Boren voor warmtepomp: Essentiële stappen en aandachtspunten voor een duurzame verwarming

Een warmtepomp is tegenwoordig een populaire keuze voor duurzame verwarming van woningen in Nederland. Vooral bij de verduurzaming van bestaande woningen en in nieuwere woningbouwprojecten speelt het boren van een bodembron een centrale rol. Het boren voor een warmtepompinstallatie is echter geen eenvoudige procedure. Het vereist zorgvuldige planning, technische berekeningen en uitvoering door gespecialiseerde partijen. In dit artikel leggen we de essentiële stappen en aandachtspunten uit die nodig zijn voor een optimaal functionerend systeem. De informatie is gebaseerd op betrouwbare bronnen en duidelijk verstrekt.

Inleiding

Een warmtepomp haalt warmte uit de omgeving, in dit geval uit de grond, en gebruikt deze om een woning te verwarmen of te koelen. Daarvoor is het nodig om een bodembron aan te leggen, bestaande uit een of meerdere boorgaten waarin geothermische sondes of horizontale buizensystemen zijn aangebracht. De efficiëntie en duurzaamheid van het systeem hangen sterk af van de kwaliteit van het boren en de juiste dimensionering van de bodembron. In Nederland is het boren voor warmtepompen steeds populairder geworden, vooral bij de verduurzaming van bestaande woningen. Het proces vereist echter zorgvuldige planning en uitvoering, aangezien de grondtype, diepte en afstand tussen de boorgaten grote invloed hebben op de prestaties van de warmtepomp.

Hoeveel boorgaten zijn nodig?

De grootte van de bodembron hangt af van het benodigde warmtevermogen en de thermische eigenschappen van de grond. Voor een warmtepompinstallatie van 10 kW is bijvoorbeeld een bron nodig van 8 kW. Dit betekent dat 8 kW ‘gratis’ uit de bodem komt, en 2 kW wordt toegevoegd door de compressor vanuit het elektriciteitsnet. De benodigde bron moet dus gedurende 30 jaar, en bij 2500 ‘vollast’ draaiuren per jaar, minimaal 8 kW aan warmte kunnen leveren.

Om dit te berekenen, wordt vaak uitgegaan van een gemiddelde opbrengst van 25 tot 40 Watt per meter boring in Nederland. Stel dat op een locatie een opbrengst van 40 Watt per meter wordt gemeten, dan zijn er 8000 : 40 = 200 meter boring nodig. Dit kan bijvoorbeeld bestaan uit 2 boringen van 100 meter of 4 boringen van 50 meter. Als de grond voornamelijk droge zandgrond is, kan de benodigde boring wel 320 meter bedragen (8000 : 25).

De boormeester speelt hierbij een belangrijke rol. Deze gespecialiseerde professional berekent het benodigde aantal meters aan boring, rekening houdend met gegevens die eerder in de buurt zijn gemeten. Als in de buurt van een locatie geen historische gegevens beschikbaar zijn, kan een proefboring worden uitgevoerd om de thermische eigenschappen van de grond te bepalen.

Technische aspecten van het boren

Het boren voor een warmtepompinstallatie vereist een aantal technische overwegingen. De keuze voor horizontale of verticale boorgaten hangt af van de beschikbare ruimte, de grondstructuur en de benodigde vermogens. Horizontale boorgaten zijn vaak geschikt voor kleine locaties, maar vereisen een groter oppervlak. Verticale boorgaten zijn efficiënter in beperkte ruimte, maar vereisen meer diepte.

Een belangrijk aspect bij het boren is de onderlinge afstand tussen de boorgaten. Deze moet minstens 5 meter bedragen om thermische interferentie te voorkomen. Bovendien moet rekening worden gehouden met de thermische geleidbaarheid van de grond. Deze kan variëren per grondtype. Voorbeelden:

  • Droog sediment: 20 Watt/m
  • Vast gesteende met water: 50 Watt/m
  • Kiezel, zand, droog: <20 Watt/m
  • Kiezel, zand, watervoerend: 55-65 Watt/m
  • Klei, leem, vochtig: 30-40 Watt/m
  • Kalksteen: 45-60 Watt/m
  • Zandsteen: 50-65 Watt/m
  • Zure stollingsgesteenten (bv. graniet): 50-70 Watt/m
  • Basische stollingsgesteenten (bv. basalt): 35-55 Watt/m
  • Gneis: 60-70 Watt/m

De samenstelling van de bodem is dus altijd anders per locatie. Dit betekent dat het boren voor een warmtepompinstallatie altijd goed geïndividualiseerd moet worden.

Uitvoeringsmethoden

Er zijn verschillende methoden voor het uitvoeren van de boringen. De keuze hangt af van de grondstructuur, de benodigde diepte en de toegankelijkheid van de locatie. De spoelboormethode is bijvoorbeeld geschikt voor diepe boorgaten tot 200-300 meter. Deze methode is efficiënt in stedelijke gebieden waar individuele bronboringen minder haalbaar zijn.

Bij het gebruik van een bodembron wordt meestal een slang in een lus aan gebracht tot ongeveer 100 meter diep. De slang is gevuld met een milieuvriendelijk antivriesmiddel. Dit wordt rondgepompt, warmt op in de grond en geeft die warmte af in de binnenunit. Het is belangrijk dat er een balans is tussen de zomer- en wintermaanden, zodat de bron niet uitgeput raakt. In de winter wordt warmte uit de bodem gehaald, in de zomer wordt warmte weer teruggeplaatst.

Open en gesloten bronnen

Er zijn twee soorten bronnenuitvoeringen: open en gesloten bronnen. Een open bron maakt gebruik van water uit een natuurlijke waterweg zoals een rivier, kanaal of plas. Een gesloten bron maakt gebruik van een gesloten systeem van buizen of sondes in de grond.

Een open bron heeft het voordeel dat de temperatuur van het water vaak hoog genoeg is, zodat het geen antivriesmiddel nodig heeft. Echter, open bronnenuitvoeringen zijn niet zonder risico. Het water bevat vaak vervuilingen, en er kan sprake zijn van filteringproblemen. Daarom wordt bij open bronnenuitvoeringen vaak een scheidingswisselaar geplaatst tussen de bron en de warmtepomp. Dit voorkomt dat vervuilingen de warmtepomp beschadigen. In het gesloten circuit wordt 10% glycol toegevoegd om bevriezingsgevaar te voorkomen.

Er zijn voorbeelden van woningen in Nederland die hun open bron uiteindelijk hebben opgegeven en zijn overgestapt op een gesloten bron of een lucht/water warmtepomp. De ervaring leert dat open bronnenuitvoeringen goed werken als ze goed worden ontworpen en regelmatig worden onderhouden.

Kosten en subsidie

De kosten van een grondboring liggen tussen de €4.000 en €6.500. In combinatie met de warmtepompinstallatie kan het totalere kostenaanbod aanzienlijk zijn. Echter, het hogere rendement van een geothermische warmtepomp zorgt ervoor dat de kosten snel terugverdiend worden. Er zijn ook subsidies beschikbaar voor warmtepompinstallaties, mits aan bepaalde voorwaarden wordt voldaan.

Een voorwaarde voor de subsidie is dat de installatie maximaal 24 maanden eerder is uitgevoerd. Daarnaast moet de installatie uitgevoerd worden door een erkende warmtepompinstallateur. De woning moet voor 1 januari 2019 zijn gebouwd. Als er naast de warmtepomp ook extra isolatiemaatregelen worden genomen, verdubbelt het subsidiebedrag voor de isolatie. Er mag maximaal 24 maanden tussen deze twee maatregelen zitten om in aanmerking te komen voor deze regeling.

Slimme alternatieven voor stedelijke gebieden

In stedelijke gebieden is vaak geen ruimte voor individuele bronboringen. Hier is het gebruik van ondergrondse energienetwerken of smart grids een slimme alternatieve oplossing. Deze systemen zijn ondergrondse energienetwerken waar warmtepompen op kunnen worden aangesloten. Zo kan de energie-efficiëntie worden verbeterd en wordt de benodigde ruimte voor individuele boringen verminderd.

Aanbevelingen en tips

Bij het boren voor een warmtepompinstallatie zijn er een aantal belangrijke aandachtspunten die niet mogen worden verwaarloosd:

  1. Zorg voor een goed ontwerp: Het ontwerp van de bodembron moet worden gedaan door een ervaren installateur of boormeester. Er moet een goede berekening zijn van het benodigde aantal meters aan boringen.

  2. Kies voor een erkende installateur: De warmtepompinstallatie moet worden uitgevoerd door een erkende installateur. Dit is ook een voorwaarde voor de subsidie.

  3. Overweeg een proefboring: Als in de buurt van de locatie geen historische gegevens beschikbaar zijn, is het verstandig om een proefboring te laten uitvoeren. Dit geeft inzicht in de thermische eigenschappen van de grond.

  4. Plan voor onderhoud: Zowel open als gesloten bronnenuitvoeringen vereisen regelmatig onderhoud. Dit is van groot belang om de efficiëntie en levensduur van de warmtepomp te waarborgen.

  5. Weeg de opties af: Overweeg of een open of gesloten bron het beste past bij de locatie en de omstandigheden. In sommige gevallen is een lucht/water warmtepomp een betere oplossing.

  6. Let op het onderliggende grondtype: De thermische geleidbaarheid van de grond heeft grote invloed op de benodigde grootte van de bodembron. Dit moet dus goed worden beoordeeld.

  7. Wees bewust van de invloed van het klimaat: Het klimaat heeft een directe invloed op de prestaties van de warmtepomp. Het is belangrijk om rekening te houden met de seizoensgebonden variaties in warmteafgifte en -behoefte.

  8. Zorg voor een goede balans: Zowel in de winter als in de zomer moet er een balans zijn tussen warmte-opname en warmte-afgifte. Dit voorkomt dat de bodembron uitgeput raakt.

Conclusie

Het boren voor een warmtepompinstallatie is een essentieel onderdeel van de uitvoering van een duurzame verwarmingsoplossing. Het vereist zorgvuldige planning, technische berekeningen en uitvoering door gespecialiseerde partijen. De keuze voor horizontale of verticale boorgaten hangt af van de beschikbare ruimte en de grondstructuur. Het aantal benodigde meters aan boringen is afhankelijk van het benodigde warmtevermogen en de thermische eigenschappen van de grond. Het is verstandig om een proefboring uit te voeren als er geen historische gegevens beschikbaar zijn. Open en gesloten bronnenuitvoeringen hebben elk hun voor- en nadelen, en de keuze moet individueel worden gemaakt. De kosten van de boringen zijn aanzienlijk, maar het hogere rendement van een geothermische warmtepomp zorgt ervoor dat de kosten snel terugverdiend worden. In stedelijke gebieden zijn slimme alternatieven zoals smart grids een goede oplossing. Door de bovengenoemde aandachtspunten te volgen, kan een warmtepompinstallatie met een bodembron een efficiënte en duurzame oplossing worden voor de verwarming van woningen.

Bronnen

  1. Boren voor warmtepomp: een expertgids voor optimale installatie
  2. Bodemenergie
  3. Geothermische warmtepomp prijs
  4. Bronboring voor bodemwarmtepomp
  5. Bronsysteem aanleggen

Related Posts