WKO-systemen

WKO-systemen zijn bruikbaar in een groep woningen of grotere gebouwen als verzorgingshuizen, scholen, kantoren. Deze systemen worden ingezet voor zowel koeling als verwarmen van gebouwen.
WKO-systemen worden ook 'open bodemenergiesystemen' genoemd.

Werking

WKO-systemen pompen grondwater op, gebruiken de relatieve warmte of koude van het grondwater voor verwarming of koeling van het gebouw, en brengen daarna het grondwater weer terug in de bodem. Vanwege het verpompen van grondwater, worden deze systemen ook 'open bodemenergiesystemen' genoemd.

Tijdens het verwarmen van het gebouw wordt de temperatuur van het grondwater met enkele graden verlaagd, tijdens het koelen van het gebouw wordt de grondwatertemperatuur met enkele graden verhoogd.

WKO-systemen bestaan altijd uit tenminste twee bronnen, die naast elkaar of boven elkaar in de ondergrond geplaatst zijn.

Toepassingen

WKO-systemen worden toegepast in appartementencomplexen, (grotere) kantoren en bedrijfspanden, ziekenhuizen en kassen. WKO-systemen kunnen alleen ingezet worden in combinatie met een systeem voor lage temperatuur verwarming in het gebouw (vloerverwarming en/of wandverwarming).

Diepte

Gemiddeld liggen open WKO-systemen op een diepte van 20 – 120 meter. De hoeveelheid te verpompen grondwater ligt bij de meeste WKO-systemen tussen 50 en 100 m3/uur. Bij zeer grote gebouwen en kassencomplexen kan de benodigde hoeveelheid grondwater oplopen tot 250 m3/uur. Voor (groepen van) woningen en kleine bedrijfspanden zijn kleinere volumes nodig, lager dan 10 m3/uur.

Vergunning

Voor het gebruik van een WKO-systeem is een watervergunning nodig. Provincie Drenthe is hiervoor de vergunningverlener. Voor meer informatie over de mogelijkheden, investeringskosten, terugverdientijden en de vergunningaanvraag kunt u het stappenplan WKO raadplegen.

Drie varianten WKO-systemen

Er zijn drie varianten van WKO-systemen:

Recirculatie

Recirculatie is het meest eenvoudige type WKO-systeem. Een recirculatie-systeem bestaat uit een vaste onttrekkingsbron en een vaste retourbron.

De onttrekkingsbron pompt grondwater van 10 à 12 °C op en leidt dit naar de warmtewisselaar. In de zomer, wanneer er koeling van het gebouw nodig is, wordt het grondwater opgewarmd. In de winter, wanneer er verwarming van het gebouw nodig is, wordt het grondwater afgekoeld (met behulp van een warmtepomp is het mogelijk warmte uit het grondwater te onttrekken). Dit resulteert erin dat het grondwater ’s winters met circa 8 °C en ’s zomers met circa 17 °C wordt geïnfiltreerd.

De stromingsrichting van het grondwater is zowel in de zomer als in de winter gelijk. Bij de infiltratiebron wordt dus elke zomer en winter afwisselend warm en koud grondwater geïnfiltreerd. Deze temperatuurveranderingen in het grondwater bij de infiltratiebron dempen elkaar in de bodem uit. Hierdoor heeft het grondwater dat na verloop van tijd weer bij de onttrekkingsbron komt, weer een temperatuur van 10 à 12 °C. In figuur 1 is het principe van het recirculatiesysteem in zomer- en wintersituatie weergegeven.

Figuur 1: Principe recirculatiesysteem in zomer- en wintersituatie.

Klik op de afbeelding voor een vergroting Klik op de afbeelding voor een vergroting

Doublet

Met het doublet wordt winterkoude opgeslagen in de bodem voor gebruik in de zomer, en zomerwarmte wordt opgeslagen voor gebruik in de winter. Een doublet-systeem maakt gebruik van twee bronnen, welke op de zelfde hoogte in de bodem worden geplaatst. De minimale afstand tussen de bronnen is 50 tot 100 meter.
’s Winters wordt grondwater uit de warme bron onttrokken, waarna het de warmte afgeeft aan de warmtewisselaar. Het afgekoelde grondwater (rond 7 °C) wordt vervolgens in de bodem teruggebracht via de koude bron.
’s Zomers draait dit proces en de stromingsrichting van het grondwater om. Grondwater uit de koude bron wordt dan gebruikt voor koeling, waarna het met een hogere temperatuur (rond 20 °C) weer in de warme bron wordt geïnfiltreerd.

In figuur 2 is het principe van het doublet-systeem in zomer- en wintersituatie weergegeven.

Figuur 2: Principe doublet in zomer- en wintersituatie

Klik op de afbeelidng voor de vergroting Klik op de afbeelding voor de vergroting

Monobron

De werking van een monobron-systeem is vergelijkbaar met een doublet-systeem. Bij een monobron zijn de warme en koude bron niet naast elkaar, maar in een boorgat boven en onder elkaar geplaatst. In figuur 3 is het principe van het monobron systeem in zomer- en wintersituatie weergegeven.

Figuur 3: Principe monobron-systeem in zomer- en wintersituatie

Klik op de afbeelding voor de vergroting

Laatst bijgewerkt op 8 juli 2016.