Aardwarmte en warmtepomp: De essentiële rol van de warmtepomp bij aardwarmtegebruik

Aardwarmte is een veelbelovende, duurzame energiebron die steeds vaker wordt ingezet bij de verwarming en koeling van woningen en gebouwen. Hoewel de aardwarmte zelf al een aanzienlijke hoeveelheid energie biedt, is het nodig om deze energie op een efficiënte manier om te zetten in bruikbare warmte voor huishoudens. Dit gebeurt via een aardwarmtepomp, een technische installatie die centraal staat bij het gebruik van aardwarmte. In dit artikel bespreken we de essentiële rol van de warmtepomp bij aardwarmtegebruik, inclusief de werking, soorten, voordelen en nadelen van het systeem, evenals de installatieproces en de relevante aandachtspunten bij een eventuele aanschaf.

Wat is aardwarmte?

Aardwarmte verwijst naar de natuurlijke warmte die in de aarde aanwezig is, vooral op grotere dieptes. In Nederland wordt de term meestal gebruikt voor warmte die wordt opgehaald vanaf ongeveer 500 meter diepte of dieper. Op deze diepte is er warm water aanwezig in poreuze zand- en gesteentelagen. De temperatuur van dit water stijgt met elke kilometer diepte met ongeveer 30 °C, wat betekent dat op 2 tot 3 kilometer diepte temperaturen van 60 tot 90 °C bereikt worden. Dit maakt het geschikt voor warmtegebruik in woningen en gebouwen.

Aardwarmte wordt vaak verward met bodemenergie, die zich op een lagere schaal beweegt. Bodemenergie maakt gebruik van de lage temperaturen (meestal tussen de 15 en 20 °C) in de bovenste meters van de grond of in het grondwater. Dit wordt vaak gebruikt in combinatie met een warmtepomp, waarbij de warmte wordt opgezogen via horizontale of verticale buizen en verder verwerkt wordt.

De essentiële rol van een warmtepomp bij aardwarmte

Hoewel aardwarmte op zich al een warme bron is, is de temperatuur van deze warmte vaak nog niet voldoende om direct gebruik te maken in verwarmingsystemen. Dit is waar de aardwarmtepomp zijn werk begint. De warmtepomp verhoogt de temperatuur van de aardwarmte, zodat deze bruikbaar wordt voor het centrale verwarmingssysteem van het gebouw.

Hoe werkt een aardwarmtepomp?

De werking van een aardwarmtepomp kan in enkele stappen worden samengevat:

  1. Warmteopname uit de grond
    De warmtepomp haalt warmte op uit de aardbodem via een netwerk van buizen. Deze buizen zijn meestal geplaatst in verticale of horizontale boringen, afhankelijk van de beschikbare ruimte en de diepte van de warmtebron.

  2. Verhogen van de temperatuur via compressie
    De opgenomen warmte uit de aardbodem heeft een lage temperatuur. De warmtepomp verhoogt deze temperatuur via een proces van compressie. Dit maakt de warmte geschikt voor gebruik in het verwarmingssysteem van het gebouw.

  3. Afwisseling van warmte aan het cv-systeem
    De verhoogde warmte wordt vervolgens afgegeven aan het centrale verwarmingssysteem (cv-systeem) van het gebouw. Dit kan via vloerverwarming, radiatoren of convectoren gebeuren.

  4. Cyclus herhalen
    De warmtepomp blijft warmte uit de aardbodem halen en verhogen, en deze warmte wordt continu afgegeven aan het cv-systeem van het gebouw. Deze cyclus herhaalt zich voortdurend, waardoor het gebouw op een duurzame en energiezuinige manier wordt verwarmd.

Soorten aardwarmtepompen

Er zijn twee voornaamste soorten aardwarmtepompen, afhankelijk van hoe het buizensysteem geïnstalleerd is:

1. Aardwarmtepomp met horizontale captatie

Bij deze methode ligt het buizensysteem horizontaal in de grond, meestal op een diepte van ongeveer 1,5 tot 3 meter. Deze oplossing is meestal geschikt voor woningen met een groot erf of voldoende grondoppervlak. De installatie van een horizontale captatie is arbeidsintensief, omdat een groot deel van de grond moet worden gegraven.

2. Aardwarmtepomp met verticale captatie

Bij de verticale oplossing worden de buizen verticaal in de grond geplaatst, vaak op een diepte van 40 tot 160 meter. Deze methode is geschikt voor woningen met beperkt grondoppervlak, zoals appartementen of woningen in bebouwde kom. De verticale boringen vereisen een speciale installatie, zoals putboringen, en worden vaak toegepast in industriële of commerciële toepassingen.

Bij een echte aardwarmtebron, waarbij sprake is van geothermie (dieper dan 500 meter), worden de buizen vaak tot 4.000 meter diep geplaatst. Deze systemen zijn meestal bedoeld voor grootschalige toepassingen, zoals warmtenetten die duizenden woningen en bedrijven kunnen voorzien van warmte.

Voordelen van een aardwarmtepomp

Hoewel de aanschaf en installatie van een aardwarmtepomp aanzienlijk meer kost dan een luchtwarmtepomp, biedt het ook een aantal aanzienlijke voordelen:

1. Efficiënte verwarming en koeling

Een aardwarmtepomp is uiterst efficiënt in het verwarmen en koelen van een woning. In de zomer kan het passief koelen door gebruik te maken van de koelte van de bodem, zonder dat er veel elektriciteit nodig is. Dit maakt het ideaal voor een duurzame woning.

2. Lange levensduur en weinig onderhoud

De aardwarmtepomp heeft een lange levensduur, vaak 25 tot 40 jaar, en vereist weinig onderhoud. Aangezien de buitenunit (zoals bij een luchtwarmtepomp) ontbreekt, zijn er minder onderdelen die kunnen slijten of defect raken. De buizen in de grond zijn ook vrijwel onderhoudsarm.

3. Milieuvriendelijk

Aardwarmte is een hernieuwbare energiebron en draagt dus bij aan een lagere CO₂-uitstoot. De aardwarmtepomp maakt gebruik van de natuurlijke warmte in de bodem en zet deze om in verwarming en koeling, zonder de omgeving zwaar te belasten.

4. Zilte onafhankelijkheid

In tegenstelling tot gas- of elektriciteitsverwarming is een aardwarmtepomp niet afhankelijk van energieleveranciers. Zolang het systeem goed geïnstalleerd en onderhouden wordt, kan het jarenlang betrouwbaar blijven werken.

Nadelen van een aardwarmtepomp

Hoewel aardwarmtepompen tal van voordelen bieden, zijn er ook enkele nadelen waarmee rekening moet worden gehouden:

1. Hogere investering

De aanschaf en installatie van een aardwarmtepomp zijn aanzienlijk duurder dan bij een luchtwarmtepomp. De investering ligt meestal tussen de € 23.000 en € 27.000, inclusief btw en installatie. Dit maakt het vooral geschikt voor nieuwbouwprojecten of woningen met een hoger budget.

2. Arbeidsintensieve installatie

De installatie van een aardwarmtepomp is arbeidsintensief. Het vereist het grijpen van de grond (bij horizontale captatie) of het boren van putten (bij verticale captatie). Dit kan leiden tot rommelige werken op het erf of in de tuin, en vereist vaak professionele begeleiding.

3. Mogelijkheid van vergunning

Voor het plaatsen van een aardwarmtepomp is vaak een milieu- of bouwvergunning nodig. Dit hangt af van de locatie van de woning en de diepte van de boringen. Het is daarom belangrijk om vooraf te controleren of er vergunningen nodig zijn en aan welke voorwaarden moet worden voldaan.

4. Geschikt voor nieuwbouw

Aardwarmtepompen zijn vooral geschikt voor nieuwbouwwoningen, waar de installatie in het kader van de bouw gemakkelijk kan worden geïntegreerd. Bij bestaande woningen zijn de installatiekosten en de benodigde aanpassingen vaak te hoog.

Aardwarmtepomp versus luchtwarmtepomp

Voor sommige huiseigenaren is de keuze tussen een aardwarmtepomp en een luchtwarmtepomp belangrijk. Beide systemen hebben hun eigen voor- en nadelen, en de keuze hangt af van de situatie, het budget en de wensen van de gebruiker.

Een luchtwarmtepomp haalt warmte uit de buitenlucht. Deze oplossing is minder ingrijpend en goedkoper dan een aardwarmtepomp, met een investering die ligt tussen de € 8.000 en € 11.000. Het is dus een betere keuze voor bestaande woningen of kleinere renovaties.

Een aardwarmtepomp, daarentegen, biedt een hoger rendement, is stiller en heeft een langere levensduur. Het is echter duurder en vereist meer ruimte en een goede isolatie van de woning. Voor wie op zoek is naar een duurzame oplossing met het beste rendement en geen buitenunit, is een aardwarmtepomp de uitkomst.

Stappenplan voor de installatie van een aardwarmtepomp

De installatie van een aardwarmtepomp is een ingrijpende klus die professionele begeleiding vereist. Hieronder volgt een overzicht van de belangrijkste stappen:

  1. Warmteverliesberekening uitvoeren
    Voordat de installatie begint, is het belangrijk om een warmteverliesberekening uit te voeren. Dit helpt om te bepalen hoeveel warmte het gebouw nodig heeft en welke capaciteit de warmtepomp moet hebben.

  2. Het boorgebied voorbereiden
    Het boorgebied moet worden voorbereid voor de boringen of graven. Afhankelijk van de soort captatie (horizontaal of verticaal) wordt het grondoppervlak of de putlocaties aangewezen.

  3. Boringen of gravingen uitvoeren
    Bij verticale captatie worden putten geboord, terwijl bij horizontale captatie de grond gegraven wordt. Dit vereist zware machines en ervaren werknemers.

  4. Buizen installeren
    De buizen worden in de grond geplaatst en verbonden met het warmtepompapparaat. De buizen moeten goed geïsoleerd zijn om energieverlies te voorkomen.

  5. Warmtepomp installeren
    De warmtepompapparaat zelf wordt meestal binnen geïnstalleerd en aangesloten op het cv-systeem van het gebouw.

  6. Systeem testen en afregelen
    Na de installatie wordt het systeem getest en afgereden om ervoor te zorgen dat het correct werkt en aan de verwachtingen voldoet.

Aandachtspunten bij aanschaf en installatie

Bij de aanschaf en installatie van een aardwarmtepomp zijn er een aantal belangrijke aandachtspunten:

  • Ervaring van de installateur: Het is belangrijk om een erkende installateur aan te huren met ervaring in aardwarmtepompen. Deze kan zorgen voor een correcte installatie en het oplossen van eventuele problemen.

  • Voorbereiding van het terrein: De tuin of het erf moet voorbereid zijn op de installatie. Dit kan invloed hebben op het uitzicht van de woning en de toegankelijkheid van het terrein.

  • Vergunningen en regelgeving: Het is verstandig om vooraf te controleren of er vergunningen nodig zijn voor het boorgen of grijpen van de grond. Ook moet men zich houden aan de lokale regelgeving.

  • Isolatie van het gebouw: Een aardwarmtepomp werkt het beste in een goed geïsoleerde woning. Het is daarom verstandig om de isolatie van het gebouw te verbeteren voor de installatie.

  • Financiële planning: Aangezien de investering hoog is, is het belangrijk om een goed financieel plan op te stellen. Eventuele subsidies of stimuleringsmaatregelen kunnen de aanschaf iets gunstiger maken.

Conclusie

Aardwarmte is een veelbelovende duurzame energiebron die steeds vaker wordt ingezet in woningen en gebouwen. De essentiële rol van de aardwarmtepomp is om de warmte uit de grond op te zuigen en om te zetten in bruikbare verwarming en koeling. De aardwarmtepomp werkt efficiënt, heeft een lange levensduur en draagt bij aan een lage CO₂-uitstoot.

Er zijn verschillende soorten aardwarmtepompen, afhankelijk van de installatiemethode (horizontaal of verticaal). Elke oplossing heeft haar eigen voor- en nadelen, en de keuze hangt af van factoren zoals grondoppervlak, diepte van de boringen en het budget van de gebruiker.

Hoewel de aanschaf en installatie van een aardwarmtepomp aanzienlijk duurder zijn dan bij een luchtwarmtepomp, biedt het system een hoger rendement, minder onderhoud en langdurige duurzaamheid. Het is daarom een betere keuze voor nieuwbouwprojecten of voor wie op zoek is naar een duurzame en efficiënte verwarming en koeling.

Bij de aanschaf en installatie zijn er een aantal belangrijke aandachtspunten, zoals de ervaring van de installateur, de voorbereiding van het terrein, de regelgeving en de isolatie van het gebouw. Het is verstandig om vrijblijvend offertes aan te vragen en advies in te winnen bij erkende installateurs.

In een tijd waarin duurzame energieoplossingen steeds belangrijker worden, is de aardwarmtepomp een waardevolle investering voor wie wil bijdragen aan een groenere toekomst.

Bronnen

  1. Warmtepomp: Aardwarmtepomp
  2. Soorten warmtepompen: Aardwarmtepomp
  3. Alles over aardwarmte

Related Posts