Raadpleeg de Kennisbank

Soorten bodemenergie

U bent hier:
 

Het feit dat er ‘open’ en ‘gesloten’ bodemenergiesystemen zijn, impliceert dat een keuze gemaakt moet worden tussen de verschillende soorten bodemenergiesystemen als je deze techniek wil toepassen. De keuze hangt voor een deel af van de eisen aan het systeem (balans warmte-/koudevraag, grootte van de capaciteit, individueel of collectief systeem) en anderzijds van randvoorwaarden aan de bodem of kwaliteit grondwater of beschikbare ruimte op de locatie. Onderstaande tabel geeft een overzicht op hoofdpunten van de verschillen tussen open- en gesloten bodemenergiesystemen.

Overzichtstabel kerneigenschappen open en gesloten bodemenergiesystemen

OBES

GBES

Verwarmen en koelen

Verwarmen en koelen

>100kW thermische vermogen

<1000 kW thermisch vermogen

Utiliteit, glastuinbouw, woningbouw

Woningbouw, Utiliteit

Energie besparing:
– Koelen: 50-80%
– Verwarmen: 30-50%

Energie besparing:
– Koelen: 30-90%
– Verwarmen: 40-50%

Warmte transport mechanisme: convectie

Warmte transport mechanisme: geleiding

Grondwaterbronnen, diameter: 400-1000 mm

Kleine boorgaten, diameter: 120-250 mm

Lokale thermische en hydrologische effecten

Lokale thermische effecten

Aandachtspunten:
– Bodemgeschiktheid
– Onderhoud van de bron

Aandachtspunten:
– Energiebalans

Zowel gesloten als open systemen zijn geschikt om verwarming of koeling te leveren. Een groot verschil is dat een open systeem een veel groter passief koelpotentieel heeft, terwijl een gesloten bodemenergiesysteem ca. 30% – 40% van de geleverde warmte ook weer als vrije koeling kan terugleveren, wanneer er meer koelvraag is moet de warmtepomp daarbij worden ingezet.

Qua schaalgrootte, uitgedrukt als piekvermogen, kan een (collectief) gesloten systeem een minder groot vermogen leveren. Terwijl een open systeem wel een groot piekvermogen heeft (> 500 kW). Bij de keuze tussen open en gesloten systemen speelt ook fasering een rol. Bij grootschalige toepassing van individuele warmtepompen en bodemenergiesystemen (zoals in de grondgebonden woningbouw) kan een GBES voordelig zijn, aangezien deze eenvoudig gefaseerd kunnen worden opgeleverd en in eigendom bij de perceeleigenaar kunnen blijven.

Voor wat betreft energiebesparing ontlopen open en gesloten systemen elkaar niet veel. Een open bodemenergiesysteem kan een wat hoger rendement realiseren voor leveren van verwarming omdat de brontemperatuur wat hoger ligt. Gesloten systemen worden meer in de woningbouw toegepast, waardoor het rendement ook wat lager kan zijn omdat er relatief meer tapwater geleverd moet worden (dat moet op een hogere temperatuur dan de eerder genoemde 40-50°C, dan is de warmtepomp minder efficiënt).

Wat ook een belangrijk onderscheid is, is de levensduur. Een gesloten bodemenergiesysteem heeft een zeer lange levensduur (> 50 jaar), onafhankelijk van locatie. Voor een open bodemenergiesysteem is de levensduur afhankelijk van de kwaliteit en onderhoud van de grondwaterbronnen.

Varianten gesloten bodemenergiesystemen

Gesloten bodemenergiesystemen kunnen verder worden ingedeeld in horizontale systemen zoals aardwarmtekorven of horizontale bodemwarmtewisselaars en verticale bodemwarmtewisselaarsystemen

  • Horizontale- en korfsystemen hebben als nadeel dat ze zich in de zone bevinden waar nog een aanzienlijk seizoensmatig temperatuureffect optreedt en dat, voor een goed functionerend systeem, een grote oppervlakte noodzakelijk is. Vooral bij warmte-onttrekking hebben deze systemen beperkingen in verband met het optreden van lage temperaturen in de ondergrond als er ook warmte wordt gevraagd van het systeem. Een ander belangrijk nadeel is dat er tot op heden geen gevalideerde ontwerpmethode beschikbaar is.
  • Verticale bodemwarmtewisselaarsystemen zijn daarom de meest toegepaste systemen in Nederland. Er bestaan verschillende typen bodemwarmtewisselaaers, zoals een U-lus (enkele of dubbele) of concentrische warmtewisselaar:
Twee voorbeelden van verticale bodemwarmtewisselaars enkele U-lus en concentrische warmtewisselaar
Twee voorbeelden van verticale bodemwarmtewisselaars: enkele U-lus en concentrische warmtewisselaar

 

Varianten open bodemenergiesystemen

Bij open bodemenergiesystemen zijn er 3 verschillende typen:

  • Doublet: waarbij de warme en koude bron allebei een eigen bron hebben, die op voldoende afstand van elkaar staan. Dit is de meest standaard toepassing.
  • Monobron: waarbij de warme en koude bron zich boven elkaar bevinden in 1 boorgat. Voor een monobron is bovengronds minder ruimte, minder leidingwerk, minder kabels en andere techniek nodig. Bovendien spaar je een tweede boring uit. Wel moet de watervoerende laag voldoende dik zijn, is de bron zelf complexer en is de maximale capaciteit beperkt. Monobronnen worden daarom vooral toegepast bij kleinere gebouwen en/of in gebieden met een dikke aquifer.
  • Recirculatie: in plaats van heen en weer pompen tussen de bronnen kun je ook elk seizoen 1 kant op pompen, dit heet recirculatie. Dit wordt vooral toegepast bij kleine systemen waarbij het vormen van een warme en koude bel niet mogelijk is door hoge grondwaterstroming.
Soorten bodemenergie: Monobron (boven) en doublet met opslag (links) of recirculatie (rechts)

Verschillende typen OBES, v.l.n.r.: Doublet, Monobron, recirculatie

Met open (en in mindere mate met gesloten systemen) is het ook mogelijk om warmte met hogere temperaturen op te slaan. Hier ligt een kans om duurzame warmte beschikbaar uit zonnecollectoren, restwarmte of geothermie optimaal te benutten. Koeling kan met zulke systemen niet of alleen onder bepaalde omstandigheden worden geleverd. Hiervoor is wel een speciale vergunning nodig.

Was de informatie op deze pagina waardevol?
0 out Of 5 Stars
5 Sterren 0%
4 Sterren 0%
3 Sterren 0%
2 Sterren 0%
1 Sterren 0%
How can we improve this article?
Inhoudsopgave