Net als alle andere warmtepompen werkt een grond/water-warmtepomp volgens hetzelfde principe: eerst wordt thermische energie uit de bodem gehaald en vervolgens overgedragen aan het koudemiddel. Dit verdampt en wordt met behulp van een compressor extra gecomprimeerd. Dit verhoogt niet alleen de druk, maar ook de temperatuur. De resulterende warmte wordt geabsorbeerd door een warmtewisselaar (condensor) en doorgegeven aan het verwarmingssysteem. Hoe dit proces werkt, leest u in detail in het artikel Hoe de grond/water-warmtepomp werkt.
Aardwarmte kan in principe op twee manieren worden gewonnen via een bodemwarmtepomp: via geothermische collectoren die dicht bij het aardoppervlak worden gelegd, of via geothermische sondes die tot 100 meter diep in de aarde dringen. We zullen beide versies in de volgende secties bekijken.
Geothermische collectoren worden ondergronds gelegd
Om de aardwarmte te onttrekken wordt horizontaal en kronkelig onder de vrieslijn een leidingsysteem aangelegd. De diepte ligt ongeveer één tot twee meter onder het oppervlak van het gazon of de grond. In het leidingsysteem circuleert een pekelmedium van vorstvrije vloeistof, dat de thermische energie absorbeert en afgeeft aan de warmtewisselaar. De grootte van het benodigde collectoroppervlak is onder meer afhankelijk van de warmtevraag van het betreffende gebouw. In de praktijk is dit 1,5 tot 2 keer de oppervlakte die verwarmd moet worden. Geothermische collectoren absorberen thermische energie van dichtbij het oppervlak. De energie wordt geleverd door zonnestraling en regenwater. De toestand van de bodem speelt dus een beslissende rol in de energieopbrengst van de collectoren. Het is belangrijk dat de ruimte boven het leidingsysteem niet geasfalteerd of bebouwd is. Waar u bij de aanleg van de geothermische collectoren rekening mee moet houden, leest u meer in het artikel Geothermische collectoren voor pekel/water-warmtepompen.
Geothermische sondes halen warmte uit diepere lagen van de aarde
Een alternatief voor geothermische collectoren zijn sondes. Met behulp van boorgaten worden de geothermische sondes verticaal of schuin in de aarde verzonken. Er stroomt ook een pekelmedium doorheen, dat de aardwarmte op een diepte van 40 tot 100 meter opneemt en doorgeeft aan een warmtewisselaar. Vanaf een diepte van ongeveer tien meter blijft de temperatuur het hele jaar door constant, waardoor geothermische sondes zelfs bij zeer lage buitentemperaturen efficiënt werken. Bovendien hebben ze in vergelijking met aardwarmtecollectoren weinig ruimte nodig en kunnen ze ook in de zomer voor koeling worden gebruikt. De diepte van het boorgat hangt ook af van de warmtevraag en de thermische geleidbaarheid van de grond. Omdat in een boorgat tot 100 meter meerdere grondwatervoerende lagen worden gepenetreerd, moeten voor het boren van boorgaten altijd vergunningen worden aangevraagd.
Posttijd: 14 maart 2023