OliNo

Duurzame Energie

Goedkopere warmtepomp installatie door zelf te boren?

Geplaatst door Tammo Wuite in Zelfbouw
Tags: , ,
Geef een reactie

borenNet als heel veel andere mensen op deze wereld, maak ik me grote zorgen over de duurzaamheid van de energievoorziening in mijn land/de wereld. O.a. wil ik daarom voor de verwarming van mijn huis zo spoedig mogelijk overgaan tot de aanschaf van een bodem-warmtepomp van het gesloten type. Omdat de investering voor zo’n systeem erg hoog is en ook omdat ik het tegenovergestelde ben van “iemand met 2 linker handen”, begon ik mij 1 tot 2 jaar geleden af te vragen of dat niet tegen lagere kosten zou kunnen. Ik denk dat hiervoor een mogelijkheid is gevonden.

Inleiding

In landen, zoals met name Zweden, Finland en Zwitserland, is het al jaren gebruikelijk om een huis te verwarmen m.b.v. een warmtepomp. In Nederland is dit, helaas, nog niet zo. Gelukkig echter neemt op dit moment de maatschappelijke aandacht voor warmtepompen in ons land enorm toe.

Bodem-warmtepomp heeft significant hoger rendement dan lucht-warmtepomp

Bij de keuze voor een warmtepomp is er in grote lijnen de keus uit 2 hoofdvarianten, te weten de bodem-warmtepomp en de lucht-warmtepomp. De eerste variant heeft een principieel duurzaamheidsvoordeel boven de tweede: de bodem-warmtepomp heeft een beduidend hoger energetisch rendement.

Dit betekent dat er in de toekomst op het vlak van nationale energiebalans grote winst te boeken is, als de ontwikkeling voornamelijk/alleen gaat in de richting van het toepassen van de bodem-warmtepomp en niet in de richting van de lucht-warmtepomp.

Investering voor bodem-warmtepomp veel hoger dan die voor een lucht-warmtepomp

Wanneer we begrijpen dat een warmtepompinstallatie niet alleen uit een warmtepomp bestaat, maar totaal uit 3 delen, te weten:

1   de warmtebron (bodem of direct lucht) die warmte op een laag temperatuur niveau levert aan,

2   de warmtepomp die vervolgens deze warmte naar een hoger en bruikbaar temperatuur niveau optilt en overbrengt naar een,

3   systeem dat deze warmte in de woning brengt (zoals vloer- en muurverwarming en lage temperatuur radiatoren),

dan is voor de bodem-warmtepomp de investering voor met name de eerste 2 delen véél hoger dan die voor de lucht-warmtepomp is.

Dit komt grotendeels door de aard van de gebruikte warmtebron. Voor de bodem-warmtepomp is zo’n 150 tot 300 m1 aan VBWW (verticale bodemwarmtewisselaar) nodig om de bodem als warmtebron te kunnen gebruiken. Tot nu toe worden deze VBWW`s alleen aangelegd door een beperkt aantal professionele boorbedrijven die dit uitvoeren met relatief zwaar materiaal. Daar hangt dan ook een prijskaartje aan van zo`n 25 tot 35 E/m1.

Voor een VBWW-systeem van b.v. totaal 250 m1 is dit alleen al een investeringsbedrag van tussen de €6.250,= en €8.750,=! (hierna te rekenen met gemiddeld €7.500,=)

Doordat bij een lucht-warmtebron de warmtebron lucht op een eenvoudige wijze gebruikt kan worden door deze met een ventilator langs de warmtepomp te stuwen, is de investering hiervoor beduidend lager.

Dit gaat dan wel ten koste van een aanzienlijk lager energetisch rendement

Zelf VBWW`s aanleggen levert investeringsvoordeel van duizenden Euro`s op?

Ik ben al enige tijd bezig te trachten geheel op eigen kracht en m.b.v. een zuigboormethode, diepe boorputten in mijn tuin te maken waarin VBWW`s geplaatst kunnen worden.

Na het nodige vallen en opstaan is het op een bepaald moment (afgelopen oktober) gelukt, met een boorgatdiameter van 60+ mm (SMALL IS BEAUTIFUL) tot ca. 20 m. diepte te komen.

Gezien het relatieve gemak waarmee e.e.a. verliep, zeiden na afloop van deze geslaagde actie de hoofdboormeester (ikzelf) en de hulpboormeester (een vriend van mij) tegen elkaar dat het waarschijnlijk evengoed mogelijk was geweest dieper te boren tot 30 m diepte of tot 40 m diepte, of misschien nog wel dieper.

Alhoewel deze methode door mij (opnieuw) is uitgevonden, bleek deze echter bij nadere bestudering al te bestaan.

Het document “Protocol 2101 Mechanisch boren; versie 4.0; In werking sinds 30-11-2018” van SIKB beschrijft deze methode op p. 29 als:

5b. Zuigboren, niet-roterend

Niet-roterend zuigboren, ook wel aangeduid als stampboren of plompen, bestaat ook, maar wordt weinig meer toegepast. Het is een techniek waarbij een holle boorstang(en) met daaraan een ruimer, kroon of boorbeitel middels op- en neergaande bewegingen in de grond wordt gebracht. …

Kortom: de gebruikte methode lijkt het perspectief te hebben om zelf op eenvoudige en goedkope wijze een VBWW-systeem aan te leggen.

Vanwege het aanbreken van het natte en koude seizoen, zijn verdere boorpogingen vooralsnog afgebroken.

Typering van gebruikte apparatuur bij zelf “boren”

Zie voor een indruk de foto aan de bovenkant van dit artikel en navolgende filmpje.

Het hart van de gebruikte installatie bestaat uit een IBC-container van 1.000 L met een tweetal pompen en de nodige slangen, leidingen en appendages. Tot nu toe is de investering hiervoor totaal ca. €1.600,= geweest.

Verder zijn nodig een eenvoudige aansluiting van 10 A/ 220V op het elektriciteitsnet en een (drink)water aansluiting.

Doordat e.e.a . de/re-montabel en gering van omvang (grootste obstakel is container van 1.000L) is, kan op deze manier, zonder bijzondere toegangsproblemen (voertuigen op rupsbanden kunnen lang niet overal komen ook al zijn ze klein) waarschijnlijk in bijna elke tuin in Nederland een groter of kleiner VBWW-systeem aangelegd worden.

Perspectief van zelf boren

Op dit moment is er nog geen sprake van een bewezen methode. De geslaagde boring tot ca. 20 m lijkt er echter op te duiden dat deze haalbaar is. Wanneer dit in verdergaande boorproeven bevestigd zou worden, kan opgemerkt worden dat deze manier van boren de volgende voordelen/selling points heeft boven bestaande manieren van boren:

  • Beduidend lagere kosten/investering
  • Door de kleinheid en (de/re)montabele opbouw van de apparatuur ook geschikt voor kleinere/moeilijker toegankelijke tuinen, waar professionele boorbedrijven met de forsere apparatuur niet zonder meer kunnen komen
  • Door te werken met lichtere apparatuur en te boren met een kleinere boordiameter zal de impact op het lokale milieu kleiner zijn
  • Wanneer het, zoals beoogd, lukt deze methode te vertalen in een doe-het-zelf-methode, ligt het onder de huidige omstandigheden voor de hand dat voor deze aanpak erg makkelijk een grote mate van effectieve reclame opgewekt worden. Hierdoor kan de invoeringssnelheid van bodemwarmtepomp-systemen van het gesloten type aanmerkelijk vergroot worden; dit laatste is vanuit oogpunt van energetisch rendement maatschappelijk erg belangrijk.

Ruwe schets van een plan

De inspiratie voor dit plan komt mede via de uitzending Ons Gemeengoed van VPRO Tegenlicht

Met geïnteresseerden worden samenwerkingscollectieven gevormd die met een gezamenlijke uitrusting en met gratis wederzijdse levering van arbeid bij toerbeurt eerst bij de ene en dan bij de volgende etc. een VBWW-systeem gaat aanleggen.

Vooralsnog schat ik ruw in dat wanneer 2 man fulltime samen aan het werk zijn, en de werkprocedure verder is uitgekristalliseerd, een klus per locatie in 1 werkweek geklaard kan worden.

Ofwel nodig 2*40 = 80 manuur per locatie.

Mogelijk zal dan van deze 80 manuur 40 uur non-stop (tot de klus klaar is) geleverd worden door de locatie eigenaar, en de andere 40 manuur kan dan wisselend door de éne en dan door de andere deelnemer in het collectief worden ingevuld. Is hier nog een rol weggelegd voor Grootoudersvoorhetklimaat of vergelijkbaar?

Ruwe inschatting/calculatie van de kosten (in E) van zo’n VBWW systeem:

Onderdeel Aantal> Prijs Totaal
vergoeding medewerking gecertificeerd bedrijf? 1 ? ??
arbeid

80 uur 0 0
kosten installatie; stel 1 €400 €400
aanschaf VBWW-sondes ca. 4 €250 €1.000
aanschaf appendages en verbindingen; stel 1 €500 €500
inkoop water en elektra; stel 1 €100 €100
materiaal afwerking boorput; stel 1 €100 €100
  €2.100

Dit komt neer op een (ruw gecalculeerd) voordeel van €7.500 – €2.100  =  €5.400 t.o.v. volledig uitbesteden.

Als minpunt staat hier dan tegenover dat er totaal 80 manuur gratis arbeid geleverd dient te worden te verdelen over een weekblok met 40 manuur en 40 manuur verspreid over enkele weken.

Het leveren van gratis arbeid moet je maar willen en ook kunnen, en vormt waarschijnlijk een discussiepunt.

Stel dat er sprake is van een (eerste) collectief met 5 deelnemers. Dan is na 5 klussen de klus geklaard, maar is de installatie nog niet aan zijn technische levenseinde. Als e.e.a. succesvol is verlopen is het zeer waarschijnlijk dat anderen willen volgen en een nieuw collectief gaan vormen en de nog niet afgeschreven installatie/uitrusting en de opgedane kennis tegen kostenvergoeding zullen overnemen, waardoor de in de calculatie genoemde kosten voor de installatie zullen dalen.

Het is ook duidelijk dat nagegaan zal moeten worden in hoeverre o.a. de gemeentelijke overheid mee wil werken om de regelgeving zodanig te modereren dat deze activiteit mogelijk wordt(certificering light?).

Gelet hierop en gezien ook haar ambitie op het vlak van verduurzaming van het energieverbruik in Eindhoven, ligt het voor de hand het plan te gieten in het formaat van een demonstratieproject van/voor/met de Gemeente Eindhoven.

Te overwegen valt verder ook b.v. een gerenommeerde onderzoeksinstellingen (TNO, …? , ….?) uit te nodigen mee te doen.

Hier kan de auteur van dit artikel nog uitgebreid verder palaveren over vorm, organisatie, voor- en nadelen, tactiek etc. van zo’n aanpak binnen een te vormen collectief. Echter dit hoort niet zo zeer op solistische basis te gebeuren, maar vooral ook binnen zo`n collectief. Dit laatste is ook de geschikte plek om de vraag te beantwoorden of een ontwikkelingsproject opgezet moet/kan worden, en zo ja, hoe dit project er dan uit moet zien.

Derhalve hier de oproep: Wie wil er meewerken aan de realisering van dit plan?

Gelieve dit dan te laten weten door bijgaand invulformulier in te vullen

Alhoewel de realisering van dit plan eenvoudig lijkt, is de praktijk vaak veel weerbarstiger dan men aanvankelijk kan inschatten. Om deze redenen wil ik ernaar streven om aan te vangen met een eerste collectief dat zo slagvaardig mogelijk is.

Daarom zal bij het samenstellen van een eerste collectief rekening gehouden worden met:

*     woonachtig binnen /in nabijhheid van Eindhoven / Stratum

*     Relevante kennis en praktische vaardigheden en ervaring.

Bij succes, hebben de deelnemers binnen dit eerste collectief dan de verantwoordelijkheid, in de sfeer van dit plan, het stokje zo goed mogelijk over te dragen aan de overige geïnteresseerden.

Downloads

Voorbeeld: Samenstelling en grondwatersituatie van ondergrond Iriswijk/Eindhoven (PDF)


Tammo Wuite,
woonachtig in Eindhoven/Stratum
afgestudeerd 1976 Landbouwhogeschool Wageningen

3 Reacties to “Goedkopere warmtepomp installatie door zelf te boren?”

  1. Wim Schermer Says:

    Leuk initiatief. Ik zie toch wel enkele risico’s. Hoe wordt gemonitord door welke grond wordt geboord?
    Door zandgrond is prima, maar door veengrond niet. In veen staat het water stil en draagt dus niet bij aan de opbrengst van de bron.
    Bij ons is 11 jaar geleden een grondwater warmtepomp geïnstalleerd. Aanvankelijk was de bedoeling 5 gaten van 40 meter diep te boren. Doordat er veel veenlagen bleken te zijn, moest er uiteindelijk tot 65 meter diep worden geboord om de juiste broncapaciteit te krijgen. Dit wordt door professionele bedrijven continue gemontitord omdat dat zij garantie moeten geven op de capacitei van de bron.
    Dan de vraag of het boorgat wel goed is te voorzien van een poreuze mantellaag. Deze laag wordt normaal met zogenaamde mudcake gemaakt. Op deze manier hangen de PE leidingen gevuld met water/glycol vrij in het grondwater.

  2. Tammo Wuite Says:

    Hallo Wim,
    Alhoewel ik nog van de leeftijd ben dat je mensen niet tutoyeert, maar aanspreekt met u en meneer (dit heeft doorgaans zeker mijn voorkeur) geef ik er hier de voorkeur aan te tutoyeren. Als je dit niet op prijs stelt, hoor ik dit wel.
    Het kostte me toch nog enige tijd voordat ik meende te begrijpen wat jij bedoelt met “Ik zie toch wel enkele risico’s; enz.”. Omdat ik dit wellicht toch niet goed begrijp, deze reactie.

    Allereerst.
    Pratende over verticale bodemwarmtewisselaars en de bodem waarin deze zitten, heb je m.b.t. grondwaterstroming, en hier bedoel ik horizontale stroming, 2 uiterste situaties: 1 het stroomt niet of 2 het stroom wel.
    Situatie 2 heeft het voordeel dat de omringende grond met grondwater constant van temperatuur blijft doordat het grondwater voortdurend langs stroom. Dit is echter een nadeel wanneer je overweegt (zoals ik die in situatie 1 zit) m.b.v. een aparte warmtewisselaar de temperatuur van de bodem ter plaatse te verhogen tot misschien wel boven de “natuurlijke” temperatuur van ca. 12 gr. Misschien is verhoging tot boven 20 gr. haalbaar met natuurlijk een overeenkomend positief effect op de COP van de warmtepomp.
    Wil jij laten weten wat de situatie bij jou is, zoals hierboven beschreven bij 1 of 2 of anderzins?

    Ten tweede
    Tussen jouw situatie en mijn situatie is er dan nog een ander groot verschil. In tegenstelling tot bij jullie in Holland wordt voor drinkwaterbereiding o.a. in Brabant uitgegaan van grondwater en niet van oppervlaktewater. Enerzijds levert dit uitstekend drinkwater op, maar anderzijds betekent dat wanneer je hier gaat boren in de grond t.b.v. VBWW’s dat dit veel kritischer is. Met name is hier het doorboren van afscheidende kleilagen tussen watervoerende lagen riskant.
    Hier zal afwerking van een boorgat niet met een poreuze mantel laag uitgevoerd kunnen worden.
    In tegenstelling hiermee zal, om uitwisseling tussen verschillende watervoerende lagen te voorkomen, afwerking juist plaats moeten vinden met een niet-poreus materiaal als bentoniet of bentoniet/zand/cement mengsel.

    Ten derde
    Ik heb vorige winter (ik ben pensionado en als het winter, koud, nat en brrrr wordt, vlucht ik naar binnen achter mijn PC) uitgezocht hoe je voor een bepaalde locatie makkelijk informatie over bodemsamenstelling en grondwatersituatie kunt verkrijgen. Dit lukte boven verwachting goed. Mijn ervaring hierover heb ik in de vorm van een soort “reisverslag” beschreven in bijgevoegd pdf-bestand (zie onder bij “downloads”).

    Ten slotte
    Ik heb ook jouw eerdere artikel “duurzame-boerderij-met-warmtepomp” op deze OliNo-website ontdekt en gelezen. Mijn complimenten voor jouw eigenzinnige prestaties én voor het delen van deze ervaringen met de gemeenschap. Waarschijnlijk rijzen bij mij nog veel vragen die ik aan jou wil stellen. In een aantal gevallen lijkt mij dit sneller en makkelijker te kunnen wanneer ik dit per telefoon of mail kan doen. Derhalve verzoek ik jou bovenstaand invulformulier in te vullen zodat ik over het betreffende nummer en adres beschik.

  3. Henk Daalder, Pak de Wind Says:

    Indrukwekkend dit reisverslag. Dit soort ontwikkelwerk gebeurt altijd bij nieuwe technologieën, die eigenlijk beter kunnen. In dit geval goedkoper.
    Wat is me wel af vraag bij het boren met een flexibele slang, is hoe je weet dat het gat ook recht naar beneden gaat?
    En hoe dieper het gat, des te meer wil de slang omhoog drijven.
    Dus is die slag verzwaard met bijvoorbeeld een ijzeren staaf?
    Of is het onderste deel van de slag een metalen buis?

    Verder zie ik nog verbeter mogelijkheden met een grote driepoot boven het gat, om het touw en de slang met een katrol op en neer te laten gaan

    Hier wordt een open bron gebruikt, dat werkt alleen goed als het water flink stroomt. En eigenlijk moet je 2 bronnen aanleggen.
    En een andere voorwaarde is dat er ook voldoende water uit gepompt moet kunnen worden om het huis warm te krijgen.

    Ik ben zelf meer voor gesloten warmtewisselaars. Daarmee heb je geen impact op het grondwater, alleen de temperatuur verandert.

    In Gerwen word top dit moment een nieuwe woonwijk gebouwd, met bij elk huis een gesloten warmtewisselaar. Die moet 150 tot 200 m lang zijn om voldoende warmte op te leveren.

    Het boren gebeurt daar met een grote machine, die in principe automatisch kan werken. Maar hij is zo groot, die komt niet zomaar in een achtertuin. Ik zie dus meer in of de voortuin gebruiken.
    Of met een omgebouwde mobiele betonpomp, vanaf de straat over de huizen heen reiken tot in de achtertuin.

    In Gerwen graven ze een groot gat van meer dan een m3 voor de boor vloeistof, water met klei of bentoniet oid.
    Dat is nodig om het los geboorde zand met de waterstroom mee omhoog te krijgen.
    De boor vloeistof stroomt uit de boor, in het gat, en het zand bezinkt. Waarna het kleiwater weer de boor in gaat. Het circuleert dus.
    Nadat het gat op diepte is, wordt het met schoner water schoon gespoeld, zodat het kleiwater zo veel mogelijk wordt vervangen door water.

    Dan gaat de dubbele slang van de gesloten warmtewisselaar in het gat.
    Daarvoor gebruiken ze een verzwaarde stalen buis die de punt van de slag in de grond duwt, want die slang van 180 m lang wil weer terug omhoog drijven.

    Als de slang in het gat zit, zetten ze een grote zak met grint op het uiteinde van de slang dat nog uit het gat steekt.
    Om te voorkomen dat de slang er uit schiet, als ze het gewicht weer ophijsen.
    Daarna hangen ze een andere zak met fijn grint boven het boorgat met slang, en snijden ze een gat in de zak, zodat er een stroom grint uit komt, zo het gat in.
    Dat grint dwarrelt naar beneden in het gat, en vult he top.
    Dit is de reden dat het gat na het boren wordt schoongespoeld met water, omdat de boor vloeistof, met klei, het naar de bodem zakken van het grint zou vertragen.

    In Gerwen boren ze een gat van 15 cm diameter, als dat niet wordt opgevuld met grint, gaat het inzakken en aan de oppervlak gaat de bodem inzakken, de komende jaren. Dat vinden huiseigenaren en de fundering niet leuk. Dus boorders moeten weten wat ze doen.
    Het boren van een gat met deze (bijna) automatische machine kost ca 4 uur. Er zijn 2 mensen bij nodig. Ze doen 2 gaten per dag. Aan mensuren kost het dus ca 700 EUR, schat ik. Maar als ze de machine automatisch zouden laten boren, dan kunnen ze ook ander werk doen.
    Of bijvoorbeeld 4 machines aan het werk houden, als het een groot project is.

    Hier is een foto van de laatste situatie van de bodem warmtewisselaar
    Het grint stroomt in het boorgat.
    http://www.duurzamebrabanders.nl/blog/wp-content/uploads/2018/12/IMG_3222.jpg

    Een andere zak grint houdt de slang vast, tegen het uit de grond omhoog drijven
    Op de voorgrond de kuil voor boor vloeistof, die wordt hier al naar het volgende te boren gat gepompt, waar ook zo’n kuil is.
    Op de bodem van de kuil zie je het zand uit het boorgat, grove korrels links, fijner zand in de rest van het gat.
    Linksboven is het boorgat, en

Geef een reactie

WP Theme & Icons by N.Design Studio
Gebruiksvoorschriften | Privacybeleid Adverteren Entries RSS Comments RSS Log in