Meervoudige ontwerp - Civiele Techniek en Geowetenschappen ...

Bijlagen rapport : Meervoudige ontwerp- en effectenstudie van koude-warmteopslagsystemen in de binnenstad van Den Haag
&$6( 678',( '(1 +$$* 0(7 )/23 1
In deze bijlage staat achtergrondinformatie van hoofdstuk 5 van het hoofdrapport.
De processen die voor energieverlies zorgen, zijn geanalyseerd en met een eenvoudig model
met HST3D gevisualiseerd in bijlage 7.
In het gebied van de binnenstad van Den Haag is een hoge concentratie KWO-systemen waar te
nemen. Het is de verwachting dat deze systemen invloed op elkaar uitoefenen. Het is één van de
doelstellingen van dit onderzoek om de onderlinge beïnvloeding van deze systemen te bepalen.
Met het inzicht van een eenvoudig model in HST3D kan dit niet gedaan worden. Om wél deze
onderlinge invloed te bepalen is een uitgebreid model opgezet met HST3D. Echter er heeft zich
een aantal problemen voor gedaan met HST3D, zie bijlage 10, en is daarom het doorrekenen van
diverse scenario´s in HST3D niet mogelijk gebleken. De benodigde rekentijd door de grootte van
het grid en de onmogelijkheid om de benodigde verfijningen rondom de bronnen aan te brengen
om het warmtetransport nauwkeurig door te rekenen, was één van de belangrijkste oorzaken.
Daarom is gekozen berekening te doen in een analytisch programma dat stroombanen kan doorrekenen,
om zo het thermisch invloedsgebied en de onderlinge beïnvloeding te bepalen. Zoals in
hoofdstuk 3 is geanalyseerd, is de verandering van de doorlatendheid vanwege temperatuursveranderingen
vooral van invloed op de hydrologische effecten en zodoende op de grondwaterstroming.
Indien temperatuurveranderingen niet worden meegenomen wordt hiermee een fout
geïntroduceerd. Dit zou effect kunnen hebben op het warmtetransport. Onderzoek heeft echter
uitgewezen dat verandering van de doorlatendheid ten gevolge van temperatuurveranderingen
nauwelijks invloed heeft op het thermisch rendement en dus op de koude en warme belvorming
[Peeters, 2001].
Het analytische programma FLOP3N [Veling, 1992] is gebruikt om verschillende scenario´s door
te rekenen voor het studiegebied in Den Haag. FLOP3N kan niet omgaan met temperatuurverschillen
en meerdere tijdreeksen, daarom is een aantal aannames gedaan.
$DQQDPHV YRRU )/23 1
Voor de modelberekeningen in FLOP3N zijn de volgende aannames gedaan:
- Per modelberekening wordt één seizoen doorgerekend. De warme bronnen onttrekken
grondwater en de koude bellen injecteren. In een volgende modelberekening wordt dit proces
omgedraaid. FLOP3N is niet geschikt om onttrekkings- en injectiedebieten in de tijd te variëren.
- Temperatuursverschillen tussen de bellen en het grondwater worden niet meegenomen. Bij
warmtestroming zijn aanzienlijke veranderen te verwachten ten aanzien van het stijghoogteverloop
nabij de bron ten gevolge een variatie in doorlatendheid van het watervoerend pakket
door temperatuurveranderingen [Peeters, 2001]. Omdat deze stijghoogteverandering alleen
zeer lokaal plaatsvindt (in de koude of warme bel), wordt aangenomen dat de grootte van
warmtestroming hierdoor nauwelijks beïnvloed wordt. De doorlatendheidscoëfficient zoals die
geldt aan het injectiefront is de doorlatendheidscoëfficient die geldt bij de natuurlijke grondwatertemperatuur.
De doorlatendheidscoëfficient is nog niet veranderd door de temperatuur
van het geïnjecteerde water.
- Een constante grondwaterstroming vindt plaats en is 20 m/j in zuidoostelijke richting.
- Thermische verliezen door conductie en dispersie worden niet meegenomen. Het programma
FLOP3N is niet geschikt deze te berekenen.
- Een constant debiet wordt geïnjecteerd en onttrokken.
������������
������¤���������������
���������������������������������
���