Soorten bodemenergie

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

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: