Wat is een geothermische warmtepomp?
Een geothermische warmtepomp is een electrisch aangedreven pomp die de natuurlijke warmte opslagcapaciteit van de aarde gebruikt om uw huis of zwembad te verwarmen of af te koelen.
Hoe werkt de warmtepomp?
Zoals elke warmtepomp, verplaatst de warmtepomp energie in de vorm van warmte van de ene plaats naar de andere. Uw koelkast werkt volgens hetzelfde principe, maar dan omgekeerd. De geothermische warmtepomp neemt de warmte op die opgeslagen is in de bodem en/of het grondwater, en verplaatst deze naar het te verwarmen gebouw.
Hoe wordt energie verplaatst van de aarde naar het gebouw?
De aarde heeft de capaciteit om warmte energie te absorberen van de zon en deze op te slaan. Om deze opgeslagen energie te gebruiken wordt de warmte van de bodem onttrokken door een vloeibaar medium (grondwater of een anti-vries oplossing), en wordt vervolgens met een waterpomp naar de warmtepomp / warmtewisselaar gepompt. Daar wordt de warmte gebruikt om het gebouw te verwarmen. In de zomer wordt het proces omgekeerd en de binnenwarmte wordt onttrokken aan uw huis en door het vloeibaar medium naar de aarde gepompt.
Kan de warmtepomp zowel verwarmen als afkoelen?
Eén van de eigenschappen van de warmtepomp is dat zij een verwarming- en koelingsysteem in één is. U kunt van de ene modus naar de andere switchen door een simpele druk op de knop op uw thermostaat in huis. In de afkoelmodus neemt de geothermische warmtepomp warmte op van binnen het gebouw en verplaatst deze naar de koele aarde via het gecirculeerde grondwater of het antivries middel (gesloten systeem).
Heb ik aparte circulatiesystemen nodig voor verwarming en afkoeling?
Neen. Hetzelfde systeem wordt gebruikt voor zowel afkoeling als verwarming. Alles wat gebeurt bij het switchen van koeling naar verwarming, of vise versa, is dat de circulatie omgekeerd wordt.
Geothermische warmtepompen - gesloten systeem
Wat is een gesloten systeem?
De term "gesloten systeem" wordt gebruikt om een geothermisch warmtepomp systeem te beschrijven welke een afgesloten pijp gevuld met een antivries oplossing gebruikt. In tegenstelling tot een open systeem, wat water gebruikt uit het boorgat, wordt bij een gesloten systeem de antivries oplossing gecirculeerd in een gesloten buizensysteem, verbonden met de warmtepomp waaraan de warmte wordt afgedragen.
Waar kan het gesloten systeem geplaatst worden?
Dit hangt af van de beschikbaarheid van land. Het gesloten bronwatersysteen kan zowel horizontaal als verticaal geplaatst worden. Indien horizontaal, is er natuurlijk relatief veel grond nodig. De buizen liggen dan op 1 à 2 meter diep. De totale lengte van de buizen hangt af van de vereiste capaciteit. Voor een huis van ca. 200 m2 woonoppervlak is ca. 500 m pijp nodig.
Wat als er niet genoeg ruimte is voor een horizontaal gesloten systeem?
Het gesloten systeem kan ook verticaal geplaatst worden. U-vormige buizen worden dan in een boorgat geplaatst. Het boorgat wordt dan gevuld, rondom de buis, met een goed geleidend afdichten materiaal.
Wat is de levensduur van de buizen?
Voor de gesloten- en open bronwatersystemen worden slechts hoge dichtheid polyethyleen of polybutileen buizen gebruikt. Deze buizen zijn resistent tegen chemische bodembestanddelen en hebben goede geleidende eigenschappen. De levensduur van deze buizen is ca. 50-75 jaar. PVC pijp dient in geen geval hiervoor gebruikt te worden.
Hoe worden de pijpsecties samengevoegd?
De enige acceptabele manier om de secties samen te voegen is door thermische fusie. De pijpverbindingen worden hierbij verhit en samengevoegd waardoor een verbinding ontstaat die sterker is dan de oorspronkelijke pijp. Mechanische verbinding van pijpen is niet acceptabel, ook al wordt hierbij lijm gebruikt, aangezien dit zeker tot lekkage zal lijden.
Is het schadelijk voor het gesloten systeem als de temperatuur
onder het vriespunt komt?
Neen. De antivries oplossing zorgt ervoor dat het systeem niet bevriest tot ca. -30°C. Drie types antivriesmiddel zijn acceptabel: propyleen glycol, calcium chloride en methyl alcohol.
Geothermische warmtepompen - open systeem
Wat is een open bronwater systeem?
De term "open bronwater systeem" wordt gebruikt om een geothermisch warmtepomp systeem te beschrijven, wat grondwater van een conventionele bron als warmtebron gebruikt. Het grondwater wordt door de warmtepomp geleid welke de warmte opneemt, en teruggevoerd in de grond via een zgn. retour- of infiltratiebron. Het grondwater is vanaf ca. 10m diepte van een constante temperatuur en is daarom een uitstekende warmtebron.
Welke temperatuur heeft het grondwater?
Het grondwater wordt vanaf ca. 10m diepte niet beïnvloed door temperatuurveranderingen aan het aardoppervlak, zoals de dagelijkse temperatuurveranderingen of door seizoensinvloeden. In Spanjeheeft het grondwater op 10m diepte een temperatuur variërend tussen 15 en 20 °C, afhankelijk van de locatie. Op grotere dieptes beneden het aardoppervlak neemt de temperatuur van het grondwater toe volgens de geothermische gradiënt; deze is gemiddeld 1° C per 100m diepte.
Geothermische warmtepompen - de onderdelen
Wat zijn de diverse onderdelen van het geothermisch systeem?
De drie voornaamste onderdelen zijn:
1. De warmtepomp.
2. Het medium (water of antivries) van de warmtewisselaar
(open of gesloten systeem).
3. Het leidingsysteem van bron naar huis/gebouw.
Zijn alle geothermische warmtepompen hetzelfde?
Nee. Er zijn verschillende types, ontworpen voor specifieke omstandigheden. Veel warmtepompen zijn b.v. bedoeld voor hoge temperatuur grondwater in open bronsystemen. Anderen zijn specifiek bedoeld voor lage temperaturen, soms maar juist boven het vriespunt.
Een aantal pompen is slechts geschikt voor het verwarmen van huizen, anderen juist alleen voor koeling en een derde type is geschikt voor zowel koeling als verwarming.
Moet ik mijn huis isoleren voor het gebruik van het geothermisch systeem?
Het gebruik van een geothermische warmtepomp zal uw energierekening aanzienlijk reduceren, onafhankelijk van de mate van isolatie van uw woning. Echter, isolatie van uw woning zal een extra besparing opleveren.
Heeft de warmtepomp ook onderdelen buitenshuis?
Nee. Alle apparatuur staat binnenshuis, meestal in de garage, bijkeuken of kruipruimte. Omdat alles binnen staat wordt de levensduur van de warmtepomp aanzienlijk verlengd tot gemiddeld meer dan 20 jaar.
Geothermische warmtepompen - Wat zijn de voordelen?
Hoe efficiënt is de geothermische warmtepomp?
De geothermische warmtepomp is meer dan drie maal zo efficiënt als de meest efficiënt verwarming op basis van fossiele brandstoffen. In plaats van brandstof te verbruiken om warmte te maken, is het enige wat de warmtepomp doet het verplaatsen van warmte die aanwezig is in het grondwater of in de bodem. Zodoende produceert de warmtepomp drie maal zoveel energie als nodig is om de warmtepomp aan te drijven.
De efficiëntie wordt uitgedrukt in Coefficient of Performance (COP). Dit is een wetenschappelijke bepaling van de hoeveelheid energie die het systeem produceert gedeeld door het verbruik van energie. De meeste geothermische warmtepompen hebben COP's van 3 tot 5,5. Dit betekent dat voor elke eenheid energie nodig om het systeem aan te drijven, worden 3 tot 5,5 eenheden geproduceerd in de vorm van warmte. Een verwarming op basis van olie of gas is 50-90 % efficiënt, een geothermische warmtepomp is meer dan 300 % efficiënt.
Wat kost een warmtepomp systeem?
Het warmtepompsysteem is duurder dan een conventioneel warmtesysteem
(b.v. HR CV ketel met toebehoren).
Maar u zou op deze manier geen appels met appels vergelijken.
Om een goed beeld van de eigenlijke kosten te krijgen dient u het volgende in overweging te nemen:
► Terugverdientijd / omslagpunt, ofwel: hoe lang duurt het voor u de extra investeringskosten terugverdiend heeft door een lager energiegebruik.
Voor de meeste geothermische warmtepompen ligt het omslagpunt
tussen 2 en 6 jaar.
► Energiegebruik van beide systemen. Om een duidelijk beeld te krijgen moeten de totale kosten van verwarming, koeling en het eventuele verbruik
voor huiswater in de berekening betrokken worden.
► Onderhoudskosten, betrouwbaarheid en levensduur van het systeem.
| 