Hvordan fungerer bergvarme?
Hvordan fungerer bergvarme?
Temperaturen under bakken holder seg stabil hele året. På en dybde på 10–15 meter ligger temperaturen jevnt på rundt 4 grader Celsius. Går man dypere, øker temperaturen gradvis. For eksempel, på 300 meters dyp er temperaturen omtrent 10 grader, og ved 600 meter stiger den til rundt 15 grader. Denne varmen stammer primært fra lagret solenergi og nedbryting av radioaktive mineraler i bergartene. Varmen er nesten utømmelig, noe som gjør den til en svært pålitelig energikilde.
Dette kan kanskje virke som lave temperaturer, men de gir faktisk svært gode forhold for varmeproduksjon ved bruk av en varmepumpe. I tillegg utgjør de et utmerket grunnlag for driftssikker og effektiv kjøling.
En varmepumpe fungerer ved å hente varme fra ett sted, øke temperaturen, og deretter levere varmen til et annet sted. Et godt eksempel på dette er et kjøleskap, som henter varme fra innsiden og avgir den til rommet utenfor. Et riktig dimensjonert bergvarmeanlegg kan levere fra tre og opptil syv ganger så mye varme til bygget som det forbruker i strøm. Forholdet mellom den leverte varmen og strømforbruket kalles COP (Coefficient of Performance).
Varmepumper finnes i mange varianter og størrelser, hver med sine egne fordeler og ulemper. Mindre varmepumper kan ofte kobles i serie, noe som gir mulighet for skalering, lavere kostnader og enklere installasjon. Større varmepumper kan som regel skreddersys for spesifikke formål og driftsforhold.
Fordeler med bergvarme
Fordeler med bergvarme
Bergvarme er en pålitelig og utprøvd teknologi som bidrar til å redusere både energiforbruk og kostnader. For eksempel er det installert over 650 000 bergvarmeanlegg i Sverige (EGEC Market Report 2022).
Videre utnytter bergvarmeanlegg en lokal energikilde uten utslipp eller skade på miljøet og er nesten usynlig når anlegget er i drift.
I tillegg er bergvarme en langsiktig investering. Energibrønnene har en teknisk levetid på minst 50 år og vil sannsynligvis vare gjennom byggets levetid. Varmepumpen har en teknisk levetid på omtrent 15-20 år.
Ved valg av dypere brønner (300-600 meter) kontra grunnere brønner (150-250 meter) kan man redusere det totale antallet brønner som kreves og dermed areal som benyttes. En enkelt brønn på 600 meter kan faktisk dekke det samme energibehovet som tre brønner på 300 meter. I tillegg vil den høyere temperaturen i de dypere brønnene bidra til en økning i COP (Coefficient of Performance), som betyr at systemet blir mer effektivt.
Hvordan dimensjonere en robust brønnpark
Hvordan dimensjonere en robust brønnpark
For å etablere et robust bergvarmeanlegg er det avgjørende å begynne med en godt dimensjonert brønnpark. Når varmepumpen produserer varme, hentes denne varmen fra brønnparken, noe som fører til at temperaturen rundt borehullene synker. Denne tapte varmen erstattes av grunnvarme fra fjellet rundt borehullene, på samme måte som en kald drikke blir varmet opp i løpet av en varm sommerdag. Derfor er det viktig at brønnparken er riktig dimensjonert for å opprettholde en balanse mellom varmeopptaket og varmen som tilføres fra fjellet over tid.
Balanse i brønnparken og varmen som overføres fra fjellet avhenger både av grunnforholdene lokalt og designet av brønnparken.
Grunnforholdene omfatter for eksempel type fjell, grunnvannsnivå og eventuell vannstrømning. Disse forholdene kan ikke endres, men det finnes ulike tiltak som kan tilpasses. I forprosjektet vurderes grunnforholdene nøye ved hjelp av referansebrønner, berggrunnsdatabaser, og bekreftes videre med for eksempel en termisk responstest (TRT).
Designet av brønnparken omfatter avstanden mellom brønnene, konfigurasjonen (plasseringsmønsteret) og dybden, og kan i stor grad tilpasses det spesifikke prosjektet for å optimalisere driften.