Een aardwarmtepomp of de grond gebonden warmtepomp onttrekt warmte uit (een waterbron in) de grond, of in sommige gevallen uit oppervlakte water. De warmtepomp waardeert de opgenomen warmte op tot een gewenste temperatuur. De bron die wordt geboord is maximaal 150 meter diep.
Hoe diep gaat een warmtepomp de grond in? De diepte is afhankelijk van de captatietechniek: Horizontale captatie: ongeveer 1,2 meter diep, over een grote oppervlakte. Verticale captatie: tot 150 meter diep, op één of meerdere boorpunten.
Een warmtepomp die zijn warmte onttrekt aan het grondwater of aan de aarde heeft voor een goede werking een bronput nodig. Deze moet worden geboord in jouw tuin. De put kan op meerdere dieptes komen te zitten. Heb je een put van meer dan 50 meter, dan is er een vergunning nodig voor deze put.
Aardwarmte is warmte die in de ondergrond aanwezig is. In Nederland is op 100 meter diepte de temperatuur ongeveer 11-12 graden en constant. Deze warmte kan met aardwarmtepompen worden gewonnen door het water op te pompen.
Door de boringen naar olie en gas zijn de diepten tussen 2 en 3 km in een groot deel van Nederland aardig bekend; de lagen tussen 2 en 3 km levert warmte op van 70-90 graden C (een stukje onder het maaiveld is het ca. 10 graden C en 2 km van 30 graden/km geeft inderdaad ca. 70 graden C).
De warmtewet bepaalt dat aardwarmte niet duurder mag zijn dan verwarming met aardgas. De kosten van aardwarmte zijn stabiel en voorspelbaar; de grootste kostenpost is de voorbereiding en aanleg van het systeem.
De 'ongestoorde' bodemtemperatuur (tussen de 2 en 200 meter diepte) ligt in Nederland ongeveer tussen de 8 °C en 14 °C (met ongestoord bedoelen we, zonder dat er gebruik wordt gemaakt van bodemenergie). Vaak zien we dat de temperatuur in stedelijke gebieden iets hoger ligt dan op het platteland.
Een aardwarmtepomp is een stuk duurder dan een luchtwarmtepomp. Dat heeft alles te maken met de bron die aangelegd moet worden, die doorgaans tussen de € 3.000,- en € 5.000,- kost voor een gesloten bron. Bij hogere vermogens en een open bron, zijn de kosten minimaal € 10.000,-.
De temperatuur van de aarde is op 150 meter diepte constant 8 à 10 graden. BEO staat voor: Boorgaten Energie Opslag. Een net van buizen waarin het water door de bodem gekoeld of verwarmd wordt, vormt als het ware een reusachtige chauffage onder de grond.
Ondiepe bodemenergie (tot 500 meter diep)
Ondiepe bodemenergie is lage temperatuur warmte (15-20°C) en koude (6-10°C) uit de bodem. De warmte en koude worden gewonnen uit en opgeslagen in aquifers.
Gemiddeld bedraagt de geothermische gradiënt in Nederland ongeveer 30 °C per duizend meter. Op tweeduizend meter diepte bedraagt de gemiddelde temperatuur ongeveer 70 °C.
Voor een grondboring mag je rekenen op 5.000 à 6.500 euro. Bij een water-water warmtepomp zit je op die manier al snel aan een totale installatiekost van 15.000 euro. Bij een grond-water warmtepomp met een horizontaal buizennetwerk bedragen de installatiekosten ongeveer 10.000 euro.
Een warmtepomp kan via deze bodemlussen warmte onttrekken en deze afgeven op een hogere temperatuur, zodat je je huis ermee kunt verwarmen. Helaas is professioneel boren van zo'n bron vrij duur: ca. € 8000 voor een gewoon huis.
Tot een kilometer of 35 moet je wel kunnen komen. Zo dik is de aardkorst gemiddeld op de continenten. Niet dat de mens ooit zo ver is geweest, de diepste mijn is 2,7 kilometer, de diepste boring twaalf kilometer.
Voor het correct functioneren van een water-water warmtepomp moeten er twee putten bij de woning geboord worden, een pompput en een retourput (ook wel lozingsput genoemd). Deze putten komen te liggen op een diepte van 25 tot 150 meter. De diepte is afhankelijk van de bodemsamenstelling.
De buitenunit van de warmtepomp kan op verschillende plekken bij of tegen de woning aan worden geïnstalleerd. Zo kan de buitenunit via een wandbeugel aan de gevel worden bevestigd of op een aanbouw, garagedak, dakkapel of plat dak worden geplaatst.
De luchtwarmtepomp is met name bij woningenbouw een effectievere oplossing en heeft aan de lucht een onuitputtelijke bron. Een aardwarmtepomp is een stuk duurder en daardoor minder makkelijk terug te verdienen.
Voor een doorsnee woning zijn er twee à drie geothermische boringen nodig. Afhankelijk van de grootte van de woning, de isolatiegraad en andere factoren moeten we bijkomende boorpunten voorzien. Hoeveel plaats heb ik nodig? De minimumafstand tussen twee boringen is 7 meter.
De gemiddelde warmtepomp levensduur is theoretisch zo'n 15 tot 20 jaar, wat zelfs nog langer kan zijn als de omstandigheden gunstig zijn. Sommige warmtepompen gaan echter wel langer dan 30 jaar mee. Voor een deel heb je de warmtepomp levensduur zelf in de hand.
Kleine kans op trillingen: Bij het onderzoek en het boren van de putten bestaat een heel klein risico op aardtrillingen in de omgeving. Beperkte ervaring: nog geen aardwarmte-installatie heeft de geschatte levensduur van 30 jaar bereikt. Er is nog geen ervaring met de gehele levenscyclus van een aardwarmte-installatie.
Heb ik een vergunning nodig? Voor een lucht/water warmtepomp heb je geen ver gunning nodig, tenzij je in een monument of in een beschermd stads gezicht woont of wanneer de buitenunit van de warmtepomp zeer goed zichtbaar is voor de omgeving.
Het afgekoelde water gaat terug de grond in en kan later weer worden gebruikt als de aarde het daar van nature weer heeft opgewarmd. 1 van de voordelen van aardwarmte is dat het dus nooit opraakt.
Om het gas te bereiken gaat een boor verticaal naar 3 tot 4 km diepte, waarna de boor zich horizontaal een weg door het gesteente zoekt. Met veel water, zand en chemicaliën vindt onder hoge druk het kraken van het gesteente plaats.
'De kosten voor de aanleg van de aardwarmte-installatie bedragen ca. € 20.000 euro, exclusief subsidie, vloerverwarming, inclusief bronboring, aanleg enz.).
De putten gaan tot een diepte van zo'n 2000 á 3000 meter. “In Nederland is het ongeveer elke 100 meter dieper 3,2 graden warmer. Je begint met een oppervlaktetemperatuur van 10 graden. Dus op 1 kilometer diepte is het 42 graden, op 2 km diepte 74 graden, en zo verder.”