Hoe diep moeten de buizen voor een warmtepomp installatie zitten?

Geothermische warmtepompen zijn een steeds populaardere keuze voor duurzame verwarming in woningen. Het principe van een geothermische warmtepomp is dat het warmte onttrekt aan de grond of het grondwater, en deze warmte gebruikt om een woning te verwarmen. De installatie van zo’n warmtepomp vereist het leggen van buizen in de grond, maar de diepte waarop deze buizen moeten liggen, hangt af van het type systeem dat gekozen wordt. In dit artikel bespreken we de verschillende soorten geothermische warmtepompen, de benodigde diepte voor het buizensysteem, de voordelen en nadelen van elk type, en de relevante kosten en installatieaspecten.

Inleiding

Geothermische warmtepompen werken met behulp van een buizensysteem dat in de grond of in het grondwater is aangelegd. Dit systeem dient als warmtebron voor de warmtepomp. De diepte waarop de buizen moeten liggen, bepaalt niet alleen de efficiëntie van de warmtepomp, maar ook de kosten en de toepassingsschaal. Er zijn twee hoofdvormen van installaties: horizontale captatie, waarbij de buizen vlak onder de grond liggen, en verticale captatie, waarbij de buizen diep in de grond worden geboord. Ook is er een variant waarbij grondwater wordt gebruikt als warmtebron. Deze variant vereist het diepste boren, maar levert meestal het beste rendement.

Het kiezen van de juiste installatie is afhankelijk van factoren zoals de beschikbare ruimte rondom de woning, de ondergrond, en het budget. In de volgende hoofdstukken gaan we dieper in op elk van deze opties, met nadruk op de benodigde diepte, de voordelen en nadelen, en de praktische aspecten van de installatie.

Horizontale captatie: buizen op ongeveer 1,5 meter diepte

Bij een horizontale geothermische warmtepomp wordt een buizennetwerk gelegd op ongeveer 80 tot 100 centimeter diepte. Dit systeem vereist een vrij groot stuk grond (meestal 200 tot 400 vierkante meter) om de benodigde oppervlakte te creëren voor de warmteopname. De buizen liggen horizontaal in de grond en zorgen ervoor dat warmte wordt opgenomen uit de aardbodem.

Voordelen van horizontale captatie

• Lage kosten: Een horizontale captatie is over het algemeen goedkoper dan een verticale, omdat geen grondboring nodig is. De installatie van buizen op zo’n ondiepe diepte is minder complex en vereist minder apparatuur en arbeid.
• Eenvoudig te installeren: Omdat de buizen vlak onder de grond liggen, is het aanleggen van het systeem relatief eenvoudig en snel uit te voeren.
• Geen buitenunit nodig: Net als bij verticale systemen, zit het buizensysteem volledig ondergronds, waardoor er geen buitenunit nodig is en er geen geluidsoverlast of visuele overlast ontstaat.

Nadelen van horizontale captatie

• Grote ruimte vereist: Het systeem vereist een aanzienlijke hoeveelheid grond (minimaal 200 vierkante meter) om te functioneren. Dit maakt het niet geschikt voor woningen met weinig grond, zoals appartementen of woningen in bebouwde kom.
• Beperkte toepassing in tuinontwerp: Aangezien de buizen vlak onder de grond liggen, is het lastig om er veel te planten bovenop. Wortels van planten kunnen de buizen beschadigen, wat de levensduur van het systeem kan verkorten.
• Minder efficiënt: De warmte die op zo’n ondiepe diepte wordt opgenomen, is afhankelijker van de seizoensveranderingen. Dit betekent dat het systeem iets minder efficiënt is dan een verticaal systeem, vooral in het najaar en winter.

Toepassing

Het horizontale systeem is het meest geschikt voor woningen met voldoende vrije grond rondom de woning. Het is bijvoorbeeld vaak te gebruiken in landelijke gebieden of bij nieuwbouwprojecten waar de tuin nog niet is aangelegd. Het is een populaire keuze bij projecten waarbij het budget beperkt is en de oppervlakte beschikbaar is.

Verticale captatie: buizen op 40 tot 160 meter diepte

Voor woningen met weinig beschikbare grond is een verticale geothermische warmtepomp de meest geschikte oplossing. Bij dit type installatie worden de buizen verticaal in de grond geboord, op een diepte van 40 tot 160 meter. Deze diepte zorgt ervoor dat de warmtepomp warmte kan onttrekken aan een constante bodemtemperatuur, ongeacht de seizoenen.

Voordelen van verticale captatie

• Efficiëntie: De verticale captatie levert een consistente warmteopname, omdat de temperatuur op zo’n diepte minder gevarieerd is. Dit zorgt voor een beter rendement en minder energieverbruik.
• Minimale ruimte nodig: In tegenstelling tot een horizontaal systeem, vereist een verticaal systeem vrijwel geen extra grond rondom de woning. Dit maakt het ideaal voor appartementen, woningen in bebouwde kom of gebieden met beperkte tuinruimte.
• Duurzaam: Het systeem heeft een lange levensduur en een lage CO2-uitstoot, wat het een duurzame optie maakt.

Nadelen van verticale captatie

• Hoge kosten: Een verticale captatie is aanzienlijk duurder dan een horizontale, vanwege de ingewikkelde boorwerkzaamheden. De kosten voor grondboringen variëren tussen € 4.000 en € 6.500, afhankelijk van de diepte.
• Vergunning vereist: Voor verticale boringen is vaak een vergunning nodig, wat de administratieve last vergroot en de tijdsplanning kan beïnvloeden.
• Complexere installatie: De installatie is technisch complex en vereist ervaring van installateurs. Het is daarom belangrijk om een erkende professional in te schakelen.

Toepassing

Verticale geothermische warmtepompen zijn meestal te gebruiken in nieuwbouwprojecten of totaalrenovaties, waar de tuin nog niet is aangelegd en er voldoende ondergrond is om de buizen te plaatsen. Het is een populaire keuze in stedelijke gebieden of bij woningen met beperkte ruimte.

Grondwater warmtepomp: buizen op variabele diepte

Een grondwater warmtepomp is een variant van de geothermische warmtepomp die gebruikmaakt van grondwater als warmtebron. Bij dit systeem wordt water uit het grondwater geëxtraheerd, gebruikt om warmte op te wekken, en daarna weer teruggepompt in de bron. De diepte waarop de buizen geplaatst moeten worden, hangt af van de locatie van het grondwater en de benodigde temperatuur. Dit kan variëren van 40 meter tot wel 4.000 meter.

Voordelen van grondwater warmtepompen

• Hoog rendement: Grondwater warmtepompen hebben vaak het hoogste rendement van alle geothermische systemen, omdat grondwater een constante temperatuur heeft.
• Lange levensduur: Door de gebruikte technologie en de stabiliteit van het grondwater, hebben deze systemen een lange levensduur.
• Volledig stil: Aangezien het systeem volledig ondergronds ligt, is er geen geluidsoverlast. Ook is er geen visuele overlast.

Nadelen van grondwater warmtepompen

• Hoog investeringsbedrag: Dit type warmtepomp is het duurste van alle geothermische systemen. De gemiddelde kosten liggen tussen € 23.000 en € 27.000, inclusief installatie.
• Complexere installatie: Het systeem vereist een open buizensysteem, waarbij het water wordt opgepompt en weer teruggebracht. Dit vergt extra apparatuur en installatiekosten.
• Afhankelijk van grondwater: Niet in alle regio’s is grondwater beschikbaar in voldoende hoeveelheid of met de juiste temperatuur. Dit beperkt de toepassing van deze warmtepomp.

Toepassing

Grondwater warmtepompen zijn meestal te gebruiken in regio’s waar grondwater in voldoende hoeveelheid beschikbaar is. Ze zijn vaak te vinden in industriële toepassingen of bij grotere woningbouwprojecten. Voor particuliere huiseigenaars is deze optie meestal alleen haalbaar bij nieuwbouw of bij een extensieve renovatie met een groot budget.

Boringstechnieken voor geothermische warmtepompen

Het leggen van een geothermische warmtepomp vereist het aanleggen van buizen in de grond. Voor verticale systemen is dit via grondboringen gedaan. Er zijn twee hoofdtechnieken voor het boren van diepe putten: spoelboringen en hamerboringen.

Spoelboringen

Bij spoelboringen wordt er gebruikgemaakt van een boorkop en boorvloeistof. De boorkop zorgt voor het boren in de grond, terwijl de boorvloeistof ervoor zorgt dat de ontstane warmte en boorsels worden weggevoerd. Deze methode is geschikt voor consistentere bodems en biedt een controleerbare boring.

Hamerboringen

Hamerboringen gebruiken een hamerende beweging om de grond te doorboren. Deze methode is vooral geschikt voor zandige of losse bodems, waarbij de spoelboring minder effectief is. Het is een krachtige methode die sneller werkt, maar vereist meer apparatuur en ervaring.

De keuze tussen spoel- en hamerboringen hangt af van de ondergrond en de benodigde diepte. Beide technieken zijn gevestigde methoden in de bouwsector en worden vaak gecombineerd gebruikt, afhankelijk van de situatie.

Invloed van diepte op efficiëntie en kosten

De diepte waarop de buizen van een geothermische warmtepomp worden geplaatst, heeft een directe invloed op de efficiëntie en de installatiekosten. Hoe dieper de buizen liggen, hoe constanter de warmtebron, maar hoe hoger de kosten voor boringen.

• Horizontale captatie (0,8–1 m diepte): Goedkoper, maar minder efficiënt. Ideaal voor woningen met voldoende grondruimte.
• Verticale captatie (40–160 m diepte): Efficiënter, maar duurder. Ideaal voor bebouwde kom of woningen met weinig grond.
• Grondwater warmtepomp (40–4000 m diepte): Hoogst rendement, maar meest complexe en duurste optie.

Het is belangrijk om tijdens de planning van een geothermische warmtepompinstallatie rekening te houden met deze factoren. De keuze tussen de verschillende opties moet worden gemaakt op basis van het beschikbare budget, de beschikbare ruimte, en de toegankelijkheid van grondwater.

Belang van een geschikte ondergrond

De ondergrond speelt een cruciale rol bij de keuze van het type geothermische warmtepomp. Niet elke bodem is geschikt voor grondboringen of horizontale buizen. Factoren zoals grondtype, grondwateraanwezigheid, en grondstabiliteit moeten worden meegenomen bij de evaluatie van een locatie.

• Zandige of losse bodems zijn bijvoorbeeld geschikt voor hamboringen.
• Leem- of kleigrond kan problemen veroorzaken bij horizontale systemen, omdat het lastig is om de buizen in te leggen zonder schade.
• Grondwater is een essentieel onderdeel bij het kiezen van een grondwater warmtepomp. Zonder voldoende grondwater is dit type systeem niet haalbaar.

Het is daarom verstandig om vooraf een grondonderzoek te laten uitvoeren, zodat de meest geschikte optie kan worden gekozen. Dit onderzoek helpt om mogelijke obstakels te voorkomen en bespaart eventuele extra kosten bij de installatie.

Subsidies en financiële steun

De aanschaf en installatie van een geothermische warmtepomp zijn aanzienlijk in kosten. Gelukkig zijn er subsidies en financiële steunmogelijkheden beschikbaar om het aantrekkelijker te maken voor particuliere huiseigenaars.

Hoewel de SOURCE DATA geen expliciete informatie bevat over subsidies, is het aan te raden om te informeren bij lokale overheden en energiebedrijven. Sommige regio’s bieden kredieten, aftrekposten, of directe subsidies voor het installeren van duurzame verwarmingssystemen. Dit kan de totale investering aanzienlijk verlagen.

Conclusie

De diepte waarop de buizen voor een geothermische warmtepomp installatie worden geplaatst, hangt af van het gekozen systeem. Horizontale systemen liggen vlak onder de grond, verticale systemen tot wel 160 meter diep, en grondwater warmtepompen kunnen tot 4.000 meter diep gaan. Elke optie heeft zijn eigen voordelen en nadelen, en de keuze moet gebaseerd zijn op factoren zoals budget, beschikbare ruimte, en ondergrond.

Geothermische warmtepompen zijn een duurzame en efficiënte manier om een woning te verwarmen, maar vereisen wel een zorgvuldige voorbereiding en een professionele installatie. Het is aan te raden om een grondonderzoek te laten uitvoeren en een erkende installateur in te schakelen voor de planning en uitvoering van de installatie.

Door de juiste keuze te maken, kan een geothermische warmtepomp jarenlang efficiënt werken en een belangrijke bijdrage leveren aan een duurzame energievoorziening.

Bronnen

1. Geothermische boringen | Verschillende boortechnieken en kosten
2. Soorten geothermische warmtepompen
3. Soorten warmtepompen
4. Bronnen voor warmtepompen