Warmtepomp met Boring: Uitleg, Voordelen, Nadelen en Praktische Toepassing

Het gebruik van warmtepompen met boringen wordt steeds populairder onder eigenaren die op zoek zijn naar duurzame verwarmingsoplossingen. Deze geothermische systemen maken gebruik van de constante temperatuur van de grond op enkele tientallen meters diepte om efficiënt warme lucht of water te genereren. In dit artikel geven we een gedetailleerde uitleg over hoe een warmtepomp met boring werkt, wat de voordelen en nadelen zijn, en welke factoren u moet overwegen bij de keuze voor dit type systeem. We richten ons hierbij uitsluitend op de informatie uit betrouwbare bronnen.

Wat is een warmtepomp met boring?

Een warmtepomp met boring is een geothermische warmtepomp die warmte haalt uit de grond via een of meerdere boorputten. Deze putten worden gemaakt tot een diepte van 60 tot 300 meter, waar de temperatuur van de aarde vrijwel constant blijft. Het warmtepomp-systeem gebruikt een slangenstelsel dat diep in de grond is aangelegd. Deze slangen zijn gevuld met een milieuvriendelijk antivriesmengsel dat wordt rondgepompt. Tijdens het pompen opneemt het antivries de warmte uit de grond en levert het die warmte aan de warmtepomp, die deze verder verwerkt om het huis te verwarmen of te koelen.

De grondwarmtepomp maakt gebruik van het principe van warmteoverdracht. De grond fungeert als een vaste warmtebron, onafhankelijk van het seizoen of het weer. In de zomer kan het systeem ook worden gebruikt om het huis te koelen, door de warmte van het huis weer af te voeren in de grond.

Werking van een geothermische warmtepomp

De werking van een geothermische warmtepomp met boring is gebaseerd op het opwekken van warmte uit de grond. Het systeem bestaat uit drie hoofdcomponenten:

1. De boring en het slangenstelsel – In de boring is een slangenlus aangelegd. Deze slangen zijn gevuld met een antivriesmengsel dat wordt gebruikt als warmtetransportmiddel.
2. De warmtepompunit – Deze unit zit meestal binnen het huis en zorgt voor de opwekking van warme lucht of warm water. De unit bevat een compressor en een warmtewisselaar.
3. Het warmtetransportsysteem – Dit is de verbinding tussen de boring en de warmtepompunit. Het slangenstelsel en het antivriesmengsel vormen hier een gesloten systeem.

Wanneer het antivriesmengsel door de slangen stroomt, opneemt het warmte uit de grond. De warmtepompunit verwerkt deze warmte verder, waarbij een klein elektrisch vermogen wordt gebruikt om het antivriesmengsel te pompen en de compressor in werking te zetten. Het resultaat is een warme luchtstroom of warm water dat kan worden gebruikt voor verwarming of sanitair gebruik.

De efficiëntie van dit systeem wordt uitgedrukt in de COP (Coefficient of Performance). Dit is het verhoudingsgetal tussen de opgewekte warmte en het elektrisch vermogen dat nodig is. Een COP van 4 betekent bijvoorbeeld dat er 4 eenheden warmte worden opgewekt voor elke 1 eenheid elektriciteit die wordt verbruikt. Dit maakt geothermische warmtepompen uiterst efficiënt vergeleken met traditionele verwarmingsmethoden.

Voordelen van een geothermische warmtepomp

De geothermische warmtepomp biedt een aantal aanzienlijke voordelen, zowel op het gebied van duurzaamheid als op het gebied van comfort en efficiëntie:

• Duurzaamheid: Een geothermische warmtepomp maakt gebruik van een onuitputtelijke warmtebron, namelijk de aarde. Het systeem produceert geen CO2-uitstoot en draagt zo bij aan het verlagen van het koolstofvoetspoor van een woning.
• Hoge efficiëntie: Geothermische warmtepompen hebben een hoge COP-waarde, wat betekent dat ze relatief weinig elektriciteit nodig hebben om veel warmte op te wekken. Dit leidt tot lage energiekosten op de lange termijn.
• Lage onderhoudskosten: Het systeem is onzichtbaar en vereist vrijwel geen onderhoud. De boringen en het slangenstelsel zijn eenmalig geïnstalleerd en hebben een lange levensduur.
• Stil in werking: In tegenstelling tot traditionele verwarmingsinstallaties zoals een gasfornuis of een warmwaterkacheltje, werkt een geothermische warmtepomp stil en ongevoelig voor het weer.
• Verwarming en koeling in één systeem: Het systeem kan zowel worden gebruikt voor verwarming in de winter als voor passieve koeling in de zomer. De warmte van het huis kan in de zomer worden afgevoerd in de grond, waardoor het inwendige klimaat comfortabel blijft.
• Voldoende warm water: Een geothermische warmtepomp kan ook worden gebruikt om warm water te genereren. Hierbij hoeft de energie voor het warme water niet langer uit de grond te komen, wat het systeem nog efficiënter maakt.

Nadelen en beperkingen

Hoewel geothermische warmtepompen veel voordelen bieden, zijn er ook een aantal nadelen en beperkingen die u als eigenaar of bouwer moet kennen:

• Hoge initiele investering: De meest aanzienlijke beperking van een geothermische warmtepomp is de hoge initiële investering. De kosten voor het boren van de putten, het installeren van het slangenstelsel en de aankoop van de warmtepompunit kunnen aanzienlijk zijn. De investering kan variëren afhankelijk van de grootte van het systeem, het type grond en de diepte van de boringen.
• Vereiste werkzaamheden: Het boren van de putten vereist speciale apparatuur en ervaren specialisten. Dit betekent dat er enkele maanden voorafgaand aan de installatie werkzaamheden op het perceel zijn. In sommige gevallen zijn er ook juridische vergunningen nodig.
• Afhankelijk van de grondstructuur: Het rendement van een geothermische warmtepomp hangt sterk af van de grondstructuur. De opbrengst per meter boring kan variëren afhankelijk van het type gesteente of bodem. Droge zandgrond levert bijvoorbeeld minder warmte op dan een watervoerende zandlaag.
• Beperkte toepassing op bestaande woningen: Omdat een geothermische warmtepomp met boringen veel ruimte en bouwwerkzaamheden vereist, is het vaak niet mogelijk om het systeem aan te passen aan bestaande woningen of bebouwde percelen.
• Nadelen bij gebruik van open bronnen: In sommige gevallen kan een warmtepomp ook gebruik maken van een open bron, zoals een put of een waterreservoir. Hierbij is er wel een groter onderhoudsbehoefte, omdat het water uit de bron filters nodig heeft en kan bevriezen bij lage temperaturen. Daarom wordt vaak een scheidingswisselaar gebruikt om de warmtepomp te beschermen tegen vervuiling en bevriezing.

Aanvullende informatie over boringen en grondstructuur

De efficiëntie van een geothermische warmtepomp hangt sterk af van de grondstructuur. De opbrengst per meter boring kan variëren afhankelijk van het type gesteente of bodem. Hieronder een overzicht van de mogelijke opbrengsten per meter boring:

Het is daarom belangrijk dat een gespecialiseerde boormeester de grondstructuur onderzoekt en het aantal benodigde meters berekent. Dit kan op basis van bestaande meetgegevens in de omgeving of via een proefboring. In Nederland ligt de gemiddelde opbrengst rond de 25 tot 40 Watt per meter boring. Afhankelijk van de situatie kan het aantal benodigde meters variëren. Bijvoorbeeld:

• Bij een opbrengst van 40 Watt per meter: 8.000 : 40 = 200 meter
• Bij een opbrengst van 25 Watt per meter: 8.000 : 25 = 320 meter

De boringen dienen minstens 5 meter van elkaar af te staan om een goede warmtebalans te waarborgen. Dit is belangrijk voor zowel de zomer- als de wintermaanden. In de winter wordt warmte uit de grond gehaald, in de zomer wordt warmte teruggevoerd in de grond. Een goede balans zorgt ervoor dat de bron niet uitdroogt of overbelast wordt.

Kosten en subsidieopties

De installatie van een geothermische warmtepomp met boringen is een aanzienlijke investering. De kosten kunnen variëren afhankelijk van de grootte van het systeem, het type grond en de diepte van de boringen. In Nederland liggen de kosten van een grondboring tussen de 4.000 en 6.500 euro. Dit betekent dat de totale investering aanzienlijk kan zijn, vooral als er meerdere boringen nodig zijn.

Voor eigenaren die op zoek zijn naar financiële ondersteuning, bestaan er in Nederland subsidieopties. Een geothermische warmtepomp is bijvoorbeeld in aanmerking genomen voor de warmtepompsubsidie, mits de woning vóór 1 januari 2019 is gebouwd en de installatie is uitgevoerd door een erkende warmtepompinstallateur. Bovendien kan de subsidie worden verhoogd als er aanvullende isolatie wordt geplaatst. De subsidie kan worden opgevraagd binnen een periode van maximaal 24 maanden na de installatie.

Praktische toepassing en voorbeeld

Laten we een concreet voorbeeld nemen om te illustreren hoe het systeem in de praktijk werkt. Stel dat een woning wordt voorzien van een warmtepomp van 10 kW. Deze warmtepomp heeft een bron van 8 kW nodig, waarbij de warmte uit de grond wordt opgehaald. Het systeem draait ongeveer 2000 uren per jaar voor verwarming en 500 uren voor tapwater. De totale draaiuren bedragen dus 2500 uren per jaar.

Als de opbrengst per meter boring op 40 Watt ligt, dan is 200 meter boring nodig. Dit kan bijvoorbeeld worden gerealiseerd door 2 boringen van 100 meter of 4 boringen van 50 meter. Als de grondstructureel minder gunstig is, bijvoorbeeld droog zand, dan kan de opbrengst dalen tot 25 Watt per meter. In dat geval is er 320 meter boring nodig.

De boormeester berekent het benodigde aantal meters op basis van meetgegevens in de omgeving of via een proefboring. Het is daarom verstandig om een gespecialiseerde boormeester te raadplegen om een nauwkeurige berekening te krijgen.

Conclusie

Een geothermische warmtepomp met boringen is een efficiënte en duurzame verwarmingsoplossing voor woningen. Het systeem maakt gebruik van de constante temperatuur van de aarde en kan zowel worden gebruikt voor verwarming als voor koeling. De hoge COP-waarde zorgt voor een relatief laag energieverbruik, wat op de lange termijn leidt tot lagere energiekosten.

De investering in een geothermische warmtepomp met boringen is aanzienlijk, maar de voordelen op het gebied van duurzaamheid, comfort en efficiëntie maken het systeem een aantrekkelijke optie voor eigenaren die op zoek zijn naar duurzame verwarmingsoplossingen. Het is belangrijk om rekening te houden met de grondstructuur, de benodigde werkzaamheden en de subsidieopties.

Voor een geslaagde implementatie is het verstandig om de adviesdienst van een erkende installateur of een gespecialiseerde boormeester in te schakelen. Deze specialisten kunnen u helpen bij het onderzoek van de grondstructuur, het berekenen van het benodigde aantal meters en het installeren van het systeem. Met de juiste voorbereiding en expertise is een geothermische warmtepomp een betrouwbare en duurzame oplossing voor uw verwarmingsbehoefte.

Bronnen

1. Soorten warmtepompen – Welk type kies je voor je huis
2. Bronboring voor bodemwarmtepomp
3. Aardwarmte – Nilan Netherlands
4. Bodemenergie – Warmtepomp-info.nl
5. Geothermische warmtepomp prijs – Renovatiegids.nl