Combinatie warmte/koudeopslag en Hemmes-unit

Hemmes-unit geschikt voor grondwater?

Een gebruik van grondwater voor koel- en verwarmingsdoeleinden heeft een nog lager primair energiegebruik dan een toegepaste warmtepomp met hoge COP.

Samenvatting:

Monobron moet tot de mogelijkheden behoren door de kleine delta T en het kleine totale vermogen.

Het temperatuurnivo van gemiddeld 10 wordt gebracht op een koude bel van 0 en een warme bel van circa 10-20 graden

Deze temperatuurnivo’s zijn minder milieubedreigend dan opslag van warmere temperaturen zoals circa 50 of nog hoger.

Door het voorverwarmen van de buitenlucht met grondwater kan de lucht een stukje bevochtigd worden voordat de de WTW-deel ingaat.

Ruimten met hoge interne warmtelast kunnen in de winter ook met de luchtbevochtiger werken en aldus het klimaat voor de andere ruimten verbeteren (dampdiffusie).

Ten opzichte van de vigerend toegepaste brontemperaturen is nu 0 graden een zeer interessante temperatuur geworden.

Mogelijkheden:

Winter:

Voor de warmteterugwinning is voorverwarmen van de buitenlucht nauwelijks van belang: 92% van 30 graden of 92% van 20 graden maakt wel iets uit maar het grootste voordeel moet erin worden gezocht dat door het ontbreken van vochtterugwinning in het WTW-deel er een stukje enthalpie verloren gaat Via de bodemopslag kan deze weer worden gewonnen door de lucht tot bij voorkeurboven 0 graden voor te verwarmen zodat het weer mogelijk wordt de lucht iets te bevochtigen alvorens deze het WTW-deel binnengaat. (bevochtigen na de WTW-deel heeft een koelend effect hetgeen kan worden toegepast voor de ruimten met een hoge interne warmtelast, deze ruimten draaien nu vaak op de koelmachine in winterregeling terwijl vrije koeling mogelijk is op dat moment. In de Hemmes-optie hebben deze ruimten een luchtbevochtiger die dus ook in de wintersituatie de droge lucht kan bevochtigen en aldus adiabatische koeling ter plekke kan geven.)

Warm grondwater van hoger dan 10 graden kan allereerst de koude kant van de warmtepomp voorzien van warmte zodat deze een hoge COP behaalt bij het verwarmen van het lage temperatuursverwarmingssysteem.

Daarna wordt dit afgekoelde water geleid door een batterij welke in de koude buitenluchtaanzuig zit. Het grondwater wordt op een temperatuur van juist boven 0 graden gehouden en teruggebracht in de diepe sectie van de monobron.

Voor- en naseizoen: Er wordt voornamelijk vrije koeling en warmteterugwinning toegepast en de bron behoeft niet te worden aangesproken.

Zomer:

Het koude water onder uit de bron wordt opgepompt en met dit water wordt de koelbatterij van de ontvochtiger gevoed.

Indien het water niet koel genoeg zou zijn kan een freonbatterij erachter worden geplaatst . Het water is na het verlaten van het ontvochtigingsdeel van de Hemmes-unit enigszins opgewarmd en kan dan verder worden opgewarmd door dit water weer te leiden door de batterij in de toevoerlucht.

Om hier zo warm mogelijk water te hebben kan eventueel ook nog de retourlucht worden gekoeld hetgeen een groot effect heeft omdat deze juist door de adiabatische bevochtiging een hoog vochtgehalte heeft en dus zeker zal condenseren op de batterij.

Het water kan hierna geleid worden door een warmtewisselaar zodat de “koelmachine” z’n warmte op een ideaal temperatuurnivo kwijt kan (circa 15-20 graden). Opmerking: onderzoeken of het zinnig is om warmer op te slaan door water eerst door luchtbatterijen en dan door condensor of dat je juist meer water op een lager nivo moet gebruiken.

De temperatuur waarmee je het water wil opslaan zal afhangen van de verdeling tussen benodigde voorverwarming van lucht en benodigde koellenergie.

Omdat de voorverwarmingsenergie alleen gebruikt wordt om het invriezen van het WTW-deel te voorkomen zal deze energie hoeveelheid geringer zijn dan de benodigde aantal uren koeling.

Een onderzoek naar deze opslagtemperaturen dient uitgevoerd te worden.

Toch kan al gezegd worden dat gestreefd moet worden naar een zou koud mogelijke koele kant van de monobron. Want hoe kouder dit water des te beter werkt de ontvochtiging in de Hemmes-unit en des te minder hoeft er eventueel te worden nagekoeld

Indien je eventueel warmte nodig hebt in de zomer kan dit eenvoudig via de warmte die je hebt onttrokken in de extra freonbatterij in de ontvochtigingsunit, maar verder komen als bronnen in aanmerking de algemene retourlucht ( welke warm is maar droog) , de buitenlucht verder koelen na de grondwaterbatterij zal niet meer nodig zijn, maar een optie is wellicht het koelen van de afblaaslucht welke na de adiabatische bevochtiging weer geheel is opgewarmd in het WTW-deel., zodat weer met een hoge warmte-overdracht door condenserende waterdamp warmte onttrokken kan worden, hetgee n de COP van de warmtepomp ten goede komt.

Opmerking: In de zomer heeft het plaatsen van een extra freonbatterij na de waterbatterij de voorkeur boven het dieper koelen van het water omdat in de zomer het water naar de bron moet op een zo hoog mogelijke temperatuur en dus niet zelf moet worden gekoeld.