Warmtepomp met gesloten verticale bodembron: Uitleg, toepassing en aandachtspunten voor woningeigenaars

De inzet van een warmtepomp met een gesloten verticale bodembron is tegenwoordig een van de meest efficiënte en duurzame oplossingen voor woningverwarming. Deze technologie maakt gebruik van de constante temperatuur in de aarde om een woning te verwarmen of te koelen. Het systeem bestaat uit een warmtepomp die is aangesloten op een verticale bodembron, gevuld met een milieuvriendelijk antivriesmiddel. In dit artikel geef ik een gedetailleerde uitleg van hoe een warmtepomp met een gesloten verticale bodembron werkt, de belangrijkste aandachtspunten bij de installatie, en wanneer deze oplossing het meest geschikt is.

Wat is een warmtepomp met een gesloten verticale bodembron?

Een warmtepomp met een gesloten verticale bodembron maakt gebruik van een gesloten systeem waarin een vloeistof (meestal monopropyleen glycol, een milieuvriendelijk antivriesmiddel) door een slang wordt gepompt. Deze slang wordt verticaal in de grond aangelegd tot een diepte van circa 80 tot 100 meter. De vloeistof wisselt warmte uit met de aarde en transporteert deze vervolgens naar de warmtepomp in het huis, die de warmte opwekt voor verwarming of koeling.

Het systeem is gesloten, wat betekent dat er geen contact is tussen het grondwater en de vloeistof in de slang. Dit maakt de oplossing schoner en betrouwbaarder dan een open bron, waarbij grondwater wordt gebruikt.

Werking van de warmtepomp en de bodembron

De basis van de werking is het principe van warmtewisseling. In de winter haalt de warmtepomp warmte uit de bodembron, terwijl in de zomer warmte uit het huis wordt teruggespeeld naar de grond. Dit proces moet in balans blijven om te voorkomen dat de bodembron uitdroogt of bevriest. De grond fungeert dus als een soort thermische accu.

De volgende stappen worden doorlopen:

1. Warmteopname in de winter: De vloeistof in de bodembron neemt warmte op uit de aarde en brengt deze naar de warmtepomp.
2. Warmteopwekking: De warmtepomp verhoogt de temperatuur van deze warmte en gebruikt deze om het huis te verwarmen.
3. Afvoer van warmte in de zomer: Het proces keert zich om: de warmtepomp neemt warmte op uit het huis en brengt deze terug naar de bodembron, waar het in de grond wordt opgeslagen.

Voordelen van een warmtepomp met een gesloten verticale bodembron

Deze oplossing biedt meerdere voordelen, vooral voor woningeigenaars die duurzaam willen bouwen of verbouwen:

• Duurzaam en energiezuinig: Geen fossiele brandstoffen nodig, slechts een klein elektriciteitsverbruik voor de warmtepomp.
• Weinig onderhoud: De bodembron is gesloten en heeft weinig bewegende delen, wat betekent dat het systeem lang meegaat.
• Rustgevend: De bron is diep in de grond en zorgt voor weinig of geen geluidsoverlast.
• Langdurige levensduur: Een goed geïnstalleerde bodembron kan tientallen jaren meegaan.
• Flexibiliteit: Het systeem kan zowel voor verwarming als koeling worden gebruikt.

Aandachtspunten bij de installatie van een warmtepomp met een verticale bodembron

De installatie van een warmtepomp met een gesloten verticale bodembron vereist zorgvuldig plannen en uitvoering. Hieronder worden de belangrijkste aandachtspunten toegelicht.

1. Boring en grondonderzoek

Voor het plaatsen van een verticale bodembron is een grondonderzoek verplicht. Dit onderzoek bepaalt of boring mogelijk is en welke diepte nodig is. Niet overal mag geboord worden, en soms zijn er boorrestricties vanwege:

• Harde, steenachtige grondlagen
• Bijliggende infrastructuur (zoals waterleidingen, gasleidingen)
• Beschermd grondgebied

In dergelijke gevallen kan een horizontale bodembron een alternatief zijn, maar deze vereist veel meer oppervlakte. Een verticale bron is in de meeste situaties efficiënter.

2. Aantal en diepte van de bronnen

De capaciteit van de bodembron moet aansluiten bij de warmtevraag van de woning. De vermogenopbrengst is afhankelijk van:

• De boordiepte: Hoe dieper de bron, hoe hoger het vermogen.
• Het aantal bronnen: Twee bronnen leveren bijvoorbeeld twee keer zoveel vermogen.
• De grondsamenstelling: Zand leidt beter warmte door dan klei, die juist meer isoleert.

In grond met veel klei is een grotere oppervlakte of meer bronnen nodig om voldoende warmteopbrengst te garanderen.

3. Kies een warmtepomp die past bij de bron

De warmtepomp mag niet te groot zijn in vergelijking met de bron. Een te grote warmtepomp kan ervoor zorgen dat de bodembron uitdroogt of bevriest. Daarom is het essentieel om een warmtepomp te kiezen die aansluit op de berekeningen uit de transmissieberekening. Deze berekening bepaalt hoeveel energie verloren gaat door de woning.

De transmissieberekening volgens ISSO 51 is verplicht om de passende warmtepomp te kiezen.

4. Uitvoering van de boorwerkzaamheden

Voor de boring is een professionele bronboorder nodig. Dit is niet iets wat een gewone aannemer kan uitvoeren. De boring vereist speciale apparatuur en kennis van de grondstructuur.

Aandachtspunten bij boorwerkzaamheden:

• Impact op het terrein: Het boren verstoort het gazon, de bestrating en eventueel de schuttingen. Gebruik van rijplaten helpt om schade te beperken.
• Watergebruik: Voor het boren is een watertoevoer nodig van 4 m³ per uur. Dit kan meestal worden aangesloten op een hoofdleiding. De meeste water wordt hergebruikt, waardoor de kosten laag blijven (ongeveer 10 euro per boring).
• Tijdige planning: Het boren moet vroeg in de verbouw- of renovatieplanning worden gepland. De grond die vrijkomt bij het boren moet elders worden opgeslagen en later worden afgevoerd.

5. Aansluiting op de warmtepomp

De bodembron wordt aangesloten op de warmtepomp via een verdeler. Deze verdeler moet toegankelijk zijn voor onderhoud en het bijvullen van het antivriesmiddel. Het handigst is om deze in de technische ruimte van het huis te plaatsen, maar dat is niet altijd mogelijk. In zo’n geval wordt de verdeler in een put buiten geplaatst.

Nadelen van een buitengeplaatste verdeler:

• Verminderde esthetiek: De put neemt ruimte in en moet bereikbaar blijven.
• Minder hygiëne: Het is makkelijker voor vuil en natte omstandigheden.

6. Bevriezing van de bodembron

Een veelvoorkomend probleem is het bevriezen van de bodembron. Dit gebeurt wanneer de warmtepomp te veel warmte uit de bron haalt zonder dat er voldoende warmte terug wordt geleverd. Dit kan in de winter gebeuren als het systeem continu draait.

Hoe voorkom je bevriezen?

• Kies een warmtepomp die niet te groot is voor de bron.
• Zorg voor een ruime broncapaciteit.
• Voeg een thermische buffer toe.
• Zorg voor een correcte afstemming van het systeem.

Een bevrieste bron moet eerst tot rust komen en ontdooien, wat uren tot dagen kan duren. Daarom is het essentieel om het systeem goed in balans te houden.

Alternatieve oplossing: horizontale bodembron

Als boring niet mogelijk is, kan een horizontale bodembron een alternatief zijn. Dit systeem bestaat uit horizontaal aangelegde leidingen op een diepte van 1 tot 10 meter, met een afstand van 0,5 tot 1 meter tussen de leidingen. Het rendement is echter lager dan bij een verticale bron, wat betekent dat je veel meer oppervlakte nodig hebt. Dit maakt het minder geschikt voor kleine tuinen of rijwoningen.

Een horizontale bron is meestal alleen een alternatief als boring niet mogelijk is vanwege restricties of grondstructuur.

Kies de juiste warmtepompfabrikant

De kwaliteit van de warmtepomp is van belang voor het rendement en de levensduur van het systeem. In Nederland zijn er verschillende betrouwbare merken die warmtepompen leveren die zich bewezen hebben. Een voorbeeld is Stiebel Eltron, een merk dat al sinds 1973 warmtepompen bouwt en een goede score heeft qua rendement en betrouwbaarheid.

Samenwerking met een energielabel

Voor een warmtepompinstallatie is het verstandig om ook rekening te houden met het energielabel van de woning. Een warmtepomp met een gesloten verticale bodembron kan het energielabel van een woning aanzienlijk verbeteren. De warmtepomp levert een hoge COP-waarde (Coefficient of Performance), wat betekent dat het efficiënter is dan traditionele verwarmingssystemen.

De toekomst van bodemwarmtepompen

De inzet van bodemwarmtepompen is in opmars. Ondanks de hoge investeringskosten voor boring en installatie, levert het systeem op de lange termijn aanzienlijke besparingen op energiekosten. Tevens is het een duurzame oplossing die aansluit bij de doelen van de overheid rondom het verlagen van CO₂-uitstoot.

De opkomst van woningaccu’s en de toekomst van zonnepanelen zijn ook relevante ontwikkelingen. Zonnepanelen kunnen het elektriciteitsverbruik van de warmtepomp verder verlagen. Woningaccu’s kunnen de energie opslaan voor later gebruik, wat bijdraagt aan de onafhankelijkheid van het verwarmings- en koelsysteem.

Aanvullende overwegingen

1. Kosten en rendement

De investering in een warmtepomp met een gesloten verticale bodembron is aanzienlijk. De kosten hangen af van de grootte van de woning, het aantal bronnen en de diepte van de boring. Een schatting voor een gemiddelde woning is tussen 15.000 en 25.000 euro. De terugverdientijd kan ongeveer 5 tot 10 jaar zijn, afhankelijk van de energiekosten en het rendement van het systeem.

2. Subsidies en steunmaatregelen

In Nederland zijn er meerdere subsidies en steunmaatregelen voor duurzame verwarmingssystemen. Denk aan:

• Energiebesparingstoeslag (EBT)
• Milieupremie
• Subsidies van gemeenten en stichtingen
• Klimaatinvesteringen

Het is verstandig om bij een installatiebedrijf of een energieadviseur te informeren over beschikbare subsidies.

3. Verantwoord verbruik

Hoewel de warmtepomp efficiënt is, is het belangrijk om verantwoord te verbruiken. Dit betekent het toepassen van isolatieverbeteringen, het gebruik van dubbel of driedubbel glas, en het minimaliseren van warmteverlies via ventilatie en ventilatieunits.

Conclusie

Een warmtepomp met een gesloten verticale bodembron is een duurzame en efficiënte oplossing voor woningverwarming en -koeling. Het systeem maakt gebruik van de constante temperatuur in de aarde en werkt met een milieuvriendelijk antivriesmiddel in een gesloten lus. De installatie vereist een grondonderzoek, een correcte afstemming van de warmtepomp en een professionele boring.

De keuze voor een verticale bodembron is meestal de efficiëntste oplossing, maar in sommige gevallen kan een horizontale bron een alternatief zijn. Het is verstandig om tijdig contact op te nemen met een bronboorder en een warmtepompinstallateur om een passende oplossing te vinden die past bij de eigenschappen van de woning en de grondstructuur.

Bij de keuze voor een warmtepomp is het belangrijk om rekening te houden met de grootte van de bron, de warmtevraag van de woning en de toekomstige energievoorziening. De inzet van zonnepanelen en woningaccu’s kan het rendement van het systeem verder verbeteren en het elektriciteitsverbruik verlagen.

Een warmtepomp met een gesloten verticale bodembron is een investering in de toekomst, die aansluit bij de wensen van woningeigenaars om duurzaam en energiezuinig te wonen.

Bronnen

1. Een warmtepomp met een gesloten verticale bodembron