Open bronsysteem

Werking
 

Het open bronsysteem bestaat uit twee of meerdere door ons geboorde putboringen namelijk 1 pompput en 1 of meerdere retourput(ten). De diepte van deze boringen wordt door Celis Putboringen opgezocht, berekend en bepaald of doorgegeven door opdrachtgever. De diepte van deze boringen zal afhangen van het gebied, en waar de watervoerende laag zich bevindt.

In de pompput wordt een pomp geplaatst die het water naar de warmtepomp oppompt. Het water dat opgepompt wordt, wordt door de aarde verwarmt. De warmtepomp zal er voor zorgen dat de energie uit het water wordt opgenomen. Het afgekoelde water wordt overgebracht naar de retourput. Een goede waterkwaliteit van het grondwater moet er voor zorgen dat de warmtewisselaar niet wordt aangetast. Het grondwater mag niet met de lucht in aanraking komen. Het grondwatercircuit wordt onder overdruk geplaatst zodat de zuurstof niet uit het grondwater kan vrijkomen.

In de ondergrondse waterlagen zit grondwater met een constante temperatuur van 10 à 14 °C. Dit grondwater is meestal overvloedig aanwezig en zal bij onttrekking van warmte door een huishoudelijke warmtepomp niet in temperatuur dalen.

Uitvoering

De pompput is voor een warmtepomp identiek aan een klassieke waterput. De diameter van het boorgat bedraagt 200 à 400 mm. Voor de warmtepompen ligt de gemiddelde diepte tussen 20 en 100 m, afhankelijk van de geologie. Warmtepompboringen dieper dan 150 m-mv zijn meestal om technische redenen minder interessant. Met een uitgebreide geologische databank kan voor elke locatie bepaald worden welk systeem het meest interessant is (grond of grondwaterbron als warmtebron).

In het geboorde gat wordt nadien de PVC verbuizing geplaatst. Onderaan is een filterelement, omstort met filterzand, waar het water de put kan indringen. Dit filterelement is verbonden met de stijgbuis die tot aan het maaiveld reikt. Rondom deze stijgbuis worden de doorboorde kleilagen die ondoordringbaar zijn, afgedicht met kleistoppen en de rest van de annulaire ruimte kan met de opgeboorde resten of met grind terug worden aangevuld.  

Tot een debiet van 15 m³/uur volstaat een stijgbuis van 125 mm doorsnede. Per kW geleverd vermogen heeft men ongeveer 0,2 à 0,3 m³/uur water nodig van 10°C.

De retourput die het water verplicht in dezelfde watervoerende laag terugstuurt heeft enkele verschilpunten. Water terug pompen is moeilijker dan oppompen. Daarom heeft een retourput een zo lang mogelijk filtergedeelte. Ook de boordiameter ter hoogte van het filterelement moet zo groot mogelijk zijn. Soms is het zelfs noodzakelijk meerdere retourputten te boren. Om te vermijden dat het water langs de buitenkant van de buis terug naar de oppervlakte spoelt, moet een ontlastingsbuis of een cementstop geplaatst worden.

In sommige gevallen, als de watervoerende laag voldoende dikte heeft, is het mogelijk om in één putboring de pomp en retourfilter in te bouwen. De kosten van de put en aansluitingen zijn dan lager.

Pomp

Meestal wordt geopteerd voor een onderwaterpomp. De juiste keuze van de pomp is zeer belangrijk. Het vermogen van de onderwaterpomp bepaalt mee de winstfactor van het totale systeem.

Het vermogen van de pomp wordt bepaald door het debiet, het dynamisch peil (dit is het waterpeil tijdens het pompen), de drukverliezen over de leidingen en de warmtewisselaar en ten slotte de overdruk op de retourput. Een te zware motor gaat de totale winstfactor van het systeem drukken. Bij een goede dimensionering ligt het nodige aandrijfvermogen van de grondwaterpomp voor een gemiddelde woning tussen 0,37 en 1 kW.

Het grondwater mag nergens in contact komen met de lucht om oxidatie te voorkomen. Kalk en ijzer in het water kunnen dan afzettingen en verstoppingen veroorzaken in de leidingen, de warmtewisselaar en de putten zelf.

Het kan interessant zijn om het grondwater ook te gebruiken voor sanitaire doeleinden of voor de tuin. Mits het plaatsen van een hydrofoorinstallatie met eventueel een bijkomende pomp is dit perfect mogelijk. Door een tweede pomp, uitsluitend voor het sanitair gebruik, in serie te plaatsen met de onderwaterpomp kan men het vermogen van de onderwaterpomp beperkt houden of door een frequentiegestuurde onderwaterpomp te gebruiken.

Voordelen

- dit systeem geeft het grootste rendement
- is toepasbaar met verschillende afgiftesystemen
- natuurlijke koeling is mogelijk op basis van het bodemwater

Nadelen

- duurste systeem
- in tegenstelling tot het gesloten systeem, is er bij dit systeem wel onderhoud vereist