OPLEIDING
Install Magazine 1009 – november 2026
Efficiëntere testmethoden voor geothermische boringen
Bekroonde thesis van Bart Vandenhout (KU Leuven)
Om de prestaties van verschillende TRT-methoden te bepalen werd een speciale testopstelling gebouwd.
Om de prestaties van verschillende TRT-methoden te bepalen werd een speciale testopstelling gebouwd.
Om onderzoek in warmtepomptechniek aan te moedigen, bekroont het Warmtepompplatform, de sectorfederatie binnen ODE, elk jaar een interessant eindwerk. Dit jaar ging de prijs naar Thermal Response Tests for Geothermal Borefields, de masterthesis van Bart Vandenhout (KU Leuven). De prijs werd uitgereikt op het WPP Symposium. We geven de hoofdlijnen weer.
Boorvelden juist dimensioneren
Een belangrijke drempel voor geothermische warmtepompen is de kost van de boringen. Het komt er dus op aan om het boorveld zo precies mogelijk te dimensioneren. Vandaag gebeurt dat nog vaak op basis van schattingen en kengetallen van cruciale boorparameters (de thermische geleidbaarheid van de bodem, de onverstoorde bodemtemperatuur en de thermische boorgatweerstand). Daarbij hanteert men doorgaans een zekere veiligheidsmarge, om falen van het systeem door een ondergedimensioneerd boorveld te voorkomen. Dat maakt de boring echter duurder.
Men kan de boring preciezer dimensioneren met een thermal response test (TRT). Daarbij circuleert water op een gecontroleerde manier door een testboring, en wordt de temperatuurrespons continu gemeten. Een nadeel van deze methode is dat die veel tijd in beslag neemt, gewoonlijk drie à vier dagen. Bart Vandenhout onderzocht innovatieve manieren om de duur van een TRT in te korten.
Innoverende methoden
Een eerste piste bestond uit de integratie van een transiënt boorgatmodel in de TRT. Dit maakt gebruik van warmtewisseleffecten op korte termijn om de thermische eigenschappen van de boring te berekenen. Op deze manier hoeft men niet te wachten tot het thermisch gedrag van de boring gestabiliseerd is; men kan ook de meetdata uit de eerste testfases meenemen. Toegepast op een dataset van Terra Energy, een geothermisch bedrijf, bleek dat deze methode de testtijd met ongeveer een kwart kon reduceren. Dat spaart dus heel wat tijd en kosten.
Een tweede piste onderzocht een alternatief type TRT. De huidige standaard is de Constant Power TRT (CP-TRT), waarbij het vermogen in de bodemlus constant wordt gehouden. Een alternatief is de Constant Inlet Temperature TRT (CIT-TRT) waarbij de temperatuur van het circulerende water constant wordt gehouden. Om de prestaties van deze methode te bepalen, werd een speciaal toestel ontwikkeld dat zowel CP-TRT als CIT-TRT kon uitvoeren. Dat toestel werd dan experimenteel getest in samenwerking met het bedrijf LOBO Boringen.
Uit de testen bleek echter dat de CIT-TRT minder stabiel is en gevoeliger voor externe factoren, zoals schommelingen in de buitentemperatuur. De data zijn dus minder betrouwbaar. Anderzijds bleek dat het testapparaat wel degelijk bruikbaar was om CP-TRT testen te beoordelen.
Deze thesis slaat een brug tussen academisch onderzoek en praktische innovatie, door een samenwerking met twee bedrijven uit de sector. Het gebruik van een transiënt boorgatmodel kan de duur van een TRT significant inkorten. Een CIT-TRT, anderzijds, biedt geen voordelen ten opzichte van een klassieke CP-TRT.
Door: Alex Baumans
Foto’s: Bart Vandenhout
https://www.mech.kuleuven.be/en/tme/research/thermal_systems/the-sysi
