Horizontale warmtepompsystemen: oppervlakte, diepte en toepassing in de woningbouw

Published by Redactie on september 27, 2025 | Category warmtepomp

De opwarming van huizen via duurzame energiebronnen wordt steeds belangrijker in de woningbouwsector. Horizontale warmtepompsystemen, ook wel aardwarmtepompen of bodemwarmtepompen genoemd, zijn een van de meest gebruikte methoden om thermische energie uit de aarde te halen. Dit artikel biedt een gedetailleerde en feitengebaseerde inzicht in horizontale warmtepompsystemen, met een nadruk op de vereiste oppervlakte, de juiste diepte, de invloed van het bodemtype, en de technische aandachtspunten bij installatie.

Wat is een horizontale warmtepomp?

Een horizontale warmtepomp maakt gebruik van een horizontaal bodemwarmtewisselaarsysteem om warmte uit de aardbodem te halen. Dit systeem bestaat uit kunststof buizen die horizontaal in de grond worden geplaatst. Door deze buizen stroomt een vorstbestendige vloeistof, die de thermische energie uit de bodem opneemt en transporteert naar de warmtepompinstallatie in het huis.

Het opgenomen warmte wordt vervolgens gebruikt voor woningverwarming en het maken van sanitair warm water. Bovendien kan een horizontale warmtepomp ook passieve koeling bieden in de zomer, waardoor warmte in de aarde kan worden afgevoerd voor later gebruik in de winter.

Benodigde oppervlakte en diepte

Een van de belangrijkste aspecten bij het installeren van een horizontale warmtepomp is de benodigde oppervlakte en de juiste diepte van het buizenleidingsysteem.

Oppervlakte

De benodigde oppervlakte hangt direct af van de warmtebehoefte van het gebouw. Over het algemeen moet de oppervlakte van het buizennetwerk ongeveer 1,5 tot 2 keer zo groot zijn als de oppervlakte die je wilt verwarmen. Dit betekent dat voor een gemiddelde woning van 100 m², het horizontale systeem ongeveer 150 tot 200 m² ruimte nodig heeft. In sommige gevallen kan de benodigde oppervlakte zelfs oplopen tot twee keer de grootte van het woonoppervlak, wat neerkomt op 200 tot 400 m².

Het is belangrijk om het buizenleidingsysteem nauwkeurig te dimensioneren. Als het systeem te klein wordt gemaakt, kan dit leiden tot bevriezing van de vloeistof in de buizen. Om dit te voorkomen, kan extra antivriesvloeistof worden toegevoegd. Echter, het gebruik van antivries verhoogt de viscositeit van de vloeistof, wat het circuleren ervan moeilijker maakt en het energieverbruik van de pomp verhoogt. Hierdoor kan het rendement van het systeem afnemen.

Diepte

Het horizontale buizenleidingsysteem wordt meestal geplaatst op een diepte van minstens 1,5 meter, vaak tussen 70 en 150 cm. Deze diepte zorgt ervoor dat de buizen onder de vorstgrens liggen, zodat het systeem niet in de winter bevriest. In droge bodems kan het rendement van het systeem toegenomen worden door iets dieper te graven, maar dit heeft als nadeel dat de installatiekosten stijgen. Te diepe installaties kunnen ook problemen veroorzaken bij het toegankelijk houden van de machines voor de boring en graving.

Invloed van het bodemtype

Het bodemtype speelt een cruciale rol in het rendement van een horizontale warmtepomp. In de praktijk wordt onderscheid gemaakt tussen natte en droge bodems. Droge bodems leveren over het algemeen meer thermische energie dan natte bodems, omdat de zonnestralen en warme regen beter kunnen functioneren in droge grondlagen.

Bovendien is het belangrijk om de grond waarin de buizen zijn ingebracht niet te bebouwen of te beplanten. Als het grasveld of de grond boven het buizennetwerk wordt afgedekt of bebouwd, kan de bodem zichzelf niet meer regenereren met zonlicht en warme regen. Hierdoor zal de thermische energieproductie van de aarde verminderen en het rendement van de warmtepomp dalen.

Toepassing in de woningbouw

Horizontale warmtepompsystemen zijn vooral geschikt voor woningen met voldoende terreinruimte. Omdat de benodigde oppervlakte vaak aanzienlijk is, zijn deze systemen niet geschikt voor appartementen of woningen in dichtbebouwde stadsomgevingen.

Een horizontale warmtepomp is goedkoper dan een verticale warmtepomp, omdat je minder diep hoeft te graven en daardoor minder installatiekosten hebt. Buiten het financiële aspect is het ook technisch eenvoudiger om horizontale buizen te leggen, vooral op kleinere projecten of bij particuliere woningen.

Aandachtspunten bij installatie

Bij het installeren van een horizontale warmtepomp zijn er verschillende aandachtspunten die belangrijk zijn voor het succes van het project.

1. Dimensionering van het systeem

Het is essentieel om het systeem nauwkeurig te dimensioneren op basis van de warmtebehoefte van het gebouw. Een te kleine installatie kan leiden tot bevroren vloeistof in de buizen, wat het systeem onbruikbaar maakt. Bovendien kan een onjuiste dimensionering leiden tot een verminderd rendement van de warmtepomp.

2. Oppervlaktebeschikbaarheid

Het systeem vereist een vrij groot oppervlak, vaak tussen 200 en 400 m². Het is belangrijk om te controleren of er voldoende ruimte beschikbaar is in de buurt van de woning. Als er weinig ruimte beschikbaar is, kan men overwegen om een verticaal systeem te kiezen, zoals een geothermische sonde.

3. Bodemkenmerken

De thermische eigenschappen van de bodem bepalen het rendement van het systeem. Droge, zandige bodems zijn vaak gunstiger dan zachte, vochtige bodems. Het is aan te raden om een bodemtest uit te voeren voordat het systeem wordt aangelegd.

4. Bebouwing van het oppervlak

Het oppervlak boven het buizenleidingsysteem mag niet bebouwd of beplant worden. Als het grasveld boven het systeem wordt afgedekt of bebouwd, kan de bodem zich niet regenereren en zal de warmteopbrengst dalen. Dit is van groot belang voor een stabiele warmteproductie gedurende de hele levensduur van het systeem.

5. Koelcapaciteit

Een horizontale warmtepomp is geschikt voor monovalente werking, wat betekent dat het systeem op eigen kracht zowel verwarming als koeling kan leveren. In de zomer kan warmte uit het huis worden afgevoerd en in de aarde opgeslagen voor later gebruik in de winter. Dit is essentieel voor een goede bronbalans en een duurzame werking van het systeem.

Voordelen van een horizontale warmtepomp

Er zijn verschillende voordelen aan het gebruik van een horizontale warmtepomp:

Duurzame energiebron: De warmte wordt opgenomen uit de aarde, een onuitputtelijke en duurzame energiebron.
Laag onderhoud: Omdat het systeem een gesloten lus is, is er weinig onderhoud nodig.
Lage CO₂-uitstoot: Een warmtepomp draait op elektriciteit, wat in combinatie met duurzame energiebronnen zoals zonnepanelen een zeer lage CO₂-uitstoot oplevert.
Passieve koeling: In de zomer kan het systeem passief koelen door warmte te afvoeren naar de aarde.
Geen buitenunit nodig: In tegenstelling tot luchtwarmtepompen is er geen buitenunit nodig, wat het systeem esthetisch aantrekkelijker maakt.
Geen vergunning nodig voor collectoren: Geothermische collectoren vereisen in de meeste gevallen geen vergunning, wat het installatieproces vereenvoudigt.

Nadelen en beperkingen

Ondanks de voordelen zijn er ook enkele nadelen en beperkingen aan horizontale warmtepompsystemen:

Benodigde oppervlakte: De installatie vereist een vrij groot oppervlak, wat in dichtbebouwde gebieden een beperking kan zijn.
Invloed van het bodemtype: Het rendement van het systeem hangt sterk af van de thermische eigenschappen van de bodem.
Beperkte toegankelijkheid: Het buizenleidingsysteem ligt onder de grond, wat het onderhoud en eventuele reparaties lastiger maakt.
Toenemend elektriciteitsverbruik: Een warmtepomp werkt op elektriciteit, wat het elektriciteitsverbruik verhoogt. In sommige gevallen is een verzwaring van de elektriciteitsaansluiting nodig.
Hoge investeringskosten: Hoewel de installatiekosten lager zijn dan bij verticale systemen, zijn de totale investeringskosten nog steeds aanzienlijk. Bij grotere systemen kan het combineren van een gesloten en een open systeem interessant zijn, maar dit is meestal alleen relevant voor grote warmtevragen.

Technische aspecten van het systeem

1. Geothermische collectoren

Geothermische collectoren vormen de basis van het horizontale warmtepompsysteem. Deze bestaan uit een netwerk van kunststof buizen waar een vorstbestendige vloeistof doorheen stroomt. De vloeistof opneemt warmte uit de aardbodem en brengt deze naar de warmtepompinstallatie in het huis.

De leidingen moeten op een diepte van minstens 1,5 meter worden geplaatst, zodat ze onder de vorstgrens liggen. Het oppervlak boven de leidingen mag niet bebouwd of beplant worden, zodat de bodem zichzelf kan regenereren met zonlicht en warme regen.

2. Warmtepompinstallatie

De warmtepompinstallatie bestaat meestal uit een inwendig geplaatste eenheid, een Cv-waterbuffervat, en een warmwaterboiler. De inwendige eenheid zorgt voor het opwekken van warmte uit de aardbodem, terwijl het Cv-waterbuffervat de warmte opslaat en verspreidt door het verwarmingssysteem.

3. Elektrische aansluiting

Een warmtepomp werkt op elektriciteit in plaats van gas, wat het elektriciteitsverbruik verhoogt. In sommige gevallen is een verzwaring van de elektriciteitsaansluiting nodig, wat extra kosten oplevert. Het combineren van een warmtepomp met zonnepanelen kan het elektriciteitsverbruik compenseren en het systeem duurzamer maken.

Conclusie

Horizontale warmtepompsystemen zijn een duurzame en efficiënte oplossing voor woningverwarming en sanitair warm water. De keuze voor een horizontaal systeem is vooral geschikt voor woningen met voldoende terreinruimte. Het systeem vereist een benodigde oppervlakte van 1,5 tot 2 keer de grootte van het woonoppervlak, en de buizen moeten op een diepte van minstens 1,5 meter worden geplaatst.

Het rendement van het systeem hangt sterk af van het bodemtype en de beschikbaarheid van zonlicht en warme regen. Het oppervlak boven het buizenleidingsysteem mag niet bebouwd of beplant worden, omdat dit de thermische regeneratie van de aardbodem beïnvloedt.

Ondanks de hoge investeringskosten biedt een horizontale warmtepomp tal van voordelen, waaronder een lage CO₂-uitstoot, passieve koeling, en een laag onderhoud. Het combineren van een warmtepomp met zonnepanelen is een interessante optie om het elektriciteitsverbruik te verlagen en het systeem duurzamer te maken.