Thermische interferentie tussen geothermische systemen is een vaak over het hoofd gezien maar zeer belangrijk onderdeel van het ontwerp. In dit artikel introduceren we een belangrijke update van onze interferentiemodule, zodat je nu de interferentie kunt berekenen voor elk geothermisch project dat je maar kunt bedenken.
!Let op
Dit artikel bouwt verder op concepten die zijn uitgelegd in onze oorspronkelijke video over het probleem van geothermische interferentie. Je kunt dat artikel lezen hier.
Thermische interferentie
Geothermische boorgaten (of boorvelden, als de boorgaten met elkaar verbonden zijn) fungeren als een bodemwarmtewisselaar, die energie uit de grond opslaat en onttrekt. Zolang de energie die in de grond wordt geïnjecteerd gelijk is aan de hoeveelheid energie die eraan wordt onttrokken, kan het systeem altijd goed blijven werken. Als de twee echter niet in evenwicht zijn, veroorzaakt de onbalans een langdurige verandering in de bodemtemperatuur.
Deze temperatuurdrift stopt niet aan de rand van je project, maar gaat verder tot ver voorbij je projectgrenzen en laat een cirkelvormige invloed achter op de bodemtemperatuur, zoals te zien is in de onderstaande figuur.
Hier hebben alle boorgaten een bepaalde onbalans die de bodemtemperatuur in hun omgeving beïnvloedt. Het probleem is dat al deze interferenties cumulatief zijn, wat betekent dat als je een boorveld gaat ontwerpen op de locatie van de rode stip, je niet alleen een bodemtemperatuur ervaart die op lange termijn 1°C lager is dan normaal door de aanwezigheid van je oranje buurman, maar ook 0,5°C van zowel het blauwe als het roze systeem. Uiteindelijk zal de cumulatieve temperatuurafwijking -2°C zijn, wat betekent dat als je bij 0°C ontwerpt, je uiteindelijk -2°C zult hebben.
Interferentie tussen boorgaten
Om de interferentie tussen verschillende boorgaten te berekenen, kunnen we aannemen dat ze een oneindige lijn of een eindige lijn zijn. (Lees voor meer informatie onze vorig artikel over dit onderwerp).
- Oneindige lijnbron
Als je aanneemt dat elk boorgat een oneindige lijn is, wordt het probleem gereduceerd tot een eenvoudig tweedimensionaal warmteoverdrachtsprobleem, waarbij het invloedsgebied in feite een cirkelvormige gradiënt is die afneemt met de afstand tot het uitstralende boorgat. Dit model is vrij nauwkeurig als je boorgaten vrij lang zijn en ver uit elkaar liggen. Als dat niet het geval is, kun je beter aannemen dat ze eindig zijn. - Eindige lijnbron
Als je ervan uitgaat dat de boorgaten eindig zijn in lengte, is je probleem nu driedimensionaal, rekening houdend met de werkelijke boorgatlengte. Dit kan de nauwkeurigheid behoorlijk verhogen, vooral als boorgaten met verschillende lengtes naast elkaar worden geplaatst.
Dit werkt natuurlijk alleen voor interacties tussen boorgaten. Het verhaal is iets anders als je de interferentie tussen boorvelden berekent.
Interferentie tussen boorvelden
Als je meerdere boorgaten in een veld hebt aangesloten, kun je ze modelleren als één virtueel boorgat, dat zich in het geometrische middelpunt van je boorveld bevindt. Volgens de literatuur is deze aanname geldig voor maximaal 6 boorgaten (GroenHolland, 2020). Daarom stonden we in onze eerste release van deze methode in Q3 2025 boorvelden tot 6 boorgaten toe.
Het probleem is nu dat steeds meer projecten collectief worden, wat leidt tot boorvelden met meer dan 6 boorgaten. Stel je voor dat je een nieuw woonproject hebt dat bestaat uit drie verschillende appartementsgebouwen, elk met een apart collectief boorveld. Je totale project ziet er dan ongeveer zo uit als in de onderstaande figuur.
In dit geval liggen de boorvelden vrij dicht bij elkaar, dus het is duidelijk dat ze een aanzienlijke invloed op elkaar zullen hebben. Maar hoe bereken je dit?
Gelijke energie-uitwisseling
Een eerste gedachte zou kunnen zijn om de totale onbalans van het systeem te verdelen over alle verschillende boorgaten. Op die manier weten we wat de invloed van elk boorgat zal zijn en kunnen we gewoon werken met de interferentiemethode tussen boorgaten van voorheen. Daarom hebben we in GHEtool een nauwkeuriger model ontwikkeld om dit effect te modelleren.
Verschillende boorgatbijdragen
Als je het je herinnert, wordt het langetermijngedrag van boorvelden bepaald door de g-functies (vind meer informatie hier) die zowel de interactie van het boorveld met de omringende grond als de interactie tussen de verschillende boorgaten in het veld omvatten. Eenvoudig gezegd is het algemene thermische gedrag van je boorveld een combinatie van de bijdragen van de afzonderlijke boorgaten erin. Dit wordt geïllustreerd in de onderstaande afbeelding.
Hier zie je dat de buitenste boorgaten een grotere invloed hebben op het langetermijngedrag van het boorveld dan de binnenste en dus ook een groter deel van de onbalans van het boorveld dragen. Dit komt omdat de boorgaten in het midden “geïsoleerd” zijn door hun buren en het daarom moeilijk is om warmte uit te wisselen met de omringende grond.
Om de interactie tussen boorveld en boorveld te berekenen, wordt dus een nieuwe aanpak in vier stappen gebruikt:
- Bereken de g-functie van elk boorveld. (Deze stap is identiek voor elke boorveldsimulatie).
- Bereken de bijdrage van elk boorgat aan de collectieve g-functie.
- Verdeel de onbalans over de verschillende boorgaten, gewogen door elke bijdrage.
- Bereken de interferentie tussen de boorvelden, gebaseerd op de gewogen som van al hun boorgat-tot-boorgat-interacties.
Let op
Dit illustreert ook waarom het geen goed idee is om de onbalans gelijk te verdelen over alle boorgaten, omdat je de bijdrage van de binnenste boorgaten overschat en die van de buitenste onderschat. Aangezien de buitenste boorgaten dichter bij je naburige systemen liggen, kan het aannemen van een gelijke verdeling van de onbalans leiden tot een aanzienlijke onderschatting van de interferentie.
Storing met GHEtool Cloud
Om deze nieuwe functionaliteit in GHEtool Cloud te gebruiken, zijn er twee verschillende manieren. Of je voert gewoon een interferentieberekening uit, waarbij je je systemen uploadt met behulp van de sjabloonbestand, of je kunt een bepaald scenario koppelen. Wanneer je dit laatste doet, worden alle scenario-instellingen en je specifieke boorveldontwerp (inclusief gekantelde boorgaten) meegenomen in de interferentieberekening. Op deze manier wordt de interferentieberekening bijgewerkt wanneer je je scenario bijwerkt.
!Let op
Wanneer je deze nieuwe functie voor het eerst gebruikt in GHEtool, is het mogelijk dat je een foutmelding krijgt van overlappende boorvelden. Je moet ervoor zorgen dat je werkt met een aangepast boorveld waar de coördinaten op hun echte positie staan. Standaard beginnen alle boorvelden in GHEtool op (0,0), wat leidt tot overlappende boorgaten als er niets wordt veranderd.Hint
Om je het leven gemakkelijker te maken, hebben we een functionaliteit geïmplementeerd om je boorveld als geheel te verplaatsen en roteren, zodat je niet de coördinaten van elk boorgat afzonderlijk hoeft te wijzigen.
Opties voor de interferentieberekening
Net als voorheen heb je de keuze om te werken met het eindige lijnbronmodel voor de interferentie of de oneindige lijnbron. De eerste is de nauwkeurigere oplossing, terwijl de tweede conservatiever is.
Naast het model voor de interferentie heb je ook de optie om te werken met de generieke definities voor interferentie of om de definities te gebruiken die specifiek zijn voor de wetgeving in Nederland. Hoewel de resultaten hetzelfde zijn, gebruikt de generieke methode de terminologie van SCOP (verwarming en sanitair warm water) en SEER (koeling), terwijl de methode uit Nederland in plaats daarvan de SPF voor koeling en de SPF van het hele systeem gebruikt.
Compatibiliteit met WKOtool
Voor onze gebruikers in Nederland is de verbinding met de WKOtool.nl is bijgewerkt en uitgebreid om met deze nieuwe functionaliteit te werken. Daarom worden systemen met meer dan 6 boorgaten (of systemen >70 kW) nu ook geïmporteerd in de tool, mits de informatie beschikbaar is. Op deze manier kun je eenvoudig je boorveld(en) in verschillende scenario's ontwerpen en de interferentie tussen alle nieuwe projecten en de bestaande projecten in enkele seconden berekenen.
Let op
Houd er rekening mee dat er fouten zitten in de gegevensinvoer van de WKOtool. We hebben geprobeerd sommige fouten automatisch op te lossen, bijvoorbeeld door de boordiepte en -lengte te verwisselen als ze door elkaar liepen, maar andere fouten kunnen nog steeds voorkomen. Controleer ze altijd dubbel en breng waar nodig wijzigingen aan.
Conclusie
In dit artikel is de grote update van de interferentiemodule geïntroduceerd. Het is nu mogelijk om de interferentie tussen een onbeperkt aantal systemen en een onbeperkt aantal boorgaten per systeem te berekenen. Door eenvoudig andere scenario's te koppelen aan de interferentieberekening, wordt automatisch rekening gehouden met alle instellingen en ontwerpen, waardoor je veel tijd bespaart en tegelijkertijd de nauwkeurigheid van je ontwerp verbetert!
Referenties
- Bekijk onze video over dit artikel op onze YouTube pagina hier.
- GroenHolland. (2020). ITGBES - InterferentieTool Gesloten BodemenergieSystemen. https://www.sikb.nl/doc/GHNL_180760_Aanvullende_rapportage_2020.pdf [laatst bezocht: 15-03-2026]
- De methode achter deze implementatie werd ontwikkeld met de hulp van Massimo Cimmino en zal aan het eind van het jaar worden gepresenteerd op Der Geothermiekongres in Potsdam.