Bronnen



Welke mogelijkheden zijn er ?


Er zijn verschillende mogelijkheden om warmte uit het milieu te ontrekken met behulp van een warmtepomp, zoals grond, water en lucht.
Omdat het een investering is voor de lange termijn, is het verstandig om een goede afweging te maken die niet primair wordt bepaald
door de aanschafkosten van het totale systeem.

Warmte uit lucht
Een lucht/water warmtepomp ontrekt warmte uit de buitenlucht en gebruikt deze warmte om de woning te verwarmen en/of warmtapwater
te bereiden. Zelfs tot buitentemperaturen van -20oC is een moderne warmtepomp in staat om de woning te verwarmen.

Voordeel:  Lage investeringskosten ten opzichte van warmtepompsystemen waar grondboringen voor nodig zijn.
Nadeel:     Het jaarrendement van deze systemen is lager, omdat deze bij lage buitentemperaturen een lager rendement hebben en de
                meeste draaiuren.
                Ook moet rekening worden gehouden met de geluidsproductie van de buitenunit ten aanzien van de woning en de omgeving.
               

Warmte uit (grond)water
Warmtepomp kan worden aangesloten op een zogenaamd "open bronsysteem" dat gebruik maakt van grondwater.
Er worden twee bronnen (putten) gemaakt zo'n 50 tot 70 meter diep met een onderlinge afstand van circa 40 meter, de eerste voor het oppompen
van het grondwater en de tweede bron voor het retourneren van het grondwater.
Deze systemen worden eigenlijk uitsluitend toegepast bij grotere vermogens en niet bij individuele woningen. 

Voordeel:  Een hoog rendement dankzij een constante grondwatertemperatuur tussen de 10oC en de 12oC. Ook ideaal voor grote vermogens >40 kW.
                Ook bestaat de mogelijkheid om de woning te koelen tegen zeer lage energiekosten.
Nadeel:     De installatie en het onderhoud ervan zijn kostbaar en daardoor alleen rendabel voor meerdere woningen, appartementencomplexen of utiliteit.

Warmte uit de grond
Om warmte uit de grond te ontrekken wordt gebruik gemaakt van een zogenaamde "gesloten bron". Bij een gesloten bron worden warmtewisselaars (buizen)
de grond ingebracht. Omdat Nederland relatief makkelijk kan worden geboord, wordt er vaak gekozen voor een verticale warmtewisselaar. 
Ook kan er worden gekozen voor een horizontale bodemwarmtewisselaar, waarbij er een wisselaar wordt aangebracht op circa 1,5 meter diepte over een 
groot oppervlak. De buizen in de grond worden gevuld met een water/glycol mengsel (brine) om kans op bevriezing te beperken.

Voordeel:  Een gunstig rendement over het hele jaar omdat de brontemperatuur doorgaans nooit lager is dan 0oC. Uiterst lange levensduur en minimaal onderhoud.
                Bij dit systeem bestaat ook de mogelijkheid om de woning te koelen tegen zeer lager energiekosten.
Nadeel:     Voor wat betreft de aanschaf/onderhoud is een gesloten bron aanzienlijk goedkoper dan een open bron. 
                Echter zijn de kosten bij aanschaf een stuk hoger als bij een lucht/water systeem.



Gesloten bronsystemen

Benodigd aantal meters voor een boring

Het benodigde aantal meters voor de boring is geheel afhankelijk van het soort grondlagen. In één boring kunnen verschillende grondlagen voorkomen.

De samenstelling van de bodem verschilt per locatie. De gemiddelde opbrengst per meter boring is in Nederland is ongeveer 30 tot 40 Watt, afhankelijk
van het aantal draaiuren van de warmtepomp.
Iedere boring kan een diepte hebben van 40 tot 75 meter, waardoor er vaak meerdere boringen nodig zijn per project. 
De onderling afstand tussen de boringen bedraagt minimaal 5 tot 6 meter.

De boormeester bepaald wat de belasting is van de bron. Hiervoor moet bekend zijn wat de capaciteit van de warmtepomp is en wat het verwachte aantal
draaiuren (vollasturen) per jaar zijn.
Bij een monovalent systeem wordt uitgegaan van 2000 uur verwarmen en 500 uur om het tapwater te verwarmen. Hij gaat hierbij uit van een temperatuur van het
brine-water van 0°C de bron in en 4°C de bron uit. Zorg wel altijd voor een veilige marge en hou daarbij ook rekening met extra belastingen zoals
bijvoorbeeld zwembadverwarming. Ten gunste voor de belasting van de bron, is wanneer gedurende de zomermaanden de woning wordt gekoeld.
Gedurende de zomermaanden wordt dan warmte vanuit de woning aan de bodem terug gegegeven. Ment noemt dit regeneratie van de bodem.



Voorbeeld:
 
 
Geschat vermogen per meter boring
Sediment
Bij 2000 vollasturen
Bij 2500 uur vollasturen
Bij 3000 uur vollasturen
Droog (zand, kiezel)
24 W
19 W
15 W
Vochtige (klei, leem)
34 W
27 W
21 W
Watervoerende(zand, kiezel)
57 W
48 W
40 W

Als er te weinig meters geboord worden, levert dat problemen op die slecht op te lossen zijn. Gevolgen hiervan zijn een lager rendement en zelfs te weinig
capaciteit om de woning
warm te krijgen. Wanneer de temperatuur van de bron langdurig onder de 0°C blijft, zal de bodem rondom de boring bevroren raken.
Hierdoor zal de warmtepomp op lage druk storing gaan i.v.m. een te lage brontemperatuur.  De enige (kostbare) oplossing in zo’n situatie is om extra boringen
te laten doen. De oude bron zal pas na lange tijd regenereren weer bruikbaar zijn.

Benodigde gegevens voor het ontwerp

Warmtepomp
1. Het COP bij verschillende brontemperaturen om het uiteindelijke verwarmingsvermogen van de warmtepomp te kunnen bepalen.
2. De ontwerpvolumestroom over de warmtepomp (verdamperzijde) in vollast.
3. Gegevens over de bronpomp om te bepalen hoeveel kPa opvoerhoogte de pomp heeft bij de ontwerpvolumestroom.

Energieprofiel
1. De energievraag voor verwarming. Hiervoor moet bepaald hoeveel kW verwarmingsvermogen daadwerkelijk door de warmtepomp wordt ontrokken uit de bron.
2. De energievraag voor koeling. Wanneer er koeling wordt toegepast is het belangrijk om te weten hoeveel kW warmte uit de woning terug aan de bron
    geleverd wordt.
3. De draaiuren per jaar voor verwarmings- en koelbedrijf.
4. De piekbelasting voor verwarming. Het is belangrijk om te bepalen hoeveel uur de warmtepomp non-stop zijn maximale vermogen uit de bron ontrekt in
    extreme situaties. 
5. De piekbelasting voor koeling. Hierbij moet er bepaald worden hoeveel uur non-stop warmtelevering (kW) vanuit de woning aan de bron plaats vind 
   tijdens de zomermaanden. 

Garantie en vergunningen

Een verticale bodemwarmtewisselaar is een kostbare investering maar heeft doorgaans een levensduur van ten minste 30 jaar. U doet er verstandig aan om te
kiezen voor een erkend bedrijf die de boringen voor u uitvoerd en daarop een garantie geeft van minimaal 10 jaar. De bodemwarmtewisselaar is vaak het duurste onderdeel van de installatie en sterk bepalend voor het goed functioneren van het systeem over een lange periode.

Gesloten wisselaars voor woningen kunnen zonder vergunning aangebracht worden. Het ministerie van VROM bereidt wel regels voor, maar deze gaan waarschijnlijk
pas over enkele jaren in.