Een duurzaam zwembad van de toekomst: verwarmen met hernieuwbare energie

Een zwembad in je tuin, pure luxe. Dat kan je wel zeggen. En toch denken we er over na. We hebben 3 in teamverband sportende kinderen. We sporten zelf ook graag in wedstrijdverband en dat is nou eenmaal vaak in het weekend. Het zijn teamsporten en dus conformeren we ons aan het team. Logisch. Anders hadden we beter kunnen gaan schaken. 

De keerzijde is dat we veel in en rondom het huis zijn. We hebben de ruimte en gaan de komende maanden uitbouwen (de garage gaat plat) en de tuin gaat op de schop. Kortom: als we iets willen is dit hét moment. 

Maar wel op een andere manier dan in zwembadland misschien standaard is. De kosten voor het verwarmen van het water zal enkel en alleen alleen uit zelf opgewekte energie moeten komen. 

Daarnaast moet het verwarmde water als ondersteuning dienen voor de warmtepomp om tapwater te verwarmen. 

Dat is de uitdaging. 

En daarover vertel ik je in dit levende document. Updates worden geregeld geplaatst en ervaringen zullen, positief danwel minder positief worden gedeeld. 

Duurzaam bouwen

sdfdsf

De aanleiding: combineren van wensen, innovatieve ideeën en hernieuwbare energie

Wens tot zwembad, 3 kids met zwemdiploma, we hebben de ruimte, willen investeren in de plek waar we veel zijn, sportend dus veel in weekenden in de buurt van huis. Weinig tijd voor weekendjes weg. 

Hernieuwbare energie = over. Salderingsregeling gaat weg. Idee om zwembad te gaan gebruiken om energie in vorm van warmte op te slaan. Warmte is op een later moment (voorjaar t/m najaar) te gebruiken als aanvoer voor de warmtepomp en zo de warmtepomp te ontlasten. 

Idee pitchen in netwerk: dom of juist niet?

Zwembadbouwer: “voorzie geen problemen”

Het bouwen van een zwembad is natuurlijk geen rocket science, denk ik. Je moet echter wel goed weten wat je doet. Vooral het verwarmen van het water gaat vaak met een aparte lucht-lucht warmtepomp. 

Het is voor de zwembadbouwer niet belangrijk hoe het warme water, als dat gevraagd word, aangeleverd word. Als het er maar komt. Het idee is voor de zwembadbouwer dus niks spannend. 

Het is belangrijker wat de installateur er van vind. 

“Willy Wortel” installateur L&B: “goed plan, logisch ook”

Onze installateur, Duurzaam installateur L&B in Workum, is niet vies van een hoog ‘willy wortel gehalte'. Kan er iets niet, dan zorgen we wel dat het alsnog kan. Beetje buiten bestaande kaders denken, dan komt het wel goed. Eerdere projecten van L&B zijn in lijnmet dit idee. Willem Landman vond het niet geen spannend project, juist leuk. 

We kunnen door. 

Jan Piet van der Weele: “juist niet isoleren”

Op aanraden van onze architect Klaas Paul de Boer kwamen we bij Adviesbureau van der Weele uit. Dit bureau is in 1981 opgericht. Net als ik, geboren in 1981. Dat moet wel goed zitten. Jan Piet kwam op de koffie en ik pitchte mijn idee. “Helemaal geen gek plan” zei hij. “Omdenken en vooral het feit dat je echt een soort van stroomoverschot hebt maakt dit realistisch" vervolgde hij. Het leukste moest nog komen. 

Normaal gesproken isoleren zwembadbouwers de bak (of het beton) zo goed als mogelijk.

Je wil natuurlijk geen warmte (uit het opgewarmde water) verliezen de grond in (zijkanten en onderkant). Maar als je je bad als thermische opslagmiddel wil gebruiken, dan wil je de onderkant juist niet isoleren

Het warme water mag de bodem juist wél verwarmen, er is immers toch hernieuwbare energie over. In het najaar blijft het water langer warm omdat de bodem onder het bad is opgewarmd. Dit warme water gebruiken we om de warmtepomp te ontlasten. 

“De warmtepomp maakt een dansje van vreugde als hij water van 18 graden kan ontvangen, misschien word die wel dronken van blijdschap" was wat Piet noemde. 

Lang verhaal kort: alle experts lijken geen bezwaren te hebben. Mooi! 

Uitgangspunten vaststellen: een mooi lijstje

Gesprek met L&B (Willem Landman) die al eerder soortgelijke projecten deed. Samen hebben we wat uitgangspunten besproken. 

  1. De zwembadbouwer doet alleen het zwembad en bemoeit zich niet met aanvoer van warm water
  2. De installateur bemoeit zich alleen met de aanvoer en afvoer van warmte. 
  3. Het water in het zwembad mag alleen met zelf opgewekte energie verwarmd worden. Die energie kan komen vanuit zonnepanelen of zelf opgeslagen stroom in de thuisbatterij (Sessy). 
  4. Alle stroom die nodig is voor het zwembad, pompen/warmte/lampen moet per dag inzichtelijk zijn. 
  5. Er moet een dek op het water komen die warmte van de zon doorlaat maar niet laat vervliegen. 
  6. Er komt een boilervat van 800 liter met elektrisch element (6kW) die in geval van negatieve prijzen de boiler tot 90 graden kan opwarmen. 
  7. Er komt een warmtewisselaar voor overbrenging van warm > koud en van koud > warm. 
  8. Sensoren (temperatuur, chloor, ph, druk) moeten middels een API uitgelezen kunnen worden om automatische handelingen toe te passen. 
  9.  

Een rekensom: hoeveel stroom heb je eigenlijk per jaar nodig?

Om gevoel bij de situatie te krijgen is het goed om te weten waar we het qua verbruik precies over hebben. Ik heb een spreadsheet gemaakt met wat getallen die voor ons zwembad van toepassing worden. 

Een paar uitgangspunten

  • We willen het zwembad van april tot en met september verwarmen tot 28 graden. Van april tot september zijn de nachttemperaturen gemiddeld minimaal 10 graden. 
  • We willen het water alleen verwarmen met eigen opgewekte zonne-energie. 
  • We gebruiken hiervoor 26 zonnepanelen, op een Oost-West opstelling om de pieken op een dag, in combinatie met onze andere 36 panelen, af te vlakken. Scheelt weer een zwaardere aansluiting in de meterkast en bijna 1000 euro per jaar. Fijn. 
  • Warmtepomp: Nibe F1145-10 (COP = 5)

Hoeveel water zit er in ons zwembad?

  • Lengte: 900 cm
  • Breedte: 400 cm
  • Diepte: 150 cm
  • Totale oppervlakte: 36 m2
  • Totale inhoud: 54 m3 (= 54.000 kg water)

Het water de eerste keer opwarmen

Voor onderstaande rekensom laten we onze zonnepanelen buiten beschouwing, daar kom ik later even op terug. We gebruiken dus puur de stroom uit het elektriciteitsnet. 

In de April 2024 was de gemiddelde inkoop prijs van stroom: €0.058 per kWh. Hier komt nog energiebelasting, opslag voor de energieleverancier en btw overheen. In totaal kom je dan op ongeveer 22,5 cent (inclusief alle belastingen). 

  • Start temperatuur: 10° (april)
  • Gewenste temperatuur: 29°
  • Temperatuur leidingwater: 10° (vaak tussen de 8° en 12°)
  • Totale opwarming in graden: 19° (gewenste temperatuur minus actuele temperatuur)
  • 1kg water verwarmen met 1°C = 4.186 joule (= 1.163 watt uur)
  • Energie nodig: (54.000 *19) * 1163 = 1193238000 watt (W)
  • 1193238000 W is hetzelfde als 1193238 Wh en dat is hetzelfde als 1193 kWh
  • De COP van onze warmtepomp is 5. Netto hebben we het dan over 1193/5 = 239 kWh aan stroom die we nodig hebben. 

Hoe lang duurt het opwarmen? 

Onze Nibe F1145-10 warmtepomp heeft een vermogen van 10 kW​​. Om te berekenen hoe lang het duurt om het zwembadwater op te warmen tot 29 graden Celsius, gebruiken we de formule: Energie (kWh) / Vermogen (kW) = Tijd (uren)

Die vullen we in: 239 kWh / 10 kW = 23,9 uur

Het zal dus ongeveer 24 uur duren om het water in het zwembad op te warmen van 10°C naar 29°C met onze Nibe F1145-10 warmtepomp met puur elektriciteit uit het net zonder enige onderbreking. 

Warmteverlies voorkomen

  • Lamellen dek
  • Isolatie zijkanten
  • Onderkant >> GEEN ISOLATIE + uitleggen waarom + afbeelding ter illustratie

Duurzaam verwarmen

zonne-energie
negatieve energieprijzen

De installatie tekening: wat zit waar precies?

Hier een uitleg + afbeelding wat waar precies zit en wat er precies gaat komen. Inclusief technische details van ieder apparaat.