Hoe Werkt een Ringleiding in een Warmtepomp- of Warmtenetsysteem

Published by Redactie on september 30, 2025 | Category warmtepomp

Het gebruik van ringleidingen in combinatie met warmtepompen of warmtenetten is steeds vaker aan de orde bij zowel nieuwbouwprojecten als renovaties. Deze systemen bieden efficiëntie, duurzaamheid en flexibiliteit in de energievoorziening van woningen en gebouwen. In deze uitgebreide gids leggen we uit hoe ringleidingen in samenwerking met warmtepompen functioneren, waar ze op hun best presteren en wat de voordelen en uitdagingen zijn. De informatie is gebaseerd op technische beschrijvingen en toepassingen die afkomstig zijn uit recente projecten en onderzoeken.

Inleiding

Een ringleiding is een centraal element in warmtepomp- en warmtenetsystemen. Het zorgt voor de distributie van warmte of koude tussen bronnen en eindgebruikers. In combinatie met warmtepompen of warmtenetten, kan een ringleiding zowel verwarmen als koelen, afhankelijk van de seizoenen en energiebehoeften. De technologie maakt gebruik van ondergrondse watervoerende lagen om warmte en koude op te slaan, waardoor het mogelijk is om energie in het ene seizoen op te slaan voor gebruik in het andere.

In de context van duurzame energievoorziening zijn ringleidingen een essentieel onderdeel van systemen zoals Warmte Koude Opslag (WKO), lage temperatuur warmtenetten en geothermische oplossingen. In dit artikel bespreken we de werking, de toepassingen, de voordelen en de beperkingen van ringleidingen in combinatie met warmtepompen.

Wat is een Ringleiding?

Een ringleiding is een gesloten buizensysteem dat warmte of koude transporteert tussen bronnen, opslaglocaties en eindgebruikers. In veel systemen vormt de ringleiding het "backbone" van het energienetwerk. De buizen zijn doorgaans ondergronds gelegd en verbinden warmte- en koudebronnen met de gebouwen die deze energie gebruiken.

In de context van warmtepompen en warmtenetten wordt een ringleiding vaak gebruikt om:

Warmte uit grondwater of bodem te halen in de winter
Koelwater uit opgeslagen koude in de zomer te leveren
Verwarmd water te distribueren naar meerdere woningen of gebouwen
Het water terug te leiden naar de bronnen voor opnieuw gebruik

Deze systemen zijn vaak ingedeeld in open of gesloten systemen, afhankelijk van hoe de warmteoverdracht gebeurt. In de meeste moderne toepassingen wordt een gesloten systeem gebruikt, waarbij de warmte van het net wordt overgedragen aan het CV-systeem via een warmtewisselaar.

Warmte Koude Opslag (WKO) en Ringleidingen

Een van de meest geavanceerde toepassingen van ringleidingen is te vinden in het Warmte Koude Opslag (WKO)-systeem dat op de campus van Wageningen University & Research is geïmplementeerd. Hierin worden warmte en koude via een warmtewisselaar (tegenstroomapparaat) opgeslagen in een watervoerend zandpakket op 90 meter diepte.

Werking van WKO

Zomerperiode
- Tijdens de zomermaanden wordt koud water uit de koude bronnen via de ringleidingen naar de gebouwen gepompt.
- Dit water wordt gebruikt om de gebouwen te koelen.
Winterperiode
- Tijdens de winter wordt warm water uit de warmtebronnen via de ringleidingen en een warmtepomp naar de gebouwen gebracht.
- Hiermee wordt de interne installatie verwarmd.
Omslachtige temperatuuroverdracht
- De warmtepomp trekt warmte uit het water en koelt dit opnieuw af tot ongeveer 5 graden.
- Het afgekoelde water wordt dan teruggepompt naar de koude bronnen, waar het opnieuw kan worden opgeslagen.
Ringleidingen als energienet
- De ringleidingen verbinden negen koude bronnen en negen warmtebronnen met de gebouwen.
- Deze structuur maakt het mogelijk om warmte en koude efficiënt te verdelen en op te slaan.

Voordelen van WKO met ringleidingen

Energiebesparing: Door het hergebruik van opgeslagen warmte en koude wordt een aanzienlijke hoeveelheid energie bespaard.
CO2-reductie: De installatie leidt tot een reductie van ongeveer 2.400 ton CO2 per jaar.
Gebruik van groene stroom: De pompen werken op groene stroom, zodat de CO2-uitstoot verder wordt beperkt.
Duurzame opslag: Het systeem maakt gebruik van de aarde zelf als opslagmedium, waardoor het zeer duurzaam is.

Warmtebuizen en Ringleidingen in Praktijk

In een ander project op een woning zijn 60 warmtebuizen geïnstalleerd, waarvan 30 op het oosten en 30 op het westen van het dak. Deze buizen zijn onder een hellingshoek van 45 graden geplaatst om zonnestraling effectief op te vangen. Het doel van de installatie is om warm tapwater te genereren zonder bijverwarming.

Werking van de warmtebuizen

Warmteopwekking
- Tijdens de zomermaanden (mei t/m september) levert het systeem voldoende warmte om het tapwater te verwarmen.
- De buizen zijn verbonden met een koperen ringleiding van ø22 mm met glycol als vervoermiddel.
Glycol als transportmedium
- Glycol wordt gebruikt omdat het niet bevriest en sneller warm wordt dan water.
- Als de temperatuur van de warmtebuizen hoger is dan die van het buffervat, wordt het glycol rondgepompt.
Warmtewisselaar en pomp
- Wanneer het glycol op temperatuur is, gaat de pomp van de warmtewisselaar aan.
- Het water in het buffervat neemt de warmte van het glycol op tot een temperatuur die comfortabel is voor tapwater.
Onderhoud en levensduur
- De mechanische onderdelen zoals pompen hebben een beperkte levensduur (ongeveer 15 jaar).
- Daarom is het belangrijk om een onderhoudsplan in acht te nemen.

Beperkingen van warmtebuizen

Technische complexiteit: Het systeem vereist een aantal onderdelen zoals pompen, warmtewisselaars en leidingwerk.
Investering: De totale installatie kost circa € 8.000, wat relatief hoog is in vergelijking met alternatieven zoals zonnepanelen.
Alternatieven: In 2020 was een PV-installatie met vergelijkbare investering in staat om 2-3 keer zoveel energie op te wekken zonder mechanische onderdelen.

Warmtenetten en Ringleidingen

In de context van warmtenetten speelt een ringleiding een centrale rol bij de distributie van warmte naar meerdere woningen of gebouwen. Dit type systeem is bijzonder geschikt voor nieuwbouwwijken en kan worden ingedeeld in verschillende generaties, afhankelijk van de temperatuur van het water dat wordt gebruikt.

Typen warmtenetten

Hoge temperatuur (70°C tot 90°C)
- Vaak gebruikt in oude systemen, gemaakt voor gebouwen met minder isolatie.
- Nodig voor ketels en andere traditionele verwarmingssystemen.
Midden temperatuur (55°C tot 75°C)
- Gebruikt in moderne systemen met verbeterde isolatie.
- Verlaagt energieverbruik en CO2-uitstoot.
Lage temperatuur (30°C tot 55°C)
- Geschikt voor warmtepompen en geothermische systemen.
- Verlaagt het energieverbruik van warmtepompen.
Zeer lage temperatuur (10°C tot 30°C)
- Gebruikt in combinatie met bodem- of aquathermie.
- Werkt efficiënt in geïsoleerde woningen.

Werking van warmtenetten met ringleidingen

Aansluiting van woningen
- In plaats van een cv-ketel, wordt een warmte-afleverset gebruikt.
- Deze set zet het warme water van het warmtenet om in cv-water.
Open vs. gesloten systeem
- Open systeem: De CV-installatie is direct verbonden met het warmtenet.
- Gesloten systeem: Er is een warmtewisselaar die de warmte overdraagt van het net naar de CV-installatie.
Warmtepomp als essentieel onderdeil
- De warmtepomp brengt het water van het warmtenet op een hogere temperatuur.
- Dit is nodig voor zowel verwarming als het maken van warm tapwater.
Koudeten in zomer
- Veel warmtenetten kunnen in de zomer worden gebruikt als koudeten.
- De woningen worden dan gekoeld met afkoelende stromen uit het net.

Voordelen van Ringleidingen in Combinatie met Warmtepompen

Duurzame energievoorziening
- Ringleidingen maken het mogelijk om warmte en koude op te slaan en opnieuw te gebruiken.
- Dit verminderd het gebruik van fossiele brandstoffen en CO2-uitstoot.
Energie-efficiëntie
- Door het hergebruik van opgeslagen energie wordt het rendement van het systeem verhoogd.
- Warmtepompen werken efficiënter bij lagere temperatuurverschillen.
Flexibiliteit
- Het systeem is geschikt voor zowel verwarming als koeling.
- Ringleidingen kunnen meerdere gebouwen tegelijk bedienen.
Lage onderhoudskosten
- De meeste systemen zijn ontworpen voor lange levensduur en eenvoudig onderhoud.
- In veel gevallen wordt de warmte-afleverset gehuurd van de aanbieder.
Toepassing in nieuwbouw en renovatie
- Ringleidingen zijn ideaal voor nieuwbouwprojecten met een geïntegreerd warmtenet.
- In renovatieprojecten is het soms nodig om oude verwarmingssystemen te vervangen door warmtepompinstallaties.

Uitdagingen bij het Implementeren van Ringleidingen

Startkosten
- Het aanleggen van een ringleiding met warmtepompinstallaties vraagt een aanzienlijke investering.
- Dit kan soms een belemmering zijn voor particuliere woningeigenaren.
Technische complexiteit
- Het systeem vereist een aantal onderdelen zoals pompen, warmtewisselaars en leidingwerk.
- Installatie en onderhoud moeten door ervaren professionals worden uitgevoerd.
Afhankelijkheid van externe bronnen
- In sommige gevallen is het nodig om warmte of koude op te halen uit een centrale bron.
- Dit kan beperken hoe flexibel het systeem is.
Levensduur van onderdelen
- Mechanische onderdelen zoals pompen hebben een beperkte levensduur (ca. 15 jaar).
- Onderhoud en vervanging zijn daarom een belangrijk onderdeel van het systeem.

Conclusie

Ringleidingen in combinatie met warmtepompen en warmtenetten vormen een duurzame en efficiënte oplossing voor de energievoorziening van woningen en gebouwen. Deze systemen maken het mogelijk om warmte en koude op te slaan en opnieuw te gebruiken, wat leidt tot energiebesparing en CO2-reductie. In toepassingen zoals het WKO-systeem van Wageningen University & Research en lage temperatuur warmtenetten is te zien hoe krachtig deze technologieën zijn.

Voor woningeigenaren, bouwprofessionals en renovatieadviseurs is het belangrijk om te begrijpen hoe ringleidingen functioneren en welke voordelen ze bieden. Hoewel de startkosten en technische complexiteit soms een uitdaging vormen, is het systeem in de meeste gevallen rendabel en duurzaam in de lange termijn.