Doorzoek volledige site
26 september 2013 | JAN DANEELS

Ondiepe geothermie en warmtepompen

In de meest ondiepe lagen van de aardkorst bevindt zich een massa aan thermische energie die zich voortdurend hernieuwt. Deze kan door middel van een warmtepomp ter beschikking gesteld worden om gebouwen op de gewenste temperatuur te verwarmen. Dit artikel van WTCB gaat dieper in op het onderscheid tussen open en gesloten systemen.
De temperatuur in de kern van de aarde bedraagt zo’n 5.000 °C. Net onder het aardoppervlak wisselt de temperatuur sterk doordat ze beïnvloed wordt door het klimaat. In België heerst er vanaf 18 m diepte een evenwichtstemperatuur van 10 tot 12 °C. Dieper in de aarde neemt de temperatuur toe met 2 à 3 °C per 100 m. Ondanks deze lage temperaturen bevindt zich op deze ‘ondiepte’ niettemin een massa aan thermische energie die zich voortdurend hernieuwt. Deze kan door middel van een warmtepomp ter beschikking gesteld worden om het gebouw op de gewenste temperatuur te verwarmen.


Open en gesloten, horizontale en verticale systemen


Er kan een onderscheid gemaakt worden tussen open en gesloten warmtepompsystemen. Bij de open systemen wordt het grondwater uit een watervoerende laag opgepompt, over de warmtepomp geleid en opnieuw in dezelfde laag geïnjecteerd. Dergelijke systemen kunnen enkel toegepast worden op locaties waar water met een voldoende debiet aan de ondergrond kan onttrokken worden.

    


Open systeem (linksboven), gesloten horizontaal systeem (rechtsboven) en gesloten verticaal systeem (onder).


De gesloten systemen bestaan op hun beurt uit een aantal warmtewisselaars die voorzien zijn van een lus uit PE-buizen. Deze lus wordt doorstroomd door een water-glycolmengsel dat de warmte uit de bodem opslaat en vervolgens aan de warmtepomp afgeeft. Men dient in deze context een onderscheid te maken tussen horizontale en verticale gesloten systeem waarbij de horizontale systemen bestaan uit vlakke lussen die zich 1,20 m onder het maaiveld bevinden. Omwille van hun beperkte vermogen zijn deze systemen eerder geschikt voor woningbouw. Bij de verticale systemen worden tot op een gemiddelde diepte van 100 m gaten in de grond geboord. Nadat men de lussen in de boorgaten heeft neergelaten, worden deze laatste opnieuw gevuld. Verticale systemen bieden het voordeel dat ze overal toegepast kunnen worden, ongeacht de ondergrond.

De kwaliteit van de bodem en het grondwater moet bewaakt worden door de milieudiensten. Slecht uitgevoerde boringen en verkeerd geïnstalleerde installaties kunnen immers leiden tot de verontreiniging van het kostbare grondwater. De eventuele aanwezigheid van waterwinningsgebieden en de positie van een kleilaag die de watervoerende grondlagen afschermt, spelen een belangrijke rol bij de toekenning van vergunningen. Voor de open systemen zijn deze vergunningsvoorwaarden bovendien afhankelijk van de verpompte waterhoeveelheid.

Lees dit artikel verder op de website van WTCB.