Hur fungerar bergvärme?

Bergvärme bygger på en princip för utvinning av energi ur grundvattnet som finns i berggrunden, s.k. geoenergi. En del kanske tror att vattnet därnere är varmt och att man helt enkelt bara pumpar upp det för att värma huset. Men det är inte riktigt så det fungerar.

Grundvattnet i den svenska berggrunden ligger ganska konstant mellan 6-8 grader hela året runt. I ditt hus vill du kanske ha kring 20-22 grader för att uppleva det som behagligt. Så hur kan vi värma vårt hus då?

Värmen hämtas upp med köldbärare

Ett system för bergvärme bygger i stora drag på en värmepump, en ackumulatortank och ett borrhål. Ner i borrhålet leds en nedkyld vätska, kallat köldbärare eller kollektorvätska. Detta medium har en temperatur som är lägre än grundvattnet och kommer därmed att ta värme från grundvattnet.

Köldbäraren går därefter in i pumpens förångare där den överför värmeenergin till ett köldmedium. Där sker en förångning av köldmediet och gasen som bildas komprimeras i pumpens kompressor. När man komprimerar en gas ökar värmen och denna värme överförs därefter till det vatten som cirkulerar i husets värmesystem. En ackumulatortank används däremellan för att kunna lagra energin.

Tillsätt lite energi och få ut mycket energi

Systemets värmepump, kompressor och cirkulationspump kräver energi för att köras. Ett bergvärmesystem måste alltså kunna utvinna mer energi än vad det kostar att driva systemet.

COP, coefficient of performance, är det begrepp som beskriver hur mycket värmeenergi som utvinns per tillförd enhet elenergi. Värdet 1 betyder att systemet går plus minus noll och inte ger mer energi än om man skulle använda direktverkande el som uppvärmning.

För att ett bergvärmesystem ska vara lönsamt ur energisynpunkt måste man alltså ha ett COP-värde på över 1. Nu ligger de flesta moderna system betydligt högre än så och det måste till för att man ska kunna räkna hem investeringen. Det kostar dels att borra hål men sen kostar även pumpen en hel del i inköp (60-100 tkr) och livslängden är endast 15-20 år.

Hur mycket energi kan utvinnas med bergvärme?

Det riktvärde som används för att räkna ut mängden energi som går att utvinna är; 140 kWh per meter borrhål och år vid en håldiameter på 140 mm.

Grundvattnet ligger på ca 10 meter under markytan och neråt. Ett borrhål på 150 meter har därför ett aktivt borrhålsdjup på 140 meter. Den teoretiska mängden värmeenergi som kan utvinnas är därför 140×140 = 19 600 kWh.

Flera borrhål för mer energi

För de allra flesta räcker det med ett borrhål på ca 200 m (190 m aktivt djup). Det skulle ge 26 600 kWh per år. Har man ett större energibehov än så kan man borra flera hål.

Vid utvinning av värmeenergi med bergvärme kommer en viss nedkylning av grundvattnet att ske. För den som borrar flera hål, eller har grannar med borrhål, måste man ta in det i beräkningen. Det man rekommenderar är att avståndet mellan parallella borrhål måste vara minst 20 meter.