Energi Återladda borrhål

TEMA Energi
SOLFÅNGARE
ATT ÅTERVINNA frånluften är oftast det
mest kostnads- och miljöeffektiva sättet att
återladda borrhålen. Men det finns idag ett
flertal sätt att återladda. Omständigheterna
i det enskilda fallet avgör vilken metod som
är bäst. TEXT: HANS HELLBERG ILLUSTRATION: JOHAN JARNESTAD
Teknik: Högtemperatursolfångare som placeras på
tak, fasad eller vakuumrör placerade på tak.
Ger energi för att tillverka tappvarmvatten
under delar av året och avlastar då bergvärmepumpen och minskar värmeuttaget ur marken. Kan
också användas till återladdning.
Kan vara svåra att placera på befintliga fastigheter. Ger inte så stor återladdning som andra återladdningsalternativ.
KYLMEDELSKYLARE
KLIMATFÅNGARE
Teknik: Kallas även lågtemperatursolfångare
och består av svart plastslang eller pem-rör
som placeras på tak eller under asfaltsytor och
fångar upp värmen ur luften/marken.
Betydligt billigare än solfångare och 50
procent effektivare än vakuumrör vid ren återladdning av borrhål. Ger återladdning så länge
utomhustemperaturen överstiger 5–6 grader.
Kan vara utrymmeskrävande, kräver stor
yta för effektiv återladdning.
Teknik: Uteluftvärmeväxlare med fläktar som
återvinner värme ur utomhusluften. Kan placeras
på tak eller gård intill huset.
Fungerar överallt om det finns plats. Ger hög
effektivitet när stora mängder energi ska återladdas i borrhål/energilager.
Kan vara utrymmeskrävande och kan ge
upphov till buller. Försök välja lågvarviga fläktar.
Fläktarna drar el vilket ska räknas med i energi­
beräkningen.
BEGRÄNSNINGAR I BORRHÅL
I ett enskilt borrhål kan man bara ”reparera” det värmeunderskott som eventuellt
blivit under vintern. Alltså: Om berget
normalt håller 7 grader och temperaturen sjunker till 5 grader under vintern, så
kan man under sommaren återladda till 7
grader – men pumpar man ner mer värme
sprids det ut i berget. I ett borr­hålslager
kan man däremot bygga upp en övertemperatur i förhållande till omgivande berg.
44
FASTIGHETSTIDNINGEN NR 10 DECEMBER 2014/JANUARI 2015
YTVATTENVÄRME
AVLOPPSVÄRMEVÄXLARE
Teknik: Utvinner energi ur avlopps­
vatten med hjälp av värmeväxlare
Bidrar både till återladdning av
energilagret samt avlastning av värmepumpen genom att värmen även
kan användas till att förvärma tappvarmvatten.
Ofta svårplacerade då värmeväxlarna är utrymmeskrävande. Värmeväxlarna är idag inte så effektiva men
utvecklingen går framåt.
FRIKYLA
Teknik: Under vår och tidig
sommar är temperaturen
i berget så pass låg att det
går att använda bara borrhålen för kylning (gäller
fastigheter med behov av
luftkonditionering). Samtidigt värms berget upp
vilket ger återladdning inför
uppvärmningssäsongen. När
kylmaskinerna startar för att
täcka resterande kylbehov
används överskottsenergin
till att återladda borrhålen.
Mycket god driftekonomi
i kombination med frikyla
och uppvärmning av en
fastighet. Återladdning av
energilagret sker normalt
FRÅNLUFTSÅTERVINNING
Teknik: Återladdar borrhålen
med värmen från ytvatten.
Mycket effektiv återladdningskälla som ger uppemot
200 gånger mer energi än
vad som tas ut.
Ser till att borrhål/
energilager är fyllda när uppvärmningssäsongen börjar.
Kan även användas som
primär köldbärare till värmepumpen/värmepumparna
då ytvattnet är varmare än
borrhålslagret.
Kräver närhet till hav eller
sjö och är tillståndspliktigt.
Kräver ofta en något större
investering och mer skötsel.
Teknik: Energin ur frånluften återvinns.
Den bästa lösningen om frånluften är
samlad på ett effektivt sätt eftersom det
ger 20-gradig varmluft gratis året om.
Hjälper till att avlasta bergvärmepumpen
vintertid genom att höja temperaturen i
köldbäraren och ger återladdning och nettotillförsel av värme till marken sommartid.
Dyr investering om frånluften inte är
samlad på en eller få platser i huset. Inte
lönsamt vid små frånluftsflöden.
sommartid då frikyla är i
drift.
Händer att man inte klarar toppkyleffekten då behovet är stort. Energilagret är
ofta inte dimensionerat för
stor kyleffekt och köldbärartemperaturerna blir högre än
vad köldbärarsystemet normalt är dimensionerat för.
Så återladdar du borrhålen
när energin tryter i berget
H
ar du problem att få upp
värmen i huset vintertid
eller få tillräckligt varmt
tappvatten? Då behöver du
förmodligen återladda dina
borrhål eller avlasta bergvärmepumpen
på något annat sätt.
Det finns flera orsaker till att bergvärmen inte räcker till. Några är att dina
hyresgäster gör av med mer varmvatten
eller har varmare inomhus än det var
tänkt. Eller att du byggt till så att större
yta ska värmas upp. Det kan också bero på
att du bytt till en ny, effektivare värmepump som tar ut mer energi än vad borrhålslagret är dimensionerat för.
MEN DET ÄR också så att bergets temperatur kring borrhålen successivt sjunker,
vilket gör att mängden energi som kan tas
FASTIGHETSTIDNINGEN NR 10 DECEMBER 2014/JANUARI 2015
ut minskar med åren om du dimensionerat
för snålt från början. Detta märks först
efter fem–tio år. Ju tätare mellan borrhålen, desto större temperatursänkning.
– Ju större anläggningen är, desto större
betydelse har den energimängd som finns
i den markvolym du använder dig av, säger
Göran Hellström, docent och specialistkonsult med inriktning på markvärme.
Volymen bestäms av hur många borrhål
45
FOTO: ENSTAR
TEMA Energi
Återvunnen värme från hisstorn
BOSTADSRÄTTSFÖRENINGEN Vårdträdet i Bromma åter-
laddar borrhålen med överskottsvärme från ett glasat hisstorn,
som blir varmt under sommarhalvåret. Även frikyla från lägenheterna bidrar till återladdningen sommartid, med ökad komfort
i lägenheterna. Dessutom förvärms tilluften till byggnaden via
borrhålslagret och energin i den utgående frånluften återvinns i
en roterande värmeväxlare. Värmepumpen har en värmeeffekt
på 124 kilowatt.
på återladdning till ditt bergvärmesystem,
även om det blir dyrare än om det gjorts
från början. Att återladda innebär att man
tillför energi/värme tillbaka i borrhålen
för att minska temperatursänkning i den
omgivande marken. Temperatursänkningen är proportionell mot nettouttaget
av energi under året.
I ett så kallat borrhålslager där flera
borrhål är sammankopplade, hjälper återladdningen till att hålla markens naturliga
temperatur. Återladdning av enstaka borrhål innebär däremot att man temporärt
återställer temperaturen i marken igen
efter att den sjunkit under vintern när man
tagit ut värme.
Effektivast är oftast att återladda borr-
Frikyla och
överskottsvärme
Peter Jordell, Enstar
hålen genom att ta tillvara energin i frånluften från husets ventilationssystem.
– I frånluften har du tillgång till 20-gradig luft året om vilket gör att du både kan
avlasta bergvärmepumpen vintertid och
återladda borrhålen under sommarhalvåret. Men det kräver att du har frånluften
samlad på ett bra sätt, annars blir det
oftast dyrt att samla ihop den, säger Göran
Hellström.
MEN DET FINNS MÅNGA fler tekniker för
att återladda borrhål och avlasta bergvärmepumpen. Kylmedelskylare, solfångare,
klimatfångare samt utvinning av värme ur
ytvatten är än så länge de vanligaste. Vilken eller vilka metoder som är bäst måste
utredas i varje specifikt fall.
I Areims kontorsfastighet Kista One används
borrhålen för att leverera frikyla på våren
och under sommaren tas kylmaskinernas
överskottsvärme tillvara för att återladda
borrhålen. Driftsekonomin är mycket god
eftersom anläggningen används för både
värme och kyla. För varje förbrukad kilowattimme el levereras fyra kilowattimmar värme eller kyla. Anläggningens kylvärmepumpar har en
kyleffekt på 800 kilowatt och värmeeffekt på 1 000 kilowatt.
46
Och det dyker hela tiden upp nya tekniker.
– Vi testar kontinuerligt olika typer av
lösningar där det finns gratisenergi att ta
tillvara för att skaffa oss en bred kunskap
om vilka sätt som är de bästa, säger Peter
Jordell, teknisk chef på företaget Enstar
som är specialiserade på värme- och kylFOTO: ENSTAR
MEN DET ÄR ALDRIG för sent att koppla
ÄVEN MED RELATIVT SMÅ BORROMRÅDEN SOM
I INNERSTADEN GÅR DET ATT FÅ BRA ENERGIBALANS
OM RÄTT TYP AV ÅTERLADDNING GÖRS.
FOTO: SEEC
det är och hur djupt de är borrade.
På vissa platser är det uppenbart att
det blir problem om man inte återladdar. Därför bör man alltid fråga
sig om det behövs återladdning när
man investerar i bergvärme.
Peter Jordell, teknisk chef
på Enstar visar varifrån
värmen som återladdar
berget kommer.
Ytvatten värmer
konferenser på Lidingö
På konferensanläggningen Skogshem &
Wijk återladdas energilagret från maj till
november med hjälp av värmen i vatten
från havet via en kassun i strandkanten. Det
gör att energilagret är fulladdat när värmepumparna börjar ta ut energi. Återladdningen har även gjort det möjligt att ersätta
en kylmaskin med frikyla under sommaren.
Anläggningens värmepumpar har en värmeeffekt på 360 kilowatt och frikyleeffekten är 200 kilowatt.
FASTIGHETSTIDNINGEN NR 10 DECEMBER 2014/JANUARI 2015
TEMA Energi
KOMPRESSOR
VÄRMEPUMP
Högre effekt
med bubblor i borrhål
En ny teknik där man för ned luftbubblor i borrhål gör att det går att få ut ökad effekt i sin
bergvärmeanläggning kalla vinterdagar när belastningen är som störst. Tekniken innebär att
man kan borra mindre djupt eller färre borrhål och även rädda borrade hål som är för korta.
L
ösningen som kallas Energy Booster har
utvecklats av innovatören och energikonsulten Willy Ociansson i Karlstad. Tekniken
innebär att man minskar det så kallade borrhålsmotståndet genom att sätta grundvattnet i det långa borrhålet i rörelse med hjälp av bubblorna.
– Det är samma process som får kaffet i en kaffekopp att svalna mycket snabbare när det rörs om, förklarar Willy Ociansson.
Bubblorna förs ned i borrhålet med hjälp av en
6 milimeter tunn tryckluftsslang. Energitransporten
mellan kollektorslangen (som leder värme till värmepumpen) och berget ökar när vattnet i borrhålet blandas om genom den turbulens som bubblorna orsakar.
Bubblorna skapar också ett undertryck som leder
till att vatten i sprickor i det omgivande berget dras
till borrhålet och tar med sig den lagrade energin i
berget snabbare.
TESTER SOM GJORTS vid KTH,
Lunds Tekniska Universitet och de
anläggningar som är på gång har
visat att borrhålsmotståndet minskar med 18–30 procent, vilket innebär att temperaturen på köldbäraren
stiger med någon grad.
Willy Ociansson
– Men effektförstärkningen kan
variera mycket i det enskilda fallet eftersom olika
bergarter är olika bra på att leda värme. Därför borrar
vi alltid först ett provhål där vi gör ett så kallad TRTtest, som mäter den termiska responsen, säger Willy
Ociansson.
Enligt honom lämpar sig tekniken främst för lite
större fastigheter med minst fem borrhål. Han ser i
DET ÄR SAMMA PROCESS SOM FÅR
KAFFET I EN KAFFEKOPP ATT SVALNA
MYCKET SNABBARE NÄR DET RÖRS OM.
Willy Ociansson, innovatör
48
första hand att boostern ska användas i nya anläggningar, men att det även fungerar på befintliga
anläggningar för att möta effekttoppar och hindra
förfrysning av borrhål.
Tekniken att föra ned luft i borrhål har ifrågasatts
av folk i branschen eftersom syret riskerar att orsaka
oxidation och beläggningar på kollektorslangarna,
med sämre värmeöverföringsförmåga som följd.
– Jag ser ingen sådan risk men det går att hantera
om det skulle hända. I så fall återanvänder vi bara
bubblorna som kommer upp och kör ned syrefria
bubblor genom kompressorn, säger Willy Ociansson.
Hittills används Energy Booster endast för att hålla
en fotbollsplan i Karlstad snö- och isfri under vintern.
Men flera nya användare är på gång.
WALLENSTAM ÄR JUST i färd med att installera
tekniken på sina ny- och ombyggda fastigheter på
Avenyn i Göteborg, som omfattar 7 500 kvadratmeter
kontor och butiker och knappt 5 000 kvadratmeter
bostäder. Anläggningen som består av 40 borrhål ska
ge 1 megawatt värme och kyla och vara i gång före jul.
Enligt Magnus Bellvik, projektledare på
Wallenstam i Göteborg skulle man egentligen ha
behövt större yta att borra på för att få optimal verkningsgrad mellan hålen.
–Därför hoppas vi kunna toppa effekten på borrhålen när belastningen är som störst. Vi gillar att
testa ny teknik och det passar bra här eftersom vi inte
kunde borra så mycket som vi ville. Vi har inte räknat
med någon exakt ökad effekt utan är glada för varje
tillskott vi får. Extrakostnaden för Energy Booster
utgör bara någon procent av totalkostnaden, säger
Magnus Bellvik.
En bostadsrättsförening i Karlstad och ett kontorshus i Västervik är också i färd med att installera den
nya tekniken. Även Akademiska Hus har intresserat
sig för lösningen i samband med att geoenergianläggningen vid Lunds universitet ska uppgraderas.
HANS HELLBERG
FASTIGHETSTIDNINGEN NR 10 DECEMBER 2014/JANUARI 2015
FOTO: SEEC
Värme från kylmedelskylare
Sigtunahems bostadsområde Lindvägen med 75 lägenheter i
tvåvåningshus har konverterats från direktverkande el till vattenburen värme som levereras från värmepumpar med ett borrhålslager. Sommartid återladdas borrhålen med värme från uteluften
med hjälp av en kylmedelskylare som är placerad på parkeringsområdet. Anläggningens värmepumpar har en värmeeffekt på
360 kilowatt.
lösningar med värmepumpsteknik. Effektivast är ofta att
använda flera olika sorters återladdning.
– I och kring en fastighet finns det ofta stora möjligheter
att återvinna överskottsvärme, både hög- och lågvärdig
som används i olika steg. Även med relativt små borrområden som i innerstaden går det att få bra energibalans om
rätt typ av återladdning görs. Vi har anläggningar med
övertempererat berglager trots små borrområden.
FÖRETAGET SEEC bygger enbart geoenergisystem för värme- och kyllösningar
med minst hundra procents återladdning.
Principen är att ett så kallat geoenergilager
med borrhål alltid ska vara fulladdat för
att inte sänka temperaturen i omgivande
mark.
Jan Thorburn
– Metoden bygger på att vi höjer temperaturen i borrhålen mer än omgivande mark vilket ger
både bättre effekt och verkningsgrad, säger Jan Thorburn,
senior­konsult på SEEC. Det är som en ”termoskanna” där
vi hela tiden har kontroll över hur mycket energi som finns
att tillgå, vilket gör att vi får effektivare system än vad som
är vanligt. Vi ser att för fastigheter med en uppvärmd golvyta från 3 000 kvadratmeter eller mer förbättras lönsamheten med ett geoenergilager jämfört med konventionell
bergvärme. Den som har behov av både värme och kyla får
ännu bättre ekonomi med ett lager.
För återladdning används bland annat frånluft, klimatfångare, kylmedelskylare och spillvärme från fastighetens
kylsystem.
Det går att komplettera med ett geoenergilager även i
efterhand om bergvärmen inte räcker till. Ett alternativ
kan förstås också vara att borra fler borrhål om det finns
möjlighet.
– Men då krävs att du kan borra utanför de gamla borrhålen så att volymen ökar. Att borra på samma yta är ofta
ingen bra lösning eftersom marginal­effekten av ett nytt
borrhål då blir lägre, säger Göran Hellström. •
Grattis! Nu kan
du titta på TV på
arbetstid.
Med Omvärldsbevakning TV håller du dig uppdaterad om
lagar, regler och ny teknik från vilken digital plattform som
helst. Enkelt och tillgängligt. Våra fackområden är El, Hus
och Förvaltning.
Ta fram snacksen och gå in på byggtjanst.se/TV
och provtitta.
NÄSTA SIDA:
Bubblor ger bättre effekt
FASTIGHETSTIDNINGEN NR 10 DECEMBER 2014/JANUARI 2015
47
Energi
TEMA
FOTO: HWQ
Behovet att ladda elbilar
ökar i snabb takt. Det betyder nya, stora och ofta långa
strömuttag vilket kan spä på
snedbelastningen i fastighetens elnät. Nu finns det ett
alternativ till att skaffa högra
huvudsäkringar.
Den nya vvc-slangen skjuts in i varmvattenstammen via en patenterad koppling.
Slangen som får fart
på cirkulationen
Liten låda kan lösa
stora problem i elnät
Den ser inte för mycket ut för världen. Men i den lilla svarta lådan sitter
teknik som löser problemet med att
betala dyrt för överdimensionerade
huvudsäkringar.
Örebrobostäder är bland de första att
installera tekniken.
– I samband med att vi installerade insåg
vi att det finns fler användningsområden
som i slutändan kan visa sig ännu viktigare,
säger bolagets teknikansvarige Jonas
Tannerstad.
Han har diskuterat med elbolag om att
kunna se fastigheternas elförbrukning i
realtid.
– Denna teknik gör det möjligt för oss att
göra det själva, säger Jonas
Tannerstad.
Elsystemet i en fastighet består av tre fasledare. Tanken är att det ska vara lika stor
last på alla faser, men då ­förbrukningen hela
tiden förändras blir det snedbelastningar.
Hamnar flera apparater på samma fas riskerar man att huvudsäkringen
löser ut. Antingen måste man
göra en omfördelning mellan
faserna eller skaffa en bufATT KUNNA SE mönster i förfertzon med högre huvudbrukningen får betydelse när allt
säkringar.
fler elbolag inför effekttariffer för
Den första lösningen är
att motivera sina kunder till en
sannolikt bara temporär och
jämnare energiförbrukning.
den senare innebär högre
– När vi vet exakt hur förbrukfasta avgifter. Behovet att
ningen
ser ut kan vi exempelvis
EnergyHub Ace installerad och
ladda elbilar kan ytterligare
stänga av vissa apparater när
klar hos Örebrobostäder.
öka snedbelastningen i elsysbelastningen är som högst,
temet.
säger Jonas Tannerstad.
Mats Karlström på företaget Ferroamp
Mats Karlström spår att prisvariationerna
har en ny lösning.
i framtiden kan bli så stora att det faktiskt
– Du kan tänka det som tre olika rör utan
kan löna sig att lagra energi i ett energilager.
någon koppling mellan. Vår lösning kopplar
– EnergyHub kan programmeras att ladda
ihop rören så att flödet kan flyttas mellan
batterierna under tider då belastning och
dem efter behov.
elpriser är låga och tillföra denna energi vid
de kostsamma effekttopparna. Det bidrar
dessutom till ett stabilare elnät, säger Mats
VAD HAN TALAR OM är den helt nya produkKarlström.
ten EnergyHub Ace. Med så kallad adaptiv
På samma sätt kan man bygga ut systemet
strömutjämning flyttas automatiskt energi
och spara el från solceller i ett energilager,
mellan fasledarna efter behov. Då kan man
istället för att få dåligt betalt för sitt elöveranvända lägsta möjliga huvudsäkring och
skott på elnätet.
behöver inte koppla om i undercentralen på
grund av att fler apparater ansluts till en fas.
ERIK HÖRNKVIST
FASTIGHETSTIDNINGEN NR 10 DECEMBER 2014/JANUARI 2015
Problem med varm­vattencirkulation är vanligt även
i relativt nya fastigheter.
Numera finns det enkla lösningar på problemet.
Brf Ekern i Stockholm är byggd
1992. Trots att fastigheten inte
har många år på nacken fungerade husets vvc dåligt. Förutom
att spara energi och vatten är
fungerande vvc också viktig för
att motverka legionella.
– I vissa lägenheter tog det flera
minuter innan man fick varmt
vatten. Det innebar att vi fick
mycket höga vattenräkningar,
berättar föreningens ordförande
Jan Mårdh.
De valde att installera ”smartvvc” en relativt enkel lösning där
inga nya rör behövs.
– Detta är en enkel lösning på
ett stort problem för många. Vi
har sett att installationen oftast
sparar in sig på tre till fem år,
säger Stefan Håkansson, vd
på företaget HWQ som gjorde
installationen.
Vad man gör är helt enkelt
att skjuta in en vvc-slang via en
koppling i källaren i den befintliga varmvattenstammen. Längst
upp i stammen sugs vatten tillbaka genom den nya slangen med
hjälp av en cirkulationspump.
Därigenom har man återfått
cirkulation i ledningarna.
– Nu tar det bara några sekunder innan man får varmt vatten
i alla lägenheter. Installationen
berörde inte de boende alls, så
det var mycket smidigt, säger Jan
Mårdh.
ERIK HÖRNKVIST
51