temperatuur in de bodem neemt lineair toe vanaf het aardoppervlak naar de kern van de aardbol (gemiddeld 4 °C per 100 m diepte, weliswaar met aanzienlijke verschillen per regio). Die warmte is hoofdzakelijk afkomstig van de natuurlijke radioactiviteit van het gesteente van de aardkorst. Waarom zouden we dat formidabele energiepotentieel dus niet benutten?
Het is precies het principe achter geothermie: de
energie die in de bodem zit eruit halen en gebruiken om te verwarmen.
Voor individuele woningen blijft de energieterugwinning beperkt tot de bovenste lagen van de bodem. Daarom spreken we in dit geval van oppervlakteaardwarmte of van ondiepe geothermie. De meest voorkomende technologieën op basis van aardwarmte zijn de warm- tepomp en de aardwarmtewisselaar of Canadese put.
De
GEOTHERMIE
Verwarmen via de grond
Bij geothermie – of aardwarmte – wordt de warmte uit
de bodem gebruikt om een gebouw te verwarmen (of te koelen).
Ondertussen staat deze technologie helemaal op punt en kan ze de verwarmingsfactuur gevoelig verlagen. Helaas is geothermie niet overal mogelijk. Bovendien is de installatie van de collectoren een complexe operatie die niet alleen de tussenkomst
van een professional vereist, maar ook met een aanzienlijke investering gepaard gaat.
Tekst Admon Wajnblum
Een lijst van interessante adressen vind je op pagina 134.
/---
© Viessmann
DE WARMTEPOMP
De warmtepomp is zonder twijfel de populairste toepas- sing van geothermie bij eengezinswoningen.
Het principe is relatief eenvoudig: een gecomprimeerde koelvloeistof onttrekt de warmte uit de bodem – in het geval van een geothermische warmtepomp – via een horizontaal leidingencircuit of verticale sondes. De koelvloeistof, ook wel “warmtegeleidende vloeistof”, komt vervolgens in een compressor, een verdamper en een condensator terecht die de temperatuur van de vloeistof doen stijgen. In de condensator wordt de vloeistof gedecomprimeerd zodat de warmte via de centrale verwarming in huis kan worden afgegeven.
Een warmtepomp kan daarnaast ook sanitair warm water aanmaken.
Geothermische warmtepompen behoren tot de meeste efficiënte en op lange termijn meest rendabele systemen op basis van hernieuwbare energie, maar ze zijn wel niet overal en in alle omstandigheden inzetbaar. Ze kunnen immers enkel geïnstalleerd worden als aan een aantal voorwaarden is voldaan: een voldoende grote en/of toegankelijke grondoppervlakte, een geologisch geschikte ondergrond en een energie-efficiënte woning.
74
| BOUWEN RENOVEREN Energie
ANDERE WARMTEBRONNEN
Zonder in detail te treden, kan een warmte- pomp ook warmte halen uit het grondwater (water-waterwarmtepomp) of uit de lucht (lucht-waterwarmtepomp of lucht-luchtwarm- tepomp). Water-waterwarmtepompen zijn zeer zeldzaam door de strenge regels voor milieube- scherming. Aerothermische warmtepompen zijn daarentegen eenvoudiger te installeren en minder duur, maar hun prestaties zijn wel minder goed in zeer koude periodes. Ze halen warmte uit de buitenlucht, de omgevingslucht of uit de vervuilde lucht die via het ventilatie- systeem wordt afgevoerd. Over het algemeen is het werkingsprincipe van al deze warmtepom- pen gelijkaardig.
Vereiste oppervlakte
Aangezien het basisprincipe van een geothermische warmtepomp erin bestaat de warmte uit de bodem te halen, zijn boringen of graafwerken nodig om de collec- toren (sondes of leidingen) te installeren.
We maken een onderscheid tussen twee technieken om warmte uit de bodem te halen:
⁄ Bij horizontale captatie wordt een leidingencircuit op 0,60 à 1,20 m diepte ingegraven. De warmtege- leidende vloeistof (antivries) stroomt door deze buizen en onttrekt de aardwarmte niet ver onder het aard- oppervlak. Voor deze captatietechniek is een aanzienlijke vrije grondoppervlakte nodig zonder gebouwen en begroeiing. Daardoor komen in de praktijk enkel land- bouwgebieden en zones net buiten de stad in aan- merking. Als algemene regel geldt dat de vrije grond- oppervlakte ongeveer dubbel zo groot moet zijn als de te verwarmen bewoonbare oppervlakte.
© GF© Weishaupt
1
2
⁄ Verticale captatie is de voorkeuroplossing bij renovatie aangezien slechts in een deel van het terrein geboord moet worden; bij kleine percelen is het zelfs de enige optie. Na de boringen worden de sondes op een diepte tussen 80 en 100 m geplaatst. Daardoor is dit systeem veel efficiënter, zeker in de winter aange- zien de bodem op die diepte veel minder afkoelt. In vergelijking met horizontale captatie is dit procedé wel veel duurder. Maar in de stad is het vaak het enige haalbare geothermische systeem. De vrije grondoppervlakte in veel tuinen is er namelijk te klein voor horizontale captatie. Die tuinen moeten natuurlijk wel toegankelijk zijn voor de boormachine.
“Als een stadstuintje of een binnenkoer echt te klein is, is er toch nog een alternatief mogelijk door verschil- lende sondes schuin te plaatsen op een beperkte oppervlakte”, legt Jacques Vercruysse uit, oprichter en zaakvoerder van geothermiespecialist Geo-Green en tevens gediplomeerd geoloog en hydrogeoloog.
“Dankzij deze techniek heb ik zelfs in hartje Brussel al een warmtepomp kunnen plaatsen op een koertje van 6 bij 5 m.”
Soort ondergrond
Zelfs al beschik je over een tuin of een koer met de vereiste afmetingen, dan nog moet ook de ondergrond aan een aantal geologische voorwaarden beantwoorden.
“De aard van de ondergrond varieert van regio tot regio, maar ook naargelang de diepte. De ene laag is daarom interessanter dan de andere. Zo kan het verwar- mingspotentieel in watt per meter op de ene plaats dubbel zo groot zijn als op de andere. De eerste stap is dus altijd een uitvoerige geologische studie om de diepte waarop de sondes geplaatst moeten worden te bepalen, en dus ook hun lengte, om het maximum uit
de installatie te halen”, legt Jacques Vercruysse uit.
Zandgronden zijn bijvoorbeeld minder efficiënt voor geothermie dan een rotsachtige ondergrond. Dat is ook logisch aangezien de geothermische warmte hoofd- zakelijk geproduceerd wordt door de natuurlijke radio- activiteit in de gesteenten. “Soms gebeurt het dat we na de geologische studie moeten vaststellen dat een grond ‘niet ontvankelijk’ is. Dat is onder meer het geval in bepaalde zones van de Condroz, waar de bodem te veel kalksteen bevat. Dit harde gesteente maakt boren al meteen onder het aardoppervlak onmogelijk”, verdui-
delijkt de specialist. /---
© Weishaupt © Geo-Green© Geo-Green
© Weishaupt
3
4
5 6
Isolatie van de woning
Verwarmen met een warmtepomp heeft geen zin wanneer je woning niet perfect geïsoleerd is. Op basis van de combinatie van het isolatieniveau, de bewoonbare oppervlakte van het gebouw en het gewenste comfort kan je de installatie optimaal dimensioneren en de meest geschikte warmtepomp kiezen. Vraag hiervoor het advies van een (bij voorkeur erkende) installateur of een architect.
Efficiëntie van het verwarmingssysteem Voor de distributie van de warmte die je aan de bodem hebt onttrokken, zijn systemen op lage temperatuur de beste optie (vloer- of wandverwarming). Om die reden wordt dit type installaties vooral aangeraden bij nieuwbouwwoningen of grondige renovaties. Toch kunnen ook lagetemperatuurradiatoren aangesloten worden op de warmtepomp.
76
| BOUWEN RENOVEREN Energie
Pro en contra
Een warmtepomp heeft heel wat voordelen: eerst en vooral gaat het om een vorm van hernieuwbare energie.
Een correct gedimensioneerde en volgens de regels van de kunst geïnstalleerde warmtepomp produceert namelijk vier tot vijf keer meer energie dan ze verbruikt.
Aangezien in dit proces enkel de compressor energie verbruikt, bedraagt de COP-waarde (prestatiecoëfficiënt) minstens 4. Dat betekent dat per eenheid elektriciteit die door de warmtepomp verbruikt wordt, vier eenheden warmte gratis door de natuur geproduceerd worden.
Deze installatie kan zelfs 100 procent gebaseerd zijn op hernieuwbare energie wanneer ze gekoppeld wordt aan fotovoltaïsche panelen die de “groene” elektriciteit leveren.
Bij de nadelen noteren we naast de grote vrije grond- oppervlakte rond de woning en een compatibele onder- grond, vooral de grote investering. Een geothermische warmtepomp is nu eenmaal relatief duur in vergelijking met een eenvoudige gasketel. Verder heeft de installatie en de werking van een warmtepomp wel een impact op de ondergrond, al blijft die redelijk beperkt.
1 / 2 /
© Viega
© Vasco
1
2
Dure maar rendabele techniek
“Voor een woning van 150 m2die volgens de huidige normen geïsoleerd is, betaal je voor een warmtepomp van 13 kW, de sondes en alle randapparatuur tussen 30.000 en 35.000 euro, inclusief werkuren en btw.
Het prijskaartje is dus best wel hoog”, waarschuwt Jacques Vercruysse. Deze kostprijs is die voor een warmtepomp met verticale captatie. Aangezien de graafwerken bij horizontale captatie minder kosten, kan je in dat geval rekenen op 20.000 à 25.000 euro voor een model van hetzelfde vermogen. Doordat een warmtepomp een veel lagere energiefactuur oplevert, kan je deze investering op 15 of 20 jaar terugverdienen.
Dat is een stuk sneller dan de verwachte levensduur van de installatie (tussen 25 en 30 jaar). Dankzij de premies van de gewesten (zie kader) kan je de investering zelfs nog sneller recupereren.
Vlaanderen
Het Vlaams Gewest voorziet een premie van 4.000 euro voor een geothermische warmtepomp (voor aerothermi- sche warmtepompen zijn er andere premies), met een maximum van 40 procent van de factuur. De premie kan worden verdubbeld wanneer de warmtepomp een elektri- sche verwarming vervangt of de woning in een gebied ligt zonder aardgasnet (niet cumuleerbaar). Bovendien is de installatie van een warmtepomp een van de zeven energie- besparende investeringen die wanneer ze binnen een peri- ode van vijf jaar gecombineerd worden, recht geven op de nieuwe Totaalrenovatiebonus.
Meer info: www.energiesparen.be Brussel
Ook het Brussels Hoofdstedelijk Gewest kent premies toe voor de installatie van een geothermische warmtepomp voor verwarming. Die bedraagt 4.250, 4.500 of 4.750 euro naargelang het inkomen van de aanvrager. Deze bedragen kunnen 10 procent hoger liggen naargelang de geografische ligging van het gebouw. De premie kan echter nooit meer bedragen dan de helft van de kosten op de factuur.
Meer info: www.leefmilieu.brussels Wallonië
Voor een warmtepomp voor verwarming of gemengd gebruik reikt het Waals Gewest een premie uit van 800 euro. Dit bedrag kan verhoogd worden (soms zelfs verdrievoudigd) naargelang het gezinsinkomen. In ieder geval mag de premie niet meer dan 70 procent van het factuurbedrag inclusief btw bedragen.
Meer info: http://energie.wallonie.be
/---
Geen feestelijk gedekte tafel zonder mooi bestek, een investering waar u jarenlang van geniet.
Deze sets zijn het resultaat van een samenwerking tussen BergHOFF en de bekroonde ontwerper Ralph Kraemer.
Zij kozen voor een tijdloos design dat past bij elke gedekte tafel. Het hoogwaardig roestvrij staal staat garant voor tientallen jaren eetplezier. Het bestek werd in hoogglans afgewerkt en steekt in een handige opbergdoos.
OB69803
€ 69 * per set
Prijs incl. btw, excl. € 4,95 verzendkosten per bestelling binnen België.
Levering aan huis na betaling. Actie geldig zolang de voorraad strekt.
BESTEKKOFFER
FINESSE VAN BERGHOFF
€
€
€
€
€
€
€
€
€
€
€
€
€
€
€
€
€
€
€
€
€
€ 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 69 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 * * * * * * * * * * p p p p pe e e e er r r r se e e e et t t t
TOT 45%
KORTING
kroonde ont mooi niet.
nder m n
€ 69
i.p.v. € 124€ 159
i.p.v. € 269DE AARDWARMTEWISSELAAR
Zelfs al komt hij veel minder voor dan de warmtepomp, toch boekt de aardwarmtewisselaar een bescheiden succes. Als ecologisch systeem voor “klimaatregeling”
gebruikt de aardwarmtewisselaar of “Canadese put”
de thermische inertie van de bodem om de lucht die de woning binnenkomt te verwarmen (in de winter) of af te koelen (in de zomer).
Er bestaan twee types aardwarmtewisselaars:
⁄ De aardwarmtewisselaar met lucht speelt in op een bijzondere eigenschap van de ondergrond, namelijk dat de bodem op ongeveer 2 m diepte zowel in de zomer als in de winter een constante temperatuur heeft van 12 °C. De buitenlucht komt niet rechtstreeks de woning binnen via het ventilatiesysteem, maar wordt eerst door een buizenstelstel gestuurd dat 1,5 à 2 m onder de grond zit. In de winter wordt deze lucht voorverwarmd wanneer ze door de ondergrondse buizen passeert. In de zomer wordt de lucht afgekoeld voor hij de woning binnenkomt.
⁄ Ook de aardwarmtewisselaar met glycolwater maakt gebruik van de warmte van de ondergrond. Een collector (een compact circuit met glycolwater) komt daarbij ongeveer 1,5 m onder de grond. Een circulatiepomp laat het glycolwater circuleren in functie van de buiten- temperatuur. Het glycolwater doet dienst als warm- tegeleidende vloeistof en draagt de warmte over aan de lucht die via het mechanische ventilatiesysteem met dubbele stroom binnenkomt. “Vroeger werd dit systeem als minder rendabel beschouwd, maar dat is vandaag niet langer het geval: het is dus een valabel alternatief voor de Canadese put met lucht”, legt André Pirenne uit, zaakvoerder van PSO by Enersol, een afdeling gespecialiseerd in aardwarmtewisselaars en warmtepompen.
78
| BOUWEN RENOVEREN Energie
© JMD Ventilation © GF © JMD Ventilation
1 /
2 / 3 /
1
2
3
Eenvoudig en efficiënt…
Een Canadese put is relatief eenvoudig te installeren, maar voor de installatie is, net als voor een warmtepomp met horizontale captatie, een minimum aan vrije ruimte nodig. Ruimte die slechts zelden beschikbaar is in de stad. Enkel halfopen en alleenstaande woningen met tuin komen dus in aanmerking (onder de grond komt namelijk zo’n 200 m aan buizen). Daarnaast is de koppeling van de aardwarmtewisselaar aan een mecha- nische ventilatie met dubbele stroom een noodzaak.
Dankzij dit systeem komt de aangezogen buitenlucht niet rechtstreeks via een rooster in de muur de woning binnen, maar wordt hij eerst al voorverwarmd via de Canadese put. Dat zorgt voor een aanzienlijke besparing op de verwarmingskosten. Omgekeerd is de bodem- temperatuur in de zomer lager dan de buitentemperatuur.
Die “koude” kan dan gebruikt worden om de binnenko- mende lucht eerst af te koelen. “Een echte klimaatregeling zoals we ze kennen, is een Canadese put echter niet”, nuanceert André Pirenne. “Hij helpt enkel om te grote temperatuurverschillen uit te vlakken: in de winter wordt de lucht opgewarmd tot ongeveer 12 °C en in de zomer afgekoeld tot +/- 12 °C. In tegenstelling tot een traditionele klimaatregeling kan je er de gewenste temperatuur in een ruimte niet mee bepalen.”
Lonende investering
Met een aardwarmtewisselaar kan je de kosten voor verwarming en koeling gevoelig verlagen. In een goed geïsoleerde woning met een mechanische ventilatie met dubbele stroom kan de energiefactuur met ongeveer 20 procent dalen. Het uiteindelijke rendement is echter afhankelijk van de kwaliteit van het ventilatiesysteem (leidingen buiten het verwarmde volume moeten perfect geïsoleerd worden) en de luchtdichtheid van de woning.
Het grootste nadeel van een aardwarmtewisselaar is vooral van financiële aard. Niet zozeer de onderdelen maken dit systeem duur – integendeel zelfs – maar wel de installatie van het leidingencircuit en een warmte- wisselaar op de toevoer van de verse lucht (bij een systeem met glycolwater). Bovendien moet het venti- latiesysteem met dubbele stroom ingecalculeerd worden vanaf het ontwerp van de woning of in de plannen bij een grondige renovatie. De investering schommelt tussen 2.500 en 4.000 euro exclusief btw. Premies zijn er voor dit type installaties niet.
/
© GF4
