen we met PVT-panelen, deze wekken niet enkel elektriciteit op maar onttrekken tevens warmte aan de buitenlucht. Deze thermische energie wordt bij dit nieuwe systeem in eerste instantie naar de warmtepomp geleid. Het overschot aan thermische energie wordt gebruikt voor de warmteput. Als de temperatuur in de warmteput te laag is, dan wordt deze verhoogd door warmte toe te voegen vanaf de PVT-panelen. “We monitoren de temperatuur in de putten constant en kunnen daardoor de temperatuur steeds aansturen. Wanneer de besturing signaleert, dat het water te koud wordt, wordt de warmte van de PVT-collector naar de warmteput geleid. Zo voorkomen we te extreme ijsvorming in de put.”

regenwater opvangen voor bedrijven
regenwater opvangen voor bedrijven

Ook besparen met regenwater?

WATERWEETJE: DE MAGIE VAN WATER

Water bevat energie, wanneer het afkoelt komt het vrij, wanneer het moet verwarmen moet er energie bij. Denk aan een pannetje water om eieren te koken, er moet een aantal minuten een flinke gasvlam onder, om het water kokend te krijgen. Bij de warmteput maken we gebruik van dit principe. Maar er speelt nog iets “magisch” mee bij de warmteput. Want zodra water overgaat in een andere vorm, dus vast naar vloeibaar naar gas, oftewel ijs naar water naar stoom, dan maakt deze energie ineens een enorme sprong. De natuurkundigen spreken over faseovergangen en latente energie. 

Als we ons “ouderwetse” Binas boekje van de middelbare school erop naslaan, zien we in deze getallen dat de energie die je aan water moet onttrekken om het in ijs te veranderen, (faseovergang vloeibaar naar vast, temperatuur verandert van +0 naar -0) ineens veel hoger is, bijna 80 keer zo hoog. Dus dat betekent, dat de energie die nodig is om van -0 naar +0 te gaan, net zoveel is, om dat water van 10 naar 90 graden Celsius te brengen. Dat lijkt pure magie, want dat betekent dat je waanzinnig veel energie kunt onttrekken aan een beetje water als je dat precies bij 0 graden doet. Stel je voor dat je enorm veel water hebt (een regenwaterput van maar liefst 10.000 liter), waarbij de warmtepomp rondom dit “magische” punt pendelt. Dan heb je een ongelooflijke grote thermische accu gecreëerd met de best ecologisch verantwoorde vloeistof die er is; regenwater!

De regenwaterput is bovendien een super efficiënte batterij. Om een idee te geven: Voor lagetemperatuurverwarming in huis – aanvoertemperatuur rond de 40 graden – hoeft de basistemperatuur (12°C) maar 28 graden bijverwarmd te worden. Hiervoor zijn slechts acht PVT-panelen voldoende om een 6 kW-warmtepomp van de benodigde energie te voorzien.In de zomer komt er het voordeel van koel water bij. Dan is er geen sprake van vorst of stollingsenergie, dan is er sprake van een put met regenwater van 12 graden Celsius, waarmee de warmtepomp heel gemakkelijk en passief het huis kan koelen. Dus zonder hoog energieverbruik wat we gewend zijn van airco’s.

Tot slot heeft dit systeem nog een laatste interessante extra eigenschap. Als de PV-panelen in de zomer te warm worden, dan kunnen we ze koelen via de relatief koude warmteput.  Zo verhogen we de opbrengst van de zonnepanelen met 20 tot 25%. Dat is een leuke bijkomstigheid van dit systeem.

Mis niets en meld je aan op de nieuwsbrief

    Opbouw

    De warmteput is verrassend eenvoudig; een betonnen put met ingebouwde platenwisselaars met drijvende retentieslang. Dit “één-put-systeem” is een gecombineerd systeem voor verwarming, koeling, regenwatergebruik in de tuin en retentievolume. De onderste laag vormt de warmtebuffer. De middelste laag water gebruik je voor het beregenen van de tuin en bovenin is de tijdelijke opslag voor de retentie van regenwater. Bij hevige regenval voorkom je, door die extra capaciteit, overbelasting van het riool. Zit de put vol, dan wordt het overtollige water beheersbaar afgegeven aan het gemeentelijke rioleringssysteem. Op deze manier wordt overbelasting van het systeem voorkomen. Groot voordeel hiervan is, dat dit systeem voldoet aan de hemelwaterverordening, die gemeenten steeds vaker eisen bij de nieuwbouw. Dus hier slaan we als het ware twee vliegen in één klap.

    Twee waterputten

    GEP heeft ook een systeem dat uit twee regenwaterputten bestaat: één regenwaterput dient als warmtebron en in de andere put wordt het gefilterde regenwater opgeslagen dat ook voor wc-spoeling en wasmachine gebruikt kan worden. Het voordeel van twee separate regenwaterputten is, dat hierdoor nog meer gebruiksmogelijkheden ontstaan. Kies je voor de Warmteput – bestaande uit één put – dan kun je het water alleen in de tuin gebruiken, of om incidenteel de auto te wassen. De temperatuur in de thermische regenput kan namelijk dalen tot net boven het vriespunt. Dat is te koud om binnenshuis te gebruiken voor de wc-spoeling of wasmachine. Er bestaat dan namelijk kans op condensvorming. Met twee putten – voor regenwatergebruik en de warmtepomp – wordt dat voorkomen.

    Toepassing in woningen

    Voor een woning volstaat het in de meeste gevallen, om twee putten te installeren van 10 tot 15 m3.  We kunnen zelfs een put uit één stuk plaatsen met een maximale inhoud van 20.000 liter (20m3). Het voordeel van het combineren van functies, is dat het hele systeem daardoor nauwelijks meer kost. Beton is geen duur materiaal, daardoor is het heel aantrekkelijk om een grotere buffer te plaatsen.

    We monitoren constant de temperatuur van het water. Wordt het water in de thermische put te laag,  kunnen we dat corrigeren, door water uit de huishoudelijke regenwaterput te gebruiken. Daar is de temperatuur namelijk ca. 12 graden. Doordat beide putten zijn voorzien van een pomp, waardoor ze water kunnen uitwisselen, kan er ook beter geanticipeerd worden op het weer. Het is zelfs mogelijk om aan het dashboard een weerstation te koppelen. Worden er hevige regenbuien voorspeld, kun je een deel van het opgeslagen water, nog voor de bui aankomt, afvoeren naar het riool.

    Nu en de toekomst

    Maar er zijn nog meer toepassingsmogelijkheden. Wat dacht je van bluswatervoorzieningen? Grote volumes water worden nu werkloos opgeslagen, in de hoop dat ze nooit gebruikt worden. Het gebeurt immers niet vaak dat het gebouw in de brand staat. Als je regenwater kunt inzetten voor de sprinklerinstallaties, toiletten én als thermische bron, dan combineer je veel belangrijke aspecten in één systeem: veiligheid, energiezuinigheid en waterberging. Maar dat geldt ook voor waterbergingen op het dak, deze worden steeds vaker toegepast om het water te bergen.

    Zowel de noodzaak, als de technische mogelijkheden voor koeling en verwarming van regenwater én tegelijk het benutten en bergen van regenwater zijn oneindig groot.

    Inmiddels is dit idee omgezet in realiteit. De Groot Brandbeveiliging en Zinco daken hebben zich aangesloten, waardoor een consortium ontstaan is van vier gespecialiseerde bedrijven die dit unieke systeem gezamenlijk op de markt brengen, voor zowel woningbouw als utiliteitsbouw.

    Klantenservice van 8.30h tot 17.00h

    We helpen je graag bij vragen over onze producten, systemen of oplossingen en ondersteunen.

    Marktleider met 25 jaar ervaring

    Wij adviseren, leveren, monteren en onderhouden voor particulieren, groothandel en bedrijven.

    Breeam = Geen probleem

    Dient het regenwatersysteem conform de Breeam eisen ontworpen te worden? Geen probleem, GEP helpt graag.

    U wilt als bedrijf ook regenwater gaan opvangen?

    En u heeft behoefte aan advies of een offerte voor de opvang van regenwater bij uw bedrijf? Neem dan contact met onze adviseurs op voor een gesprek over het opvangen van regenwater bij bedrijven.

      Leave a Reply