Jordvärme - hur det fungerar i flerbostadshus och i stadskärnan

Principen för bergvärme är densamma oavsett om du värmer upp ett flerbostadshus, en villa eller till och med ett köpcentrum. Självklart kräver flerbostadshus kraftigare bergvärmepumpar och fler värmerör än mindre fastigheter.

Värmeuppsamlingsrören samlar solenergi som lagras i berget, matjorden eller vattnet runt omkring dem. En värmepumpskompressor komprimerar denna värmeenergi från marken eller berggrunden till en varmare form och överför den till vattendistributionsnätet och tappvarmvattnet.

Lönsamheten för bergvärme, eller den så kallade verkningsgraden, påverkas av hur mycket varmvatten som behövs för att värma upp ett hus. Ett gammalt radiatornätverk behöver varmare vatten än till exempel golvvärme.

Vanliga bergvärmepumpar kan producera vatten på mellan 55 och 60 grader Celsius till värmenätet. För äldre hus kan detta dock vara otillräckligt i de hårdaste frostgraderna.

Till exempel har Mannerheimvägen 106, som byggdes på 1930-talet, ett gammalt radiatornätverk med en mindre yta och lägre värmeöverföringskapacitet än moderna radiatorer. För att uppnå önskad värmerespons måste radiatornätet på Mannerheimvägen därför matas med vatten med temperaturer över 80 grader Celsius i det kallaste vädret. Därför valdes en värmepump, som använder ett köldmedium och en teknik som gör det möjligt att producera värmevatten med en temperatur på upp till 75 grader Celsius.

I städerna är tomterna för flerbostadshus oftast så små att värmerören installeras i så kallade energibrunnar, eller jordvärmebrunnar, som borras ner i marken. En grov tumregel är att ett flerbostadshus i Helsingfors behöver en brunn på drygt en meter per kvadratmeter bostadsyta. Det behövs dock färre brunnar om man tar tillvara värmen från husets frånluft eller om samma system även kan användas för kylning.

Energibrunnens djup påverkas inte bara av behovet av värmeenergi, utan också av byggnadens geografiska läge, grundvattenflöden och berggrundens beskaffenhet. Därför dimensioneras brunnarna från fall till fall.

Ju längre norrut du befinner dig, desto djupare hål måste du vanligtvis borra. I södra Finland är berggrundens yttemperatur 6-7 grader Celsius, i Lappland är den cirka fem grader lägre. Ju djupare man kommer, desto varmare är marken. Temperaturen ökar med cirka en grad per hundra meter. På fyrahundra meters djup är temperaturen redan tio grader Celsius.

Även jord- och bergtyp spelar roll. Till exempel i områden på sydkusten som tidigare var havsbotten är berggrundens termiska egenskaper dåliga. I sådana fall behövs en djupare energibrunn. På samma sätt finns det i norra Finland områden med god värmeledningsförmåga, t.ex. granit.

Det är viktigt att dimensionera din energibrunn rätt - hellre för stor än för liten. Om den är för liten kommer brunnen att kylas ned för mycket och värmepumpens effektivitet försämras med åren. Om det hela tiden tas ut mer energi ur energibrunnen än vad som överförs från berget kan brunnen i värsta fall till och med frysa.

Borrtekniken för energibrunnar har förbättrats under de senaste åren, vilket gör det möjligt att borra djupare brunnar.

Inte ens en djup energibrunn räcker till för att värma upp ett helt bostadshus, utan det behövs flera. Exempelvis ett 6-våningshus på Mannerheimvägen kräver flera djupa energibrunnar på 330-400 meter. Den totala längden på brunnarna är cirka två kilometer, vilket räcker för att värma upp cirka 1 500 kvadratmeter och det tappvarmvatten som behövs i byggnaden på ett kostnadseffektivt sätt.

Placeringen av energibrunnar i stadsmiljöer är också en grannlaga uppgift. Det första steget är att se till att det inte finns någon förorenad mark, tunnlar, tunnelreserver eller grundvatten under det område som ska borras, vilket skulle kunna förhindra borrning av energibrunnar. Sedan planerar man den bästa platsen för varje brunn - och ser till att de ligger tillräckligt långt bort från varandra, andra brunnar, avlopp, vägar, värmeledningar, fastighetsgränser och byggnader. Rekommenderade minimiavstånd har definierats. Men det är också möjligt att borra energibrunnar närmare varandra om de borras diagonalt. Dessutom måste ett separat tillstånd erhållas från staden för att borra brunnarna.

Många undrar hur stor tomt som behövs för att bygga energibrunnar och bergvärmesystem. Det finns dock inget entydigt svar på denna fråga. Antalet energibrunnar beror på byggnadens värmeförbrukning, tomtens form och bergvärmesystemets storlek.

I Finland och de övriga nordiska länderna borras energibrunnar vanligtvis i berggrunden, och brunnen fylls vanligtvis med vatten av sig själv. Grundvattnet överför den värme som är bunden i berggrunden till värmeåtervinningsvätskan i värmeåtervinningsröret. Utanför Norden är berggrunden ofta djupare, vilket innebär att energibrunnarna kanske inte når ner till berggrunden. Därför fylls utrymmet mellan brunnen och uppsamlingsrören med andra ämnen i stället för vatten.