Bodem warmtepomp

Bodem warmtepomp

Om uw woning aardgasvrij te maken kunt u een buitenlucht warmtepomp gebruiken maar naast de buitenlucht warmtepomp is er ook de bodem warmtepomp. De bodem warmtepomp is het duurdere broertje van de buitenlucht warmtepomp. Daar krijgt u ook een hoger rendement, langere levensduur en meer koelvermogen voor terug. In dit artikel gaan we kijken hoe de bodem warmtepomp werkt, wat de voor- en nadelen zijn en wat u kan besparen met een warmtepomp die gebruikt maak van een bodembron. Daarnaast leest u ook meer over de mogelijkheden om met een bodembron te koelen.

Wat is een bodem warmtepomp?

Een water-water warmtepomp (de officiële benaming voor een bodem warmtepomp) of bodem-water warmtepomp gebruikt de bodem als warmtebron. De grond onder uw achter- of voortuin dient als warmtebron. Om de grond als warmtebron te kunnen gebruiken wordt er ongeveer 100 meter lange buizen in de bodem geboord. Deze kunststofbuizen (ook wel lussen genoemd) in de bodem functioneren als een warmtewisselaar. Afhankelijk van de grootte van de woning, worden er 1 of meerdere lussen in de bodem aangelegd.

De bodem is een stabiele warmtebron. Gedurende het jaar wisselt de temperatuur nauwelijks. De temperatuur van de bodem ligt het hele jaar tussen de 100C en 120C. Ideaal om een woning te verwarmen in de winter en te koelen in de zomer. Door de stabiele warmtebron is het rendement (COP) over het gehele jaar gelijk.

Voor en nadelen bodem-water warmtepomp

Een groot voordeel van een bodem warmtepomp is het rendement. Het rendement van een bodem warmtepomp is veel hoger dan een buitenlucht. Dat betekent dat u veel minder energiekosten kwijt bent aan het verwarmen van uw woning.

Het belangrijkste nadeel van een bodem warmtepomp zijn de hoge investeringskosten. In vergelijking met een buitenlucht warmtepomp scheelt dit vaak duizenden euro’s.

Voordelen:

  • Hoog rendement (SCOP)
  • Passief koelen
  • Flinke subsidie beschikbaar (voor een gemiddelde woning tussen de €2.800 en €3.250)
  • Geen buitenunit
  • Bodembron gaat 25 jaar of langer mee

Nadelen:

  • Hoge investering (vanaf €15.000)
  • Niet elke bodemsoort is geschikt
  • Ruimte in de tuin nodig voor bodembron
  • Woning moet goed geïsoleerd zijn
  • Werkt alleen met lage temperatuur verwarming

 

Ervaring: Theo van Lieshout

bodembron warmtepompTheo is recentelijk met pensioen gegaan als wetenschappelijk instrumentenbouwer. Op dat moment gingen Theo en zijn vrouw nadenken over de toekomst van hun woning, blijven we, gaan we verhuizen of verbouwen. Het werd het laatste. De oude serre moest vervangen worden en daarmee kwam ook de vraag of Theo’s wens om aardgasvrij te wonen in vervulling kon gaan. Het liefst met een energiezuinig warmtepomp systeem. Met een jaren 70 woning is dit niet de meest voor de hand liggende oplossing maar dat weerhield Theo er niet van om toch te kijken naar de mogelijkheden.

Met een aantal verbeteringen aan hun woning; HR++ glas, dakisolatie, energiezuinig ventilatiesysteem en lage temperatuur radiatoren werd een bodem warmtepomp toch mogelijk. De bodem warmtepomp is geplaatst en overtreft alle verwachtingen. In de tussentijd heeft Theo al zijn ervaringen opgeschreven in een boek heeft een speciale website gemaakt om zijn verhalen te delen. Theo is daarin een echte fact checker die met zijn wetenschappelijke achtergrond, feit en fabels uit elkaar houdt.

Wilt u weten waarom en hoe Theo zijn huis energieneutraal heeft gemaakt? Lees zijn verhaal op zijn website:

https://www.huisenergieneutraalmaken.nl/

Of koop zijn boek: 

https://www.bol.com/nl/c/theo-van-lieshout/15091417/

Is uw woning geschikt voor een bodem waterpomp?

Als u van plan bent om met een bodem warmtepomp te gaan verwarmen is het belangrijk dat de woning goed geïsoleerd is, een ventilatiesysteem met warmteterugwinning heeft en geschikt is voor lage temperatuur verwarming. Een bodem warmtepomp is een flinke investering en het is zonde als deze niet optimaal functioneert.

In een ander artikel op onze kennisbank hebben we al uitgebreid geschreven over de voorwaarden waar een huis aan moet voldoen om met een warmtepomp te kunnen verwarmen. In het kort komt het erop neer dat de woning goed geïsoleerd moet zijn. Denk daarbij aan de standaard die geldt voor woningen gebouwd na 2000. Daarnaast is het belangrijk dat er in de woning een balansventilatiesysteem aanwezig is met warmteterugwinning en de woning volledig op lage temperatuur verwarmd kan worden.

“Extra isoleren is altijd verstandig”

Extra isoleren is daarbij altijd verstandig, ook bij woningen gebouwd na 2000. Met extra isolatie zorgt u ervoor dat er minder warmtevermogen uit de bodembron nodig is. Dat betekent dat u minder en kleinere bodemlussen nodig heeft. Aangezien de kosten voor de bodembron per meter wordt berekend scheelt dit in investeringskosten.

Ruimte voor bodembron

Verder is het belangrijk om rekening te houden met de ruimte benodigd voor het uitvoeren van de grondwerkzaamheden. Heeft u een kleine tuin en is deze omringd met muren van andere woningen? Dan wordt het waarschijnlijk lastig om een boor- of graafmachine te vinden die op bij u in de tuin kan komen. Heeft u weinig buitenruimte, maar is daar omheen wel veel werkruimte voor grote machines op de openbare weg, gemeentegroen of het erf van de buren? Dan kunt u met de buren of gemeente afspraken maken over het tijdelijk gebruiken van hun grondgebied.

Verschillende soorten bronnen

De lussen die normaal gesproken diep in de bodem worden aangebracht zijn ook op andere manieren te gebruiken als warmtewisselaar. In plaats van verticaal worden de buizen bijvoorbeeld horizontaal in de grond geplaatst.

Horizontale bodembron

Naast de zogenaamde verticale bodemwisselaar, bestaat er ook een horizontale bodemwisselaar. Deze werkt volgens hetzelfde principe als een verticaal systeem met het verschil dat de leidingen horizontaal in een U-patroon worden gelegd. Het is in feite een omgekeerde vloerverwarming die onder 1-2 meter zand gelegd wordt in uw tuin, weide of grasland. Om een horizontale bodemwisselaar te maken heeft u veel ruimte nodig in de tuin. De buizen die horizontaal de grond in komen te liggen nemen in een ideale situatie al snel meer dan 200 m2 in beslag voor een gemiddelde tussenwoning.

Warmtekorf

Een variant op de verticale bodemwarmtewisselaar is de warmtekorf: opgerolde buizen in een gat onder de grond. Die kan worden toegepast als er niet diep geboord mag worden of als er oppervlaktewater als bron kan worden gebruikt (een nabij gelegen beekje bijvoorbeeld).

Energiepaal

Een tweede variant is de ‘energiepaal’: een heipaal met daarin leidingen verwerkt die de warmte transporteren van de bodem naar de warmtepomp. Dit is een interessante optie in het geval van renovaties of nieuwbouw.

Rivier of meer

Ook een rivier of meer kan als bron worden gebruikt voor een bodem warmtepomp. In stromend water worden de buizen gelegd die normaal de bodem in gaan. In stilstaand water wordt het water op een plek opgepompt, door een warmtewisselaar gehaald en op een andere plek weer aan het water afgegeven. Daarmee wordt voorkomen dat het water rondom de plek van oppompen bevriest tijdens koude dagen. Dit is namelijk niet gunstig voor het rendement.

 

Koelen met een bodem-water warmtepomp

Een bodem warmtepomp kan, net als de meeste andere warmtepompen, ook koelen. Hiermee verhoogt u het comfort in huis tijdens de zomer. In tegenstelling tot bij actief koelen (buitenlucht warmtepomp of aircosysteem), verbruikt de warmtepomp bij passief koelen weinig energie. Dit komt door de gunstige ‘koude’ bodemtemperatuur die opgepompt wordt. De compressor – de grootste energieslurper in de warmtepomp – heeft u daarvoor niet nodig. De circulatiepomp (om het water door de lussen te pompen) zijn wel nodig maar verbruiken zeer weinig energie. Daardoor koelt u uw woning de hele zomer voor een klein bedrag aan elektriciteit. In veel gevallen betekent dit dat u voor het koelen van uw woning gedurende de hele zomer slechts 10 euro kwijt!

Dit doet u door de compressor in de warmtepomp uit te zetten waardoor de aanvoertemperatuur lager wordt. De warmtepomp neemt dan de bodemtemperatuur (100 tot 120 Celsius) over zonder deze te verhogen naar de aanvoertemperatuur waarmee de woning normaalgesproken verwarmt word.

 

Het rendement van een buitenlucht warmtepomp

De bodem warmtepomp heeft een hoog en stabiel rendement gedurende het jaar. Dit komt omdat de bodem in temperatuur nauwelijks varieert gedurende het jaar. In sommige gevallen is het grondwater ook in beweging en wordt de grond rondom de bodemlussen automatische aangevuld met warm grondwater. Om een goed beeld te krijgen van het effect op het jaarlijkse energiegebruik kijken we daarom naar de COP of SCOP van een warmtepomp.

COP

Als u een warmtepomp aanschaft dan komt u al snel de term COP of SCOP tegen. De Coëfficiënt of Performance (ook wel afgekort COP genoemd) is een getal dat aangeeft hoe efficiënt een warmtepomp werkt. Het geeft de verhouding weer tussen de energie die nodig is om warmte op te pompen uit een bron ten opzichte van de warmte die het systeem produceert. Stel we stoppen 1 kW aan elektriciteit in de warmtepomp en we krijgen daar 4,5 kW aan warmte voor terug. Dat is een rendement van 4,5, oftewel de COP is 4,5. Voor alle warmtepompen die verkocht worden in Nederland en Europa wordt dit getal onderzocht en vermeld in de specificaties van een apparaat.

De COP van een warmtepomp wordt bepaald aan de hand van berekening die rekening houdt met de temperatuur van de buitenlucht en het cv-water. Een gangbare methode is om te rekenen met een brontemperatuur van 70C en afgifte van 350C (cv-water). Een gemiddelde bodem warmtepomp heeft dan een COP van 4,7.

SCOP

De S van SCOP staat voor ‘Seasonal’ oftewel seizoensgebonden. Dit betekent dat het rendement over het hele jaar is berekend. Omdat de bodemtemperatuur hoger is dan 7 graden (die gebruikt wordt om de COP uit te rekenen) komt de SCOP van een bodem warmtepomp uit op een hoger getal. De SCOP van een bodem warmtepomp is over een heel jaar gemeten ongeveer 5,2.

 

Besparen op de energierekening met een buitenlucht warmtepomp

Om erachter te komen hoeveel een bodem warmtepomp voor een woning kan besparen gaan we kijken wat de investering in een bodem oplevert. We vergelijken daarom de bodem warmtepomp met een cv-ketel.

Voorbeeldwoning:

De cv-ketel van de woningeigenaren Anne en Robin is aan het einde van zijn levensduur. Voor de toekomst lijkt een bodem warmtepomp een interessant alternatief. Een bodem warmtepomp is een milieuvriendelijke oplossing en heeft de voorkeur maar ook financieel willen ze er niet op achteruit gaan.

Anne en Robin wonen in een vrijstaande woning uit 2005 met hun 2 kinderen van 12 en 15 jaar oud. Met hun oude ketel verbruikte ze in totaal 1.900 m3 gas per jaar. De woning heeft daarnaast de volgende kenmerken:

  • Het woonoppervlak van de woning is 160m2, verdeelt over 3 woonlagen
  • De woning is goed geïsoleerd met dak, vloer en muurisolatie met een isolatiewaarde van 2,5 (Rc-waarde) Daarnaast is de woning voorzien van HR++ glas
  • Het ventilatiesysteem is een balansventilatie met warmteterugwinning
  • Het gasverbruik voor warm verwarming: 1.700 m3 gas
  • Het gasverbruik voor warm tapwater: 300 m3 gas
  • Koken wordt gedaan op een inductiekookplaat
  • De woning wordt met vloerverwarming op de begane grond en met radiatoren (geschikt voor lage temperatuur) op de 2 bovenliggende verdiepingen verwarmd.

Optie 1. Een nieuwe hoog rendement cv-ketel

In dit voorbeeld gaan we uit van verwarming met de nieuwste hoog rendement cv-ketel die voldoet aan de laatste eisen. De cv-ketel verwarmt de woning en maakt warm water. De kosten voor installatie en aanschaf komen uit op een totaalbedrag van €2.500. Het gasverbruik voor verwarming en warm water is in totaal 1.900 m3 gas per jaar nodig. Met een gasprijs (peiljaar 2020) van €0,79 per m3 komt dat neer op een bedrag van €1.501 per jaar.

De cv-ketel is relatief goedkoop in de aanschaf maar is aanzienlijk duurder in het energieverbruik. Om een eerlijk vergelijk te maken kijken we daarom naar de kosten over de gehele levensduur van de cv-ketel. Daarbij houden we rekening met inflatie en prijsstijgingen voor gas en elektriciteit (in het geval van de warmtepomp).

De cv-ketel heeft een levensduur van ongeveer 15 jaar. Als we kijken naar de afgelopen decennia dan zien we dat de prijs voor gas flink op en neer ging. Voor de komende jaren zal dit niet anders zijn. Kijkend naar het verleden en de toekomst dan is een jaarlijkse prijsstijging van 3% niet te optimistisch. Dat betekent dat u voor de gasrekening over 15 jaar (in 2035) €2.270 betaalt. En als we alle tussenliggende jaren erbij optellen komen we uit op een bedrag van €27.917 uit.

Samengevat kost een cv-ketel:

  • €27.917
  • €2.500

= €30.417

Optie 2. Een bodem warmtepomp

In deze berekening gaan we de woning aardgasvrij maken. De cv-ketel wordt vervangen voor een bodem warmtepomp. De aanschafkosten voor de warmtepomp met 200 liter boilervat (voor het opslaan van warm tapwater) komt uit op een bedrag van ongeveer €12.000 inclusief subsidie (ongeveer €3.100). Uiteraard zitten hier ook de installatiekosten bij opgeteld.

De warmtepomp gebruikt per jaar 3.402 kWh aan elektriciteit. Met een elektriciteitsprijs van €0,23 per kWh komt dat uit op een bedrag van €782 per jaar. Dit bedrag is voor het verwarmen van uw huis en warm tapwatergebruik. Dit betekent een verlaging van de vaste lasten met een bedrag van ruim €719 per jaar. 

Daarnaast wordt ook de gasaansluiting weggehaald. Dit betekent dat de kosten voor netbeheer komen te vervallen. Dit scheelt jaarlijks ongeveer €250 op de vaste lasten. Deze besparing kunnen we er dus bij optellen. In totaal is de besparing op de energierekening €969 per jaar.

Over een periode van 15 jaar ziet dat er als volg uit.

  • €12.000 (bodem warmtepomp)
  • €14.553 (energiekosten)
  • – €4.323 (besparing op netbeheerskosten)

= €22.230

Dat is een forse besparing in vergelijking met een cv-ketel. Het verschil is ruim €7.000!

 

Terugverdientijd en financieel rendement

Zo ziet u dat investeren in een buitenlucht warmtepomp een slimme investering is voor uw portemonnee en het milieu. Nu de spaarrente bij de bank bijna op 0% staat is een investering in een warmtepomp een goede investering met een rendement van 2,5% tot 6% per jaar.

 

Investering

Kosten 15 jaar

Besparing energierekening

Terugverdientijd

Rendement

Cv-ketel

€2.500

€27.917

€0

N.v.t

N.v.t

Bodem Warmtepomp

€12.000

€22.230

€969

9 jaar

2,5% 


Effect woningwaarde en hypotheekrente

Een aardgasvrije woning met een bodem warmtepomp is zeer energiezuinig en heeft lage vaste lasten. Banken kijken daarnaar wanneer ze hypotheken verstrekken. Daarom stimuleren ze woningeigenaren om te investeren in energiebesparende maatregelen. Een banken geeft dan ook eerder een hypotheek voor een woning met lage vaste lasten en die een goed energielabel heeft. In sommige gevallen kan dit zelfs een aantrekkelijke rentekorting op uw hypotheek opleveren.

Met dit in het achterhoofd, is het als huizenzoeker ook logisch om een woning te kopen die aardgasvrij is en een goed energielabel heeft. De woningwaarde gaat dus flink omhoog. In verschillende onderzoeken is er dan ook gebleken dat elke labelstap op het energielabel gelijk staat aan ongeveer 1,5% meer woningwaarde.

Heeft u een bodem warmtepomp waarmee u volledig elektrisch verwarmt én u kookt elektrisch dan kunt u volledig van het gas af! De jaarlijkse kosten voor vastrecht komen te vervallen en daarmee is een all-electric buitenlucht warmtepomp terugverdient in 9 jaar!