Geothermische warmtepomp: Werking, opstelling en voordelen voor duurzame verwarming

Published by Redactie on september 30, 2025 | Category warmtepomp

De geothermische warmtepomp is tegenwoordig een steeds populairste oplossing voor duurzame verwarming en koeling van woningen en gebouwen. Deze technologie maakt gebruik van de natuurlijke warmte die zich in de aarde bevindt, wat het een efficiënte en milieuvriendelijke alternatief maakt voor traditionele verwarmingssystemen. In deze gids geven we een gedetailleerde uitleg over de werking van een geothermische warmtepomp, de verschillende manieren waarop deze kan worden geïnstalleerd, en de voordelen die het biedt aan zowel particuliere huiseigenaren als professionele projectontwikkelaars in de bouwsector.

Inleiding

De geothermische warmtepomp is gebaseerd op het principe van aardwarmte, die ontstaat door de straling van de zon en de thermische energie die diep in de aarde aanwezig is. Deze warmte kan met behulp van een geothermische warmtepomp worden opgepikt, verwerkt en gebruikt voor verwarming, koeling en het opwekken van warm water. Tegenover traditionele verwarmingsmethoden zoals gas of elektrische cv-ketels, is de geothermische warmtepomp uiterst energie-efficiënt en heeft het een positief effect op het milieu door minder CO2-uitstoot.

In deze gids zullen we de technische werking van de warmtepomp, de installatie-opties zoals verticale en horizontale captatie, en de voordelen van geothermische verwarming bespreken. Op deze manier kan iedere lezer een duidelijk beeld krijgen van hoe deze technologie werkt en wat de toepassingen zijn voor verschillende soorten woningen en gebouwen.

Hoe werkt een geothermische warmtepomp?

De basisprincipe van een geothermische warmtepomp is gelijkaardig aan die van een koelkast, maar dan in omgekeerde richting. In plaats van warmte uit een ruimte te verwijderen, haalt de warmtepomp warmte op uit de aarde en gebruikt deze om een woning te verwarmen of warm water te leveren. De werking kan worden onderverdeeld in drie belangrijke circuits:

1. Pekelcircuit: Opwekking van warmte uit de grond

Het eerste circuit, ook bekend als het pekelcircuit, is verantwoordelijk voor het opwekken van warmte uit de grond. Dit gebeurt via een systeem van kunststof leidingen dat in de bodem wordt gelegd. Deze leidingen bevatten een warmtegeleidende vloeistof die door de grond stroomt. De vloeistof opneemt warmte uit de aarde en transporteert deze naar de warmtepompinstallatie.

De diepte waarin deze leidingen worden geplaatst, kan variëren afhankelijk van het type installatie. Voor horizontale captatie liggen de leidingen meestal op ongeveer 1,5 meter diepte, terwijl verticale captatie dieper gaat, vaak tot wel 500 meter in het geval van grote industriële toepassingen. Voor particulier gebruik is echter meestal een diepte van ongeveer vijftig meter voldoende, omdat op deze diepte een constante temperatuur van ongeveer 10°C heerst, die ideaal is voor verwarming.

2. Koelcircuit: De eigenlijke warmtepomp

Zodra de warmte uit de grond is opgepikt, wordt deze in het koelcircuit verwerkt. Het koelcircuit bestaat uit drie kerncomponenten:

Verdamper: Hier verdampt het koudemiddel na het opnemen van warmte uit de grond.
Compressor: De compressor verhoogt de druk van het koudemiddel, wat leidt tot een verhoging van de temperatuur.
Condensator: In de condensator wordt de warmte die nu op een hogere temperatuur beschikbaar is, afgegeven aan het verwarmingscircuit of het warmwaterreservoir.

Dit proces zorgt ervoor dat de warmtepomp efficiënt kan werken, zelfs wanneer de binnentemperatuur hoger is dan de temperatuur van de grond. Door de warmte te comprimeren, wordt het mogelijk om deze op een bruikbare temperatuur te gebruiken voor verwarming of warm water.

3. Verwarmingscircuit: Warmtedistributie

Het derde circuit, het verwarmingscircuit, zorgt voor de verspreiding van de opgewekte warmte naar de leefruimtes van het gebouw. De warmte wordt hier via een warmtewisselaar overgedragen aan het verwarmingsnetwerk, dat bestaat uit radiatoren of vloerverwarming. Bovendien kan de warmtepomp ook worden ingezet voor het opwekken van warm water, wat bijvoorbeeld van toepassing is op douchen of keukenkranen.

Soorten geothermische warmtepompen

Geothermische warmtepompen kunnen op twee manieren worden geïnstalleerd: via horizontale captatie of verticale captatie. De keuze hangt af van het beschikbare terrein, de grondtoestand en de verwarmingsbehoefte van het gebouw.

1. Horizontale captatie

Bij horizontale captatie wordt gebruikgemaakt van kunststof leidingen die horizontaal in de grond worden gelegd op een diepte van maximaal 1,5 meter. Deze leidingen zijn meestal verspreid over een oppervlak van ongeveer 200 vierkante meter. Horizontale captatie is ideaal voor woningen met een groot erf en is meestal minder kostbaar in vergelijking met verticale captatie.

Een groot voordeel van horizontale captatie is dat er geen grotere machines nodig zijn voor de installatie, wat de bouwkosten verlaagt. Daarentegen is de efficiëntie iets lager dan bij verticale installaties, omdat de grond op een lagere diepte meer beïnvloed wordt door seizoensgebonden temperatuurvariaties.

2. Verticale captatie

Verticale captatie is gekenmerkt door het boren van één of meerdere putten, waarin kunststof leidingen worden geplaatst. Deze putten gaan dieper in de grond, meestal tot wel 100 meter, waar de temperatuur veel stabielere is. Verticale captatie is ideaal voor woningen op kleine grondstukken of in stedelijke omgevingen, waar het gebruik van een groot oppervlak voor horizontale captatie niet mogelijk is.

De installatie van verticale geothermische warmtepompen is technisch iets complexer en vereist het gebruik van zware machines voor het boren van de putten. Daardoor zijn de installatiekosten hoger dan bij horizontale captatie. De efficiëntie is echter ook hoger, omdat de aardwarmte op diepere niveaus minder gevoelig is voor seizoensgebonden temperatuurveranderingen.

Voordelen van een geothermische warmtepomp

De keuze voor een geothermische warmtepomp biedt een aantal aanzienlijke voordelen, zowel voor huiseigenaren als voor projectontwikkelaars. Deze voordelen zijn te verdelen in vier categorieën: milieuvriendelijkheid, energie-efficiëntie, kostenbesparing en technische duurzaamheid.

1. Milieuvriendelijke installatie

Een van de grootste voordelen van een geothermische warmtepomp is dat het een volledig milieuvriendelijke installatie is. De warmtepomp maakt gebruik van aardwarmte, wat een hernieuwbare energiebron is. Tegenover traditionele verwarmingsmethoden zoals gas of elektrische cv-ketels, produceert een geothermische warmtepomp geen CO2-uitstoot tijdens de verwarmingscyclus.

Daarnaast draagt deze technologie bij aan het verminderen van de afhankelijkheid van fossiele brandstoffen. In combinatie met zonnepanelen of windenergie kan een geothermische warmtepomp worden ingezet in een volledig duurzame energieoplossing.

2. Energie-efficiëntie

Geothermische warmtepompen zijn uiterst efficiënt, omdat ze gebruikmaken van een natuurlijke energiebron. De warmtepomp haalt warmte op uit de grond en gebruikt elektriciteit alleen om het koudemiddel te comprimeren. Dit betekent dat het rendement van de warmtepomp aanzienlijk hoger is dan bij conventionele verwarmingsmethoden.

Een geothermische warmtepomp heeft vaak een COP (Coefficient of Performance) van 4 of hoger. Dit betekent dat de warmtepomp 4 kWh warmte opwekt voor elk kWh elektriciteit dat wordt verbruikt. Dit maakt het niet alleen efficiënt, maar ook kosteneffectief in de langere termijn.

3. Kostenbesparing op de lange termijn

Hoewel de installatiekosten van een geothermische warmtepomp relatief hoog zijn, levert het in de loop van de jaren aanzienlijke kostenbesparingen op. De lage energieverbruikscijfers zorgen ervoor dat de maandelijkse energierekening aanzienlijk verlaagt. Tevens is de levensduur van een geothermische warmtepomp lang, doordat de meeste componenten, zoals de kunststof leidingen en de warmtepompunit, tientallen jaren meegaan zonder herstelling.

Bovendien is er vaak subsidies beschikbaar vanuit de overheid voor het installeren van duurzame verwarmingsinstallaties. Dit maakt het mogelijk om het investeringssaldo te verlagen en de terugverdientijd te verkorten.

4. Technische duurzaamheid

Geothermische warmtepompen zijn gebouwd met moderne technologie die uiterst betrouwbaar en duurzaam is. De kunststof leidingen zijn resistent tegen corrosie en kunnen tientallen jaren meegaan zonder onderhoud. De warmtepompunit is ook ontworpen voor langdurige gebruik en vereist weinig onderhoud.

Bovendien kan een geothermische warmtepomp ook worden gebruikt voor koeling in de zomer. Door de cyclus om te keren, kan het systeem warmte uit de woning halen en deze afvoeren naar de grond, waar het opnieuw kan worden opgenomen voor verwarming in de winter.

Conclusie

De geothermische warmtepomp is een duurzame en efficiënte oplossing voor het verwarmen en afkoelen van woningen en gebouwen. Het maakt gebruik van de natuurlijke warmte die in de aarde is opgeslagen en kan worden geïnstalleerd via horizontale of verticale captatie, afhankelijk van het beschikbare terrein en de verwarmingsbehoefte. De werking van de warmtepomp is opgedeeld in drie circuits: het pekelcircuit, het koelcircuit en het verwarmingscircuit. Elk van deze circuits speelt een cruciale rol in het opwekken, verwerken en distribueren van warmte.

De voordelen van een geothermische warmtepomp zijn aanzienlijk, van milieuvriendelijkheid tot energie-efficiëntie en kostenbesparing op lange termijn. Voor zowel particuliere huiseigenaren als professionele projectontwikkelaars is dit een aantrekkelijke optie die bijdraagt aan duurzame bouwpraktijken en energiezuinigheid in de real estate sector.