Kiezen voor een kleine geothermische warmtepomp: een efficiënte oplossing voor duurzame verwarming

In het kader van het stijgende belang van duurzame energieoplossingen voor woningen en kleine gebouwen, worden geothermische warmtepompen steeds vaker overwogen als alternatief voor traditionele verwarmingsinstallaties. Deze systemen maken gebruik van de constante warmte die de aarde opslaat en leveren een efficiënte, milieuvriendelijke verwarming en koeling. Voor woningen met een klein oppervlak of lage warmtebehoefte is een kleine geothermische warmtepomp vaak de beste keuze. In deze artikel worden de verschillende typen, werking, voordelen, installatieaspecten en kosten van kleine geothermische warmtepompen uitgebreid besproken, op basis van relevante data uit betrouwbare bronnen.

Inleiding: De opkomst van geothermische warmtepompen in Nederland

Geothermische warmtepompen gebruiken de constante temperatuur van de aarde om ruimtes te verwarmen en te koelen. Ondiepe systemen halen warmte uit grondlagen van 1,5 tot 100 meter diepte, afhankelijk van het systeemtype. Deze technologie is een duurzame en energie-efficiënte oplossing, vooral geschikt voor woningen met goede isolatie, zoals nieuwbouwappartementen of passiefwoningen.

Voor dergelijke woningen zijn kleine geothermische warmtepompen ontworpen. Deze systemen zijn compact, vereisen minder installatieoppervlak en zijn vaak goed afgestemd op de warmtebehoefte van het gebouw. In tegenstelling tot grotere systemen die vaak een aparte buitenunit nodig hebben, zijn compacte geothermische warmtepompen meestal monoblock of hybride systemen die binnen geïnstalleerd kunnen worden.

In de volgende paragrafen worden de werking, typen, installatievarianten en kosten van kleine geothermische warmtepompen besproken, met nadruk op feiten die uit de betrouwbare bronnen zijn geëxtraheerd.

Werking van een kleine geothermische warmtepomp

Een geothermische warmtepomp werkt op basis van het principe van warmteoverdracht. Het systeem haalt warmte uit de aarde en comprimeert deze met behulp van een compressor, waardoor de temperatuur toeneemt. Deze warmte wordt vervolgens gebruikt om ruimtes te verwarmen. In de zomer kan het proces ook worden omgekeerd om de woning te koelen.

Er zijn twee hoofdvormen van geothermische warmtepompen:

  1. Verticale captatie: Hierbij wordt een diepe put gegraven (meestal 40 tot 100 meter) waarin geothermische sondes worden geplaatst. Deze sondes bestaan uit buizen met een koelvloeistof die warmte uit de grond opnemen.
  2. Horizontale captatie: In dit geval worden horizontale buisnetwerken geplaatst op een diepte van ongeveer 1,5 meter, verspreid over een oppervlakte van minimaal 200 vierkante meter.

Beide systemen zijn geschikt voor kleine woningen, afhankelijk van de beschikbare ruimte en de warmtebehoefte. Ondiepe systemen zijn vaak de voorkeur, omdat ze minder complex zijn en goed werken in combinatie met een compacte warmtepomp.

Compacte werking

Compacte warmtepompen zijn ontworpen om in kleinere woningen te functioneren. Ze zijn vaak monoblock-systemen, waarbij alle onderdelen (zoals de compressor en condensor) in één unit zijn geïntegreerd. Dit maakt het systeem ideaal voor installatie binnen het huis, zonder extra ruimte voor een aparte buitenunit.

Deze systemen kunnen worden aangesloten op een bestaande verwarmingssysteem zoals een cv-ketel of warmwaterboiler. Dit maakt hybride systemen een populaire keuze, waarbij de warmtepomp het grootste deel van het jaar gebruikt wordt, en eventueel bijspruit met een cv-ketel in extreme koudteweer.

Typen kleine geothermische warmtepompen

Er zijn verschillende soorten compacte geothermische warmtepompen beschikbaar. De keuze hangt af van het energiebehoefte van het gebouw, de beschikbare installatieoppervlak, en de gewenste functionaliteiten zoals verwarming, koeling en warm waterproductie.

1. Monoblock warmtepomp

Een monoblock warmtepomp is een geïntegreerde unit die geen aparte buitenunit nodig heeft. Deze systemen zijn ideaal voor woningen waarbij ruimte beperkt is of waar een aparte buitenunit niet gewenst is.

De monoblock haalt warmte uit de aarde via een geothermische sonde of collector, comprimeert deze en levert het resultaat aan het verwarmingsnetwerk. Deze systemen zijn geschikt voor woningen met een warmtebehoefte van ongeveer 3 tot 6 kW, wat vaak voldoende is voor nieuwbouwappartementen of passiefwoningen.

2. Hybride warmtepomp

Een hybride warmtepomp werkt in samenwerking met een cv-ketel. De warmtepomp zorgt voor de basisverwarming, terwijl de cv-ketel bijspruit wanneer de warmtepomp niet in staat is om voldoende warmte te leveren. Dit systeem is vooral geschikt in koude winters of voor woningen met een iets hogere warmtebehoefte.

Hybride systemen zijn compact in vergelijking met traditionele warmtepompen met aparte buitenunits. Ze zijn ook energie-efficiënter dan louter een cv-ketel, omdat de warmtepomp het grootste deel van het jaar gebruikt kan worden.

3. Ventilatie warmtepomp

Een ventilatie warmtepomp gebruikt de warmte uit de lucht in het gebouw en gebruikt deze om de verwarming of warm water aan te vullen. Deze systemen zijn meestal gecombineerd met een geothermische warmtepomp en kunnen gebruikt worden om de energiebehoefte van het gebouw te verlagen.

Een voorbeeld is de Nilan Compact P, die zowel verwarming, koeling en warm waterproductie kan leveren uit geothermische bronnen. Deze combinatie maakt het systeem zeer efficiënt en geschikt voor kleine woningen.

Voordelen van een kleine geothermische warmtepomp

Compacte geothermische warmtepompen bieden verschillende voordelen, zowel op het vlak van energie-efficiëntie als op het vlak van comfort en duurzaamheid.

1. Energie-efficiëntie

Geothermische warmtepompen gebruiken de constante temperatuur van de aarde, die ongeveer 12 graden Celsius bedraagt op een diepte van 10 tot 100 meter. Door gebruik te maken van deze warmtebron is het mogelijk om een warmtepomp te ontwerpen die zeer efficiënt werkt. De efficiëntie wordt vaak uitgedrukt in de COP (Coefficient of Performance), waarbij een waarde van 4 betekent dat voor elke 1 kW elektriciteit die wordt gebruikt, er 4 kW warmte wordt opgewekt.

Compacte warmtepompen zijn meestal afgestemd op een warmtebehoefte van 3 tot 6 kW, wat voldoende is voor de meeste kleine woningen. In combinatie met goede isolatie kan het systeem het grootste deel van het jaar werken zonder ondersteuning van een cv-ketel.

2. Duurzaamheid en milieuvriendelijkheid

Geothermische warmtepompen gebruiken geen fossiele brandstoffen en produceren bijna geen CO₂-uitstoot. In combinatie met duurzame elektriciteit (zoals van wind- of zonnepanelen) wordt het systeem volledig koolstofneutraal.

Daarnaast vermindert het gebruik van een geothermische warmtepomp de afhankelijkheid van gas en andere niet-duurzame energiebronnen. Dit maakt het systeem een aantrekkelijke keuze in het kader van het klimaatbeleid en de overgang naar duurzame energie.

3. Compacte installatie

Compacte geothermische warmtepompen zijn ontworpen om in kleine ruimtes te passen. Ze zijn vaak monoblock-systemen die binnen het huis geïnstalleerd kunnen worden, zonder extra ruimte voor een aparte buitenunit. Dit maakt het systeem ideaal voor appartementen of woningen met beperkte ruimte.

Bij horizontale captatie is er behoefte aan een oppervlakte van ongeveer 200 vierkante meter, terwijl verticale captatie minder oppervlak vereist, maar wel een diepe boring nodig heeft. De keuze tussen horizontale en verticale captatie hangt dus af van de beschikbare ruimte en de geologische omstandigheden.

4. Multifunctioneel gebruik

Compacte geothermische warmtepompen zijn vaak multifunctioneel en kunnen gebruikt worden voor verwarming, koeling en warm waterproductie. Dit maakt het systeem een alles-in-één-oplossing die meerdere energiebehoefte tegelijk kan dekken.

Hybride systemen en ventilatie warmtepompen zijn bijvoorbeeld geschikt voor zowel winterverwarming als zomerklimatisering. Dit is een belangrijk voordeel, omdat het het comfort in de woning vergroot en het energieverbruik vermindert.

Installatie en planning

De installatie van een kleine geothermische warmtepomp vereist zorgvuldige planning en voorbereiding. Het volgende is belangrijk om in overweging te nemen:

1. Warmtebehoefte van het gebouw

Het eerste wat bepaalt welk type geothermische warmtepomp nodig is, is de warmtebehoefte van het gebouw. Compacte systemen zijn geschikt voor woningen met een warmtebehoefte van 3 tot 6 kW. Voor grotere woningen of dieper in het koude klimaat kan een groter systeem nodig zijn.

De warmtebehoefte wordt bepaald door factoren zoals de grootte van het gebouw, de isolatiegraad, het aantal bewoners en de gewenste binnentemperatuur. Het is raadzaam om een energieadvies of thermografie uit te voeren om de exacte warmtebehoefte te bepalen.

2. Geologische voorwaarden

Het type geothermische systeem (horizontaal of verticaal) hangt ook af van de geologische voorwaarden op de locatie. In zandige of losse grondlagen is horizontale captatie vaak de beste keuze, terwijl in klei- of rotslagen verticale captatie efficiënter kan zijn.

Voordat een boring wordt gedaan, is het verstandig om een grondonderzoek uit te voeren. Dit onderzoek geeft inzicht in de thermische geleidbaarheid van de grond en helpt bij het bepalen van de optimale sonde- of collectorplaatsing.

3. Beschikbare installatieoppervlak

Compacte geothermische warmtepompen vereisen een beperkte hoeveelheid installatieoppervlak. Monoblock-systemen passen meestal in een kleine ruimte, zoals een kelder of een buitenhoek. Voor horizontale captatie is er echter wel een oppervlakte van ongeveer 200 vierkante meter nodig, terwijl verticale captatie minder oppervlak vereist.

De keuze tussen horizontale en verticale captatie hangt dus af van de beschikbare ruimte en de geologische omstandigheden. In stedelijke gebieden of dichte woonomgevingen is verticale captatie vaak de enige haalbare optie.

4. Energieverdeler en elektriciteitsnet

Compacte geothermische warmtepompen verbruiken elektriciteit om de warmte uit de grond te comprimeren. Het is daarom belangrijk om te controleren of het elektriciteitsnet in staat is om het systeem aan te sluiten. In sommige gevallen kan het nodig zijn om het elektriciteitsnet aan te passen of extra kabels aan te leggen.

Het is ook verstandig om rekening te houden met de mogelijkheid van een duurzame elektriciteitsbron, zoals wind- of zonnepanelen. Dit kan het systeem volledig koolstofneutraal maken en de energiekosten verlagen.

5. Financiële planning en subsidies

De installatie van een geothermische warmtepomp kan een aanzienlijke investering zijn. Het is daarom belangrijk om een financiële planning op te stellen en te kijken of subsidies of steunmaatregelen beschikbaar zijn.

Compacte geothermische warmtepompen kosten tussen € 4.000 en € 12.500, afhankelijk van het type en de uitbreidingen. Hybride systemen zijn vaak goedkoper dan volledig elektrische warmtepompen, omdat ze kunnen bijspringen met een cv-ketel.

In Nederland zijn er subsidies voor geothermische installaties, zoals de Stuurgroep Warmtenetten (SWN) of regionale programma’s voor duurzame energie. Het is verstandig om contact op te nemen met een installateur of energieadviseur om te zien welke opties beschikbaar zijn.

Kosten en financiële voordelen

Compacte geothermische warmtepompen zijn een investering die zich meestal op lange termijn verhoogt. De kosten hangen af van het type systeem, de installatieoppervlakte en de benodigde onderdelen.

1. Type en uitbreidingen

De kosten van een compacte geothermische warmtepomp variëren per type:

  • Monoblock lucht-water warmtepomp: € 7.500 – € 12.500
  • Monoblock lucht-lucht warmtepomp: € 2.500 – € 8.000
  • Hybride warmtepomp: € 5.000 – € 7.000
  • Ventilatie warmtepomp: € 4.000 – € 6.000

De prijs verschilt ook afhankelijk van de vermogenscapaciteit (3 kW t/m 6 kW) en de benodigde onderdelen zoals een warmwaterboiler of cv-waterbuffervat. Extra functies zoals koeling of warm waterproductie kunnen de prijs verhogen.

2. Installatie- en grondwerken

Naast de aankoopkosten van de warmtepomp zelf, zijn er ook kosten voor de installatie en grondwerken. Bij horizontale captatie is er behoefte aan een oppervlakte van 200 vierkante meter, wat betekent dat er grondbewerkingen gedaan moeten worden. Bij verticale captatie is een boring tot 100 meter diepte nodig, wat extra kosten kan opleveren.

De kosten van grondwerken kunnen variëren vanaf € 5.000 tot € 10.000, afhankelijk van de locatie, de grondsoort en de benodigde apparatuur.

3. Energieverbruik en terugverdientijd

Compacte geothermische warmtepompen hebben een hoge COP (Coefficient of Performance), wat betekent dat ze zeer energie-efficiënt zijn. In de praktijk kan een warmtepomp met een COP van 4 bijvoorbeeld € 1 in elektriciteit omzetten in € 4 aan warmte.

De energiekosten hangen dus af van de elektriciteitsprijs, die in Nederland momenteel ongeveer € 0,20 per kWh is. Voor een woning met een warmtebehoefte van 6 kW is het jaarverbruik ongeveer 1.500 kWh, wat neerkomt op € 300 per jaar in energiekosten. Dit is aanzienlijk minder dan de kosten van een traditionele cv-ketel of gasverwarming.

De terugverdientijd van een geothermische warmtepomp hangt af van de investeringskosten en de energiebesparing. In de praktijk kan een compacte geothermische warmtepomp binnen 10 tot 15 jaar terugverdiend worden, vooral als het systeem wordt gecombineerd met duurzame elektriciteit.

Conclusie

Compacte geothermische warmtepompen bieden een efficiënte, duurzame en multifunctionele oplossing voor de verwarming van kleine woningen. Ze zijn geschikt voor nieuwbouwappartementen, passiefwoningen en andere woningen met een lage warmtebehoefte. Door de constante temperatuur van de aarde te gebruiken, kunnen deze systemen het grootste deel van het jaar functioneren zonder ondersteuning van een cv-ketel. Bovendien zijn ze compact in ontwerp en kunnen ze binnen het huis geïnstalleerd worden, wat de ruimtebesparing vergroot.

De installatie van een geothermische warmtepomp vereist zorgvuldige planning, met aandacht voor de warmtebehoefte, de geologische voorwaarden, de beschikbare installatieoppervlak en de energievoorziening. In de praktijk is het verstandig om een professionele installateur of energieadviseur te raadplegen voor een maatwerkoplossing die afgestemd is op de specifieke behoeften van de woning.

Met een investering van € 4.000 tot € 12.500 en een terugverdientijd van 10 tot 15 jaar is een compacte geothermische warmtepomp een aantrekkelijke keuze voor wie op zoek is naar een duurzame en efficiënte verwarmingsoplossing. De beschikbare subsidies en steunmaatregelen maken het systeem extra aantrekkelijk, vooral in het kader van het overgangspad naar een koolstofneutrale bouwsector.

Bronnen

  1. Bobex – Warmtepomp afmetingen
  2. Alfa Laval – Geothermal heating
  3. Bobex – Geothermische warmtepomp
  4. Warmtepomp-Gids – Kleine warmtepompen
  5. Viessmann – Grond/water warmtepompen
  6. Nilan Netherlands – Aardwarmte

Related Posts