Gesloten bronsysteem

Werking gesloten bronsysteem

Een verticale grondwarmtewisselaar bestaat uit de aardsondes, het horizontaal leidingwerk, de aansluiting naar de warmtepomp met circulatiepomp en de warmtepomp zelf. De beschikbare bodemenergie kan worden benut door middel van het plaatsen van bodemwarmtewisselaars die door middel van een boormachine verticaal in de grond worden gebracht. Op de meeste werven worden er meerdere waterpomp boringen uitgevoerd met een boordiepte die door ons bepaald wordt. 

In dit ondergrondsnetwerk van buizen wordt een vorstvrij mengsel van water met glycol (anti-vries) rondgepompt. Dat neemt de aanwezige warmte op in de grond. Die warmte wordt vervolgens afgegeven aan de warmtepomp met waterkringloop binnen de woning.  

Dimensionering

Het dimensioneren van de aardsonde is een ingewikkelde berekening, die door specialisten met ervaring dient uitgevoerd te worden.

Belangrijke parameters voor de berekening zijn:

• gegevens van de warmtepomp:
  - vermogen (elektrisch en thermisch)
  - het debiet van de warmtebronkring
  - temperaturen (warmtebronkring + kring warmte afgifte)
• het aantal draaiuren en piekmomenten
• de toepassing:
  - verwarming woning, sanitair, tapwater, zwembad, ...
  - is recuperatie mogelijk tijdens de zomerperiode
  - is regeneratie mogelijk door warmteopslag in de zomerperiode vb. door middel van passieve koeling
• de beschikbare plaats
• wetgeving
• geologie

De geologie  of ondergrond is de meest belangrijke factor.

In functie van alle bovenstaande parameters wordt door de computer een berekening gemaakt voor de meest ideale dimensionering. De diepte en het aantal warmtepompboringen, dubbele of enkele U-lus en de leidingdiameter van de sondes worden bepaald. Voor een gemiddelde woning volstaat 150 à 200 boormeter.

Uitvoering

Elke boring wordt met een spoel- of zuigmethode uitgevoerd. Deze methodes houden in dat een boor de grondlagen afschraapt en zo het boorgat vormt. Het boorgat heeft een diameter tussen de 150 en 200 mm. Een grote hoeveelheid water wordt naar beneden gepompt en neemt via het geboorde gat de boorresten mee naar boven. Door boorstangen te plaatsen kan men dieper boren. In elke boring zal een enkele of dubbele U-lus worden aangebracht met een diameter van 25, 32, 40 of 50 mm, afhankelijk van ondermeer de diepte en het debiet van de kring van de warmtebron. Deze U-lus is vervaardigd uit HDPE (High Density PolyEthyleen) – PE100 – PN16. HDPE is flexibel, licht in gewicht, taai, corrosiebestendig, gemakkelijk te verwerken en prijsgunstig.  De annulaire ruimte naast de sonde wordt aangevuld met zand, grind of een speciale grout. De afstand tussen de boringen ligt steeds tussen de 5 en 10 m.

Bovengronds komen de warmtewisselaars samen en worden in Tichelman of met een centrale collectorput aangesloten. Ook de horizontale leidingen en verbindingsstukken zijn vervaardigd uit HDPE– PE100 – PN16 en worden met electrolas van GF verbonden. Hierna wordt alles gespoeld en zowel op lage en hoge druk gecontroleerd.

Nadat dit goed bevonden is, wordt het horizontaal verbindingswerk dicht gegraven. Het volledig systeem wordt gevuld met monopropyleenglycol.  

Voordelen

- hoge efficiëntie
- systeem neemt weinig grondoppervlakte in beslag
- bijna overal toepasbaar
- het is een gesloten systeem
- passieve koeling mogelijk
- vanaf een diepte vanaf ca. 5 à 7 m, heeft de aarde een vrij constante temperatuur tussen de 8 en 12 °C,dieper in de bodem stijgt de temperatuur langzamer namelijk met 1,5 à 3 °C.
- eenmalige investering
- onderhoudsvrij
- lange levensduur

Nadelen

- duurder bij grote vermogens 
- aanschafkost is iets duurder o.w.v. de warmtepompboringen ten opzichte van het horizontaal systeem