Geothermisch verwarmen

Geothermisch verwarmen

(bron Boschgaard)
In de aardbodem is warmte aanwezig. Deze warmte komt zowel van de zon als van het magma dat zich diep in de aarde bevindt. Deze warmte noemen we geothermische warmte. Wanneer we nu een ondergronds buizennetwerk aanbrengen, kan deze geothermische warmte gebruikt worden om het water in het buizennetwerk te verwarmen. De temperatuur hiervan is echter nog niet hoog genoeg om de woning mee te kunnen verwarmen, vandaar dat de pomp met behulp van een compressor, verdamper en condensor, de temperatuur verder omhoog brengt. Met behulp van een warmtewisselaar wordt de warmte uiteindelijk afgegeven aan het centrale verwarmingssysteem in huis. De warmtepomp gebruikt voor dit proces een (geringe) hoeveelheid elektriciteit.

Er zijn twee verschillende systemen

De horizontale warmte pomp:

Buizen worden horizontaal op ongeveer 70 cm diepte onder de grond gelegd. Oppervlakte die nodig is bedraagt ongeveer twee keer het woon oppervlak.

• Voordelen:graafwerkzaamheden zijn goedkoper,  constant rendement en een hoge energie efficiëntie (COP), het is een gesloten systeem en de koelvloeistof wordt hergebruikt.
• Nadelen: meer grond oppervlakte voor nodig, de grond kan niet beplant worden, kost meer energie om rond te pompen omdat er antivries vloeistof aan het systeem wordt toegevoegd, in de winter is het rendement lager omdat de temperatuur daalt van de ondiepe bodem het is dus minder warm.

De verticale warmte pomp

Er worden bij dit systeem diepteboringen gedaan die, afhankelijk van de bodemsamenstelling en het gewenste vermogen van het systeem, variëren van 25 tot 150 meter diep. Vanaf 50 meter diep is de temperatuur namelijk constant.

• Voordelen: De seizoenen hebben geen invloed op het rendement, dus een constant hoog rendement. Er is weinig grondoppervlak nodig.
• Nadelen: Diepteboringen zijn een stuk duurder. Benodigde boordiepte op voorhand niet exact te berekenen.

Voor en nadelen voor geothermisch verwarmen in algemene zin

Voordelen

• Er kan subsidie voor worden aangevraagd bijvoorbeeld ISDE. En er bestaan ook leningen die bij de overheid kunnen worden aangevraagd.
• Veel minder CO₂ uitstoot
• Weinig energie gebruik. Er wordt alleen energie gebruikt voor de warmte pomp. Met een warmtepomp heb je al snel een rendement van 4 of meer. Voor elke euro elektriciteit die de warmtepomp verbruikt, krijg je dus warmte terug ter waarde van 4 euro. Zo ligt het verbruik maar liefst 5x lager dan een traditionele verwarmingsketel.
• Kosten van het gebruik zijn laag. En betaald zichzelf terug in ongeveer 10/20 jaar in energie besparingen over andere systemen.
• Onderhoud is makkelijk en goedkoop. Alleen het lucht filter moet af en toe vervangen worden.
• De installatie gaat lang mee. De pomp en toebehoren kan 25 jaar of lager mee en het ondergrondse buizen systeem 50 jaar of langer. Het systeem heeft weinig bewegende onderdelen en heeft dus minder kans op defecten.
• In de zomermaanden kan het ook zorgen voor verkoeling.
• Het is niet afhankelijk van het weer
• Het systeem produceert weinig tot geen geluid.

Nadelen

• Het rendement van dit geothermische systeem hangt voor een groot deel af van de hoeveelheid warmte die door de grond kan worden opgenomen. Het gaat daarbij niet alleen om de diepte maar ook om het soort grond. Het rendement bij een leemachtige ondergrond is maar liefst twee maal beter dan het geval is bij een droge zandgrond. 
• De aanleg kosten zijn hoger dan andere duurzame verwarmingssystemen.
  Er kan niks aan worden ge-doe-hetzelft. Alles moet worden geïnstalleerd door een expert.
• Gebruikt nog steeds stroom.
• Er is weinig informatie te vinden over hoe warm het kan worden. Aangezien meeste installaties gebruikt worden in kleinere woonhuizen en dat het locatie specifiek verschillen kan opleveren. In elk geval is de aarde warmte tussen de 7 en 23 graden. Dus maximaal 23 graden. Het is dus niet ondenkbaar dat er moet worden bijverwarmt in de koudere maanden.
• Ondergrondse broeikasgassen zouden naar boven kunnen komen en in de atmosfeer kunnen komen. Al zou dat meer het geval zijn bij een grootschaligere installatie.
• Als er schade aan het ondergrondse system zou komen (door bijvoorbeeld dieren, boomwortels, grond verschuivingen,etc) is dat moeilijk en duur om te repareren. Het rendement van dit geothermische systeem hangt voor een groot deel af van de hoeveelheid warmte die door de grond kan worden opgenomen. Het gaat daarbij niet alleen om de diepte maar ook om het soort grond. Het rendement bij een leemachtige ondergrond is maar liefst twee maal beter dan het geval is bij een droge zandgrond. 

Bronnen

• Aardwarmte op Wikipedia
• Warmtepomp bij Wikipedia
• Aardwarmtekorf
• Aardwarmte en bodemwarmte
• ISDE (subsidie adviseur)