Bergvärme

Bergvärme så kallad geoenergi, utnyttjar energin som finns lagrad i berget. Vätskan går från värmepumpen ner i den borrade brunnen, tar upp den lagrade värmen och i värmepumpen omvandlas energin till värme och varmvatten.


Bergvärme ett bra alternativ för miljön.

bergvärme

Bergvärme/Geoenergi kan utvinna både värme och kyla.

Wikipedia om bergvärme

Wikipedia om Geotermisk energi

Energin - Uppvärmningen - Besparingen - Hämtas från marken under huset utan annan åverkan än ett lodrätt hål! Bergvärme leder till stora besparingar i uppvärmningen - mest när det är som kallast utomhus.

Genom ett i förhållande till behovet väl dimensionerat borrhål, får man ständigt gynnsamma temperaturförhållanden, vilket innebär maximal besparing. Tillsammans med en effektiv värmepump blir därmed driftskostnaden låg, oavsett hur låg yttertemperaturen är.

På de relativt grunda djup som är aktuellt vid bergvärme, håller berggrunden samma temperatur som grundvattnet. Grundvattnet i sin tur får sin värme från, solen i den allra översta delen av jordskorpan, jordlager och berg när vattnet befann sig vid jordytan. Vatten i närliggande hav och större sjöar som värmts upp av solen bidrar också till grundvattnets temperatur.

I Sverige håller grundvattnet oftast en konstant temperatur över året på 6–8 grader. Den stabila temperaturen, oberoende av årstid, och tillgången till den stora volymen grundvatten som finns i berggrundens sprickzoner gör att bergvärmeutvinning är effektivt i princip året runt.

I dagligt tal så handlar bergvärme om att utvinna energin ur grundvattnet genom att borra hål i berggrunden i området 50-200m. Beroende på fördelningen av grundvattnet i området och om området har en god vattenomsättning, kan stora mängder energi utvinnas ur endast ett borrhål.I medel sänks temperaturen på grundvattnet med 3-4 grader.

Energin som ger en sänkning av grundvattentemperaturen omvandlas till värme i värmepumpens värmeväxlare. Värmen från värmepumpen klarar att hålla vattnet i en ackumulatortank på cirka +50 grader, denna värme skickas sedan ut till radiatorerna i huset.Det är alltid viktigt att borrhålet är väl dimensionerat efter energibehovet. Om behovet är större än tillgången, kan så kallad permafrost uppstå i borrhålet. För att få ett effektivt borrhål så är det viktigt att det är god vattenomsättningen i borrhålen, ett djupare hål ger i regel mer energi och klarar ett större behov.

Alla borrhål får en viss isbildning under den kalla delen av året, energibehovet är större och tillströmningen av varmt grundvatten är mindre. Detta är helt normalt och under den varmare delen av året återladdas borrhålet. Bergvärmepumparna är konstruerade så att det är temperaturskillnaden som ger energi, ett exempel; sommartid kan energibehovet sänka temperaturen i borrhålet från +8 till +5 och vintertid från -1 till -4. Det är samma temperaturskillnad om 3 grader och detta ger samma energi till bergvärmepumpen.

Isbildningen som sker på vintern är inte negativ utan ger också en viss positiv effekt, den yta som tar upp energi från grundvattnet i området ökar genom isbildningen. Så om isbildningen inte är för omfattande (underdimensionerat borrhål eller för stort energibehov) så är faktiskt isbildningen som sker runt borrhålet under årets kalla del bara positivt.Ett djupare (längre) borrhål ger i regel mer energi vilket betyder att det klarar av ett större energibehov.

Men det finns en gräns på hur djupa borrhål man kan ha och den gränsen finns i värmepumpen. Cirkulationspumpen i värmepumparna klarar inte det mottryck som blir vid ett extremt djupt borrhål. Det finns flera sätt att ändå klara av att täcke ett stort energibehov.Flera borrhål är den vanligaste lösningen vid stora energibehov, då kopplar man ihop borrhålen genom en fördelning. Detta ger fördelen att flödet till borrhålen går att reglera och därigenom maximera effekten från borrhålen.

En annan lösning är att borra snett, ett så kallat gradat borrhål. Detta ger mer ett längre borrhål utan att det blir extremt djupt, det är djupet som ger det höga mottrycket som värmepumparna kan ha problem med. Dessa exempel gäller inte vid vanliga bergvärme installationer då energin från ett 100-250m djupt borrhål täcker de flesta villors energibehov.


Att borra en energibrunn

Vi använder oss av våran "Rigg" en stor slagborr maskin kan man säga. Den drivs dock inte med el utan med tryckluft från en kompressor, som i sin tur drivs av ett dieselverk. Tryckluften från kompressorn gör att borrhammaren slår täta slag på borrkronan, som samtidigt roterar. Borrkronans stift i hårdmetall krossar berg, sten och grus till fina små partiklar, så kallat borrkax. Borrkaxet trycks upp medhjälp av trycket från kompressorn, sedan tranposrteras det i kraftiga slangar för att till sist samlas upp i en container.

Efter hand som borrkronan arbetar sig ned i marken, tillförs borrstänger som är 3 meter långa. Borrstängerna är ihåliga för att leda tryckluften från kompressorn ner till borrhammaren. Den första delen av ett borrhål sker genom jordlager med hjälp av ringborr, detta är för att man vill få med foderrören ner till det fasta berget. När man nått det fasta berget så borrar man fast foderrören i berget och sedan plockas alla borrstänger och borrhammare upp igen.

Nu gjuter man fast foderrören i berget för att säkerställa ett tätt borrhål. När gjutningen är färdig så går man ner med ett annat borr, ett borr som är enbart för berget då man ej fortsätter med foder rör. Allt eftersom man borrar sig ner så tillför man de 3 meter långa borrstängerna till önskat djup är uppnått.

När borrningen är färdig så sköljer man rent borrhålet för att avlägsna stenar och andra vassa delar, detta gör man för att undvika skador på kollektorn som skall sänkas ner i borrhålet.

Efter sköljningen så plockas alla borrstänger och borrhammaren upp och borrarna sänker ner kollektorn med en speciell maskin, en så kallad slangman. Efter sänkningen av kollektorn så sätter borrarna på ett plastlock på foderröret, detta gör man för att förhindra nedskräpning av borrhålet. Borrarna packar ihop sina maskiner och beger sig till nästa borrplats.

borrigg

Ingrävning av bergvärme

Det räcker ju inte med att borra en brunn för att få bergvärme, kollektorn som sitter i borrhålet måste ju kopplas ihop med bergvärmepumpen. Det är i detta skede som ingrävningen blir aktuellt. Vår montör gräver med hjälp av en mini-grävare ett dike mellan huset och borrhålet, diket görs ca 60cm djupt.

Runt foderröret gräver montören ett hål som är ca 1 meter i diameter, detta är för att montören skall komma åt att kapa foderöret. Man vill ju inte att det skall sticka upp över marknivå. När foderröret är kapat så monteras ett tätande lock som består av två plastskivor med ett gummi imellan, gummit expanderar när de genomgående bultarna dras åt. Detta ger en 100% tätning. Slangen i marken kallad markkollektor svetsas ihop med kollektorn som är i borrhålet, slangarna sitter i speciella fixturer medans svetsarna får svalna i minst 20 minuter.

För att koppla ihop borrhålet med värmepumpen så görs två hål i väggen, dessa är 70mm i diameter för att rymma isolerad slang. Hålen placeras över marknivå för att undvika att fukt tränger in i huset, det sista montören gör är att täcka hålen i väggen med en plastkåpa. Dels för att skydda slangen dels för ett mer estetiskt intryck.

grävmaskin

Borrning i vattenskyddsområde

För att få tillstånd att borra en energibrunn för bergvärme i ett vattenskyddsområde, så krävs det att borrhålet fylls efter kollektorn är sänkt.

Hela principen går ut på att borrhålet fylls med en speciell lera. Lerans egenskaper är sådana att den är såpass tät att den inte släpper igenom vätska vid ett eventuellt lekage i kollektorn, men samtidigt så hindrar den inte kollektorn att ta upp värmen från grundvattnet i berget.

lerfyllning