Bodemtemperatuur

Achtergrond en aanleiding

De temperatuur in de ondergrond op een locatie is een veel over het hoofd geziene maar zeer belangrijke parameter bij het ontwerp van gesloten bodemenergiesystemen. Indien de bodemtemperatuur op de locatie 1 oC hoger is dan in het ontwerp dan is het rendement van het systeem over de hele levensduur ca 3% hoger. Omgekeerd geldt hetzelfde: is de temperatuur 1 oC lager dan is het rendement over de hele levensduur van het systeem 3% lager. Bij grotere afwijkingen (8 oC in plaats van 12 oC) kan zelfs de werking van het systeem voor warmtelevering in gevaar komen.

Het is daarom van groot belang de bodemtemperatuur op locatie goed in te schatten.

De temperatuur in de ondergrond is een combinatie van de historische (gemiddelde) temperaturen aan het oppervlak en de warmte die uit het binnenste van de aarde opstijgt (geothermische gradient).

In onderstaand figuur wordt de oppervlak-nabije seizoensmatige temperatuurvariate en demping met de diepte weergegeven. Op ± 15 – 20 meter diepte wordt de gemiddelde (oppervlakte)temperatuur bereikt, op grotere diepten is er een kleine geothermische gradiënt. Merk op dat deze, bijvoorbeeld in stedelijke gebieden, in de bovenste 100 -200 meter geïverteerd kan zijn.

Verticale temperatuur gradient.png

De verticale bodemtemperatuur, waarbij rekening gehouden wordt met de dempingsdiepte en seizoen, kan berekend worden met de volgende formule:

Bodemtemperatuur formule.png

Aanvullend kan er rekening gehouden worden met een geothermische gradiënt. In Nederland bedraagt deze maximaal 3 oC / 100 m of ± 0,06 Wm2 – maar is veelal in het diepte interval tot -150 meter afwezig.

Keuzemogelijkheden

A B C
Bodemtemperatuur Gemiddelde luchttemperatuur Berekende vertikale gradiënt Gemeten vertikale gradiënt

Tabel 1: Mogelijke methoden bepalen ongestoorde bodemtemperatuur

Sidebar