Harpoenbron puntsgewijs uitgelegd.

  1. Gespoten met slootwater,
  2. Overal toepasbaar, ook achter een rijtjeswoning zonder deur,
  3. Dus ook achter bv. een grachtenpand,
  4. Maximaal 7 meter diep, dus ook in een waterwingebied toepasbaar,
  5. Snel aan te leggen in het tempo van de bouwstroom,
  6. Geen grote gaten in de grond,
  7. Geen wateroverlast in de tuin wegens recirculatie van het spuitwater,
  8. Gevuld met bodemafsluitende kleikorrels,
  9. Hersteld waterdichte grondlaag,
  10. Betere warmteoverdracht naar de grond,
  11. Ook na jaren gebruik verwijderbaar,
  12. Eenvoudig onderling te koppelen,
  13. Aan te sluiten op de CollectorPan,
  14. Warmteopslag in de bodem,
  15. Tegelijk koeling van het PV-paneel,
  16. Véél goedkoper dan een geboorde aardwarmtebron,
  17. Geen boormachine nodig, wel een watertank met tractor,
  18. Geen specialisten nodig, eenvoudig personeel,
  19. Gereed in een halve dag (5 gespoten Harpoenbronnen),
  20. Wordt eerst gevuld met zonnewarmte,
  21. Bron wordt maximaal 25 graden Celsius in de zomer,
  22. In de winter en nacht wordt de warmte aan de buffer onttrokken,
  23. Bron wordt maximaal 5 graden in de winter,
  24. Booster voor de warmtepomp.

 

Harpoenbron ook bereikbaar achter een rijtjeswoning.

De Harpoenbron is speciaal ontworpen om moeilijke plaatsen te bereiken tot zelfs achter een rijtjeswoning. De nieuwe bron is bedoeld om aardwarmte uit de aarde te onttrekken maar ook om zonnewarmte op te slaan, een buffer dus. Het principe van ontladen en opladen moet niet te diep in de aarde gebeuren maar ook niet te oppervlakkig. De Harpoenbron heeft twee functies tegelijk: de zonnewarmte in de tuin opslaan en met de aardtemperatuur het PVT paneel koelen. Dat kan omdat de aardtemperatuur een stabiele factor is. De temperatuur in de aarde begint altijd en overal met 10 graden. De natuurlijke zon geeft een kleine bandbreedte van 9-11 graden op een diepte van -1 meter tot -10 meter in de grond. Door nu de zon een beetje te helpen om zijn geweldige warmte dieper in de grond te krijgen moet men de bron ondiep aanleggen. Niet te diep want dan blijft de temperatuur te laag, niet te ondiep want dan wordt de aarde warmer dan 25 graden en dat is bij de wet verboden. De bron wordt dus aangelegd om een bandbreedte te maken van bijvoorbeeld 6 tot 18 graden. Niet veel lager dan 6 graden want dat is niet nodig voor het PVT paneel zoals de CollectorPan® maar ook niet warmer dan 18 graden want dan kan de vloer niet gekoeld worden. Het is dus de kunst om het balans te krijgen tussen het aantal Collectorpannen en het aantal Harpoenbronnen. Er zijn geen berekeningsformules voor om dat aantal te bepalen. Er is wereldwijd geen ervaring met PVT panelen die hun zonnewarmte ondiep in de aarde bufferen. Er zijn theoretische studies nodig om wiskundige formules te bedenken. TNO Utrecht kan die berekening maken. Aan de hand van praktijk metingen kunnen de formules bevestigd worden.

Vergelijking met geboorde bron:

De capaciteit van bijvoorbeeld een geboorde bron van 75 meter diep en 2 wisselbuizen heeft een water dragend oppervlak van 18.46 m² en heeft daarmee een warmteoverdracht van ongeveer 2.5 kW. Twee Harpoenbronnen met 5 tenen daarentegen wordt tot op een diepte tot maximaal 7 meter diep gespoten met bijvoorbeeld slootwater, heeft dezelfde overdracht oppervlakte maar is heel veel goedkoper. 

Diepere techniek:

De harpoenbron heeft een fundamenteel andere bedoeling dan de bekende
aardwarmtebron. Waar de aardwarmtebron bedoeld is om warmte uit de aarde te putten is de
harpoenbron bedoeld als buffer. De zonnewarmte wordt aan de harpoenbron in de aarde afgestaan,
daar gebufferd en onttrokken wanneer er warmte nodig is. De aardwarmte is oorspronkelijk overal
maximaal 10 graden, en bij de harpoenbron maximaal 25 graden aan het eind van de zomer. De harpoenbron kan overal
toegepast worden zelfs in de achtertuin van een bestaande rijtjeswoning. Daartoe is gereedschap
benodigd zoals een grote watertank aan de straat, een hogedruk slang en een harpoenbronboor. De
slang mag door de woning lopen of er omheen.
Om te beginnen wordt er ergens een spoelgat gegraven van ongeveer 0.5 meter diep,
het zand wordt naast het gat op een zeil bewaard om het gat later mee te vullen. Er moet een zelf-aanzuigende
klokpomp in de buurt zijn en moet in het gat worden geplaatst. Er komt veel water in
het spoelgat dat tijdens het spoelen naar een putje aan de straat moet worden afgevoerd, een dikke
slang met weinig weerstand is noodzakelijk. Aan de straat moet een watertank van minstens 3000
liter aanwezig zijn met een druk van 10 Bar continu, inclusief de compressor. Er moet een "dikke"
hogedrukslang van de straat naar het spoelgat lopen, door of om de woning. 

Het gespoten gat vullen met kleikorrels:

Als de harpoenbron op de 10 meter diepte in het gat zit is de haast weg. De volgende fase is
het gat te vullen met kleikorrels. De kleikorrels hebben de functie van goede warmtegeleiding en een
waterdichte laag maken. Op de tekening van de silo staat ongeveer hoe de silo gevuld moet worden
met kleikorrels. Als de silo vol is mag de inlaat aan de bovenkant gekoppeld worden aan de perslucht
van de tank op straat. De uitlaat aan de onderkant van de silo wordt gekoppeld aan de 32mm tyleen
slang. De inlaatkraan mag nu open en de druk in de silo zal 10 Bar worden. Nu mag de uitlaat
geopend worden en de kleikorrels worden met kracht naar de onderkant van de harpoen op 10
meter diepte geperst. Het is een kwestie van gevoel en ervaring wanneer de 32mm tyleen slang naar
boven moet worden getrokken. Als de man te snel is zal het gat niet helemaal gevuld worden. Als de
man te traag is zal de slang vast gaan zitten. Het zal in de praktijk blijken dat de slang schoksgewijs
naar boven moet worden getrokken, net voordat de slang vast gaat zitten. De laatste meter zullen de
kleikorrels uit het gat stromen en de beide kranen mogen dicht. De kleikorrels zullen nat worden en
er ontstaat een waterdichte plug in de grond, de gecontroleerde Harpoenbron® is nu gereed om

aan te sluiten op het systeem van CollectorPan® en
warmtepomp met glycolvrije antivries. Het is per situatie verschillend hoe de buisjes van 16mm aan
elkaar gekoppeld zullen worden. Soms kan de verdeler/verzamelaar in de grond achterblijven en met
andere harpoenen gekoppeld worden. Soms moeten alle buisjes door de fundering en in huis
gekoppeld worden. Het systeem met koppelingen moet worden afgeperst op 6 Bar. Het gegraven
gat mag weer dicht en in oorspronkelijke staat terug gebracht.

Omdat de kleikorrels langzaam tot klei veranderen ontstaat er een homogene laag om de wisselaar heen zodat een warmteafgifte naar de aarde gegarandeerd is. Ook is de water afsluitende grondlaag met de ontstane waterdichte plug gegarandeerd waterdicht. De capaciteit van bijvoorbeeld een bron van 10 meter diep en 3 meter horizontaal is 13 meter lang. De 5 wisselbuizen hebben samen een water dragend oppervlak van 3.92m² per Harpoenbron. 5 stuks Harpoenbronnen zijn samen 19.59 m² en heeft daarmee een warmteoverdracht van ongeveer 2.65 kWatt. Dit is te vergelijken met een geboorde bron van 75m diep. Per definitie kosten 5 gespoten aardwarmtebronnen ongeveer de helft van een geboorde bron en is overal toepasbaar.

Bij onbekende bodemgesteldheid:

Voordat er begonnen wordt met het inspoelen van de harpoenbron is het verstandig om
eerst één gat met de harpoenbronboor voor te boren want men kan een harde oerlaag tegen komen. (De
Harpoenbron moet beslist op 10 meter gespoten worden). De harpoenbronboor heeft een ingebouwde
vijzel dat begint te draaien als er water langs stroomt. Tijdens het draaien draait de platte boorkop
mee en drukt en spoelt het zand opzij en eventueel terug naar het spoelgat daarboven. Aan de
harpoenbronboor zit een dikke stugge slang met dezelfde diameter als de harpoenbronboor. De
slang zou bijvoorbeeld van het type Quadriflex 86mm kunnen zijn. De slang moet minstens 10 meter lang zijn
omdat de bron 10 meter diep moet zijn. De Harpoenbronboor zelf is ongeveer 2 meter lang
en is sterk verbonden aan de slang. De combinatie boor met slang is zwaar van het water, dus een
geleider dat het gewicht van de slang draagt is verstandig. De stugge slang wordt nu aan de 10 Bar
waterslang gekoppeld met een kogelkraan. Om op altijd dezelfde hoek te spuiten is een geleider van 45
graden gewenst.