Klimaatregeling van gebouwen is geen overbodige luxe. De koeling van een gebouw met conventionele koelmachines is echter een dure zaak wat betreft zowel onderhoudskosten als energieverbruik. Met KWO in watervoerende lagen biedt er zich echter een alternatief aan. In gebieden met een gunstige ondergrond kan de economische haalbaarheid verder onderzocht worden. De economische haalbaarheid van KWO is in de eerste plaats afhankelijk van de toepassing en de sector. KWO kan worden toegepast in onder meer ziekenhuizen of werkruimten waar klimatisatie of comfortregeling nodig is. KWO kan zowel ingezet worden bij beperkte koelsystemen (met ventilatielucht), als bij meer uitgebreide systemen met plaatselijke koeling zoals koelplafonds en topkoeling. KWO is economisch aantrekkelijk voor gebouwen met een koelvermogen van 400 kW of meer die een hoge jaarlijkse koudevraag hebben. Dit komt overeen met een vloeroppervlakte van 4.000 meter.
Putboringen
Om koude-warmte opslag te realiseren worden in watervoerende lagen twee of meer putten geboord op een onderlinge afstand van 100 tot 150 meter. De diepte van de bronnen bedraagt doorgaans 50 tot 150 meter. In de zomer wordt er, als er vraag naar koeling is, koud grondwater uit één van de putten opgepompt en met een warmtewisselaar de koude aan het gebouwencircuit afgegeven. De koude wordt onttrokken aan het opgepompte water. Het opgewarmde water wordt in een tweede put – ‘warme bron’ genaamd – geïnjecteerd. In de winter, als er behoefte aan warmte is, wordt het opgeslagen warme grondwater weer opgepompt. Via dezelfde warmtewisselaar wordt de warmte afgegeven aan het watercircuit in het gebouw zodat het kan gebruikt worden als voorverwarming van de ventilatielucht. Het koelwater koelt door deze afgifte van warmte af en wordt weer in de tweede put – ‘koude bron’ genaamd – geïnjecteerd. Hier blijft het opgeslagen tot er in de volgende zomer weer behoefte aan koeling is.
Het onttrokken grondwater wordt steeds weer geïnjecteerd, zodat er geen grondwater wordt verbruikt. Het laden van koude in de watervoerende laag kan op verschillende wijzen gebeuren zoals met de klimaatinstallatie via een warmtepomp, met oppervlaktewater, met koeltorens, droge koelers of met een combinatie hiervan. Bij een KWO-systeem kan dus zowel de opgeslagen koude als de opgeslagen warmte worden gevaloriseerd. Het hoofddoel is echter koeling, dit levert het grootst economische nut op door besparing op het elektriciteitsverbruik.
KWO niet overal geschikt
Het ligt eigenlijk vrij complex of KWO al dan niet kan worden toegepast. Niet alleen de samenstelling van het grondwater maar ook de waterkwaliteit bepaalt of de techniek van KWO mogelijk is. De techniek is dus niet overal toepasbaar in Vlaanderen: de ondergrond dient immers geschikt te zijn voor het onttrekken en injecteren van grondwater. Zo zijn de Antwerpse en Limburgse Kempen geschikt voor deze technologie; Oost-Vlaanderen en Brabant zijn geschikt mits verkenning. Minder geschikt is de strook Antwerpen-Waasland, niet geschikt is West-Vlaanderen met uitzondering van de Vlaamse Valleien. Niet in aanmerking komen de watergebieden met verziltinggevaar, en grondwaterlagen in vaste gesteenten met barsten en waterwinzones. Het voornaamste verschil in waterkwaliteit betreft het al dan niet zuurstofhoudend zijn van het water. Zuurstofrijk water is niet erg geschikt voor KWO om twee redenen: enerzijds ontstaat er bij menging met zuurstofloos water een neerslag van verschillende oxides. Anderzijds geven aërobe bacteriën aanleiding tot de vorming van slijmafzettingen. Beide fenomenen leiden tot problemen met de bronnen.
Bert Verbeke
