Rett under føttene våre ligger en kilde til både oppvarming og kjøling av bygninger. En kilde som kan gi oss varme og kjøling med svært lavt energiforbruk. Ideen er ikke ny, men teknologiutvikling og miljøbevissthet har skapt stor interesse for grunnvarme i form av store brønnparker. På kontinentet er metoden i utstrakt bruk, men nå har norske utbyggere også for alvor tatt fatt i teknologien.
Brønnpark
Ideen med en brønnpark er veldig enkel. Oppvarmingen er basert på en varmepumpe og som varmereservoar brukes jordvarme. For å varme opp et stort bygningskompleks bores det en rekke brønner som vanligvis er 160 til 300 meter dype. I disse brønnene monteres det såkalte energikollektorer i form av tynne plastrør hvor kjølemediet, i form av en blanding av vann og etanol, sirkulerer.
I løpet av vinteren brukes dette store fjellvolumet som en varmekilde. Vann/etanolblandingen som sirkulerer i brønnene kommer inn varmeveksleren på den kalde siden i en varmepumpe hvor den gir fra seg tre til fem grader i temperatur. Varmepumpa løfter temperaturen opp til et utnyttbart nivå som gir varme til bygningsmassen på mellom 50 og 60 grader. Varmen kan utnyttes i radiatorer eller i gulvvarme, og den kan brukes til å varme opp ventilasjonsluften via en varmeveksler. Den kan også varme opp tappevann.
Som regel legges brønnparken i nærheten av bygningsmassen, på et jorde, under plener eller parkeringsplassen. Ved nybygg er det heller ikke noe i veien for å legge energibrønnene under selve bygningsmassen.
Kuldelager og frikjøling
I løpet av fyringssesongen vil det store fjellvolumet som utgjøres av alle brønnene kjøles ned. Den naturlige fjelltemperaturen ligger ca. 1,5 grad over årsmiddeltemperaturen for stedet for brønnparken. En temperatur på mellom tre og åtte grader er vanlig i Norge. I Osloområdet hvor det er boret flest slike energiparker vil temperaturen synke fra rundt åtte grader til to, tre plussgrader på våren. Det vil si at temperaturen i lageret er på det kaldeste når behovet for kjøling starter for alvor.
I motsetning til hva mange tror er utgiften til kjøling av bygninger om sommeren betydelig også i Norge hvor solinnstrålingen i sommerhalvåret kan være enda høyere enn i land lenger sør. I et tradisjonelt bygg brukes det isvannsanlegg drevet av en kjølemaskin for å kjøle ventilasjonsluften. Det trengs ikke når det er snakk om en energipark. Her er vannet kaldt nok til at det kan kjøle ventilasjonsluften via en varmeveksler uten at det brukes energi fra en kjølemaskin. Dette kalles frikjøling.
Det er nok å sirkulere energien fra brønnene som i dette tilfellet vil fungere som varmesluk ved at de opptar varme fra bygningen. For å spe på kjølingen mot slutten av den varme årstiden brukes varmepumpa som en kjølemaskin hvor all overskuddsvarme dumpes og tas vare på i brønnparken.
Temperaturhevning
I løpet av kjølesesongen stiger temperaturen i brønnparken. I mindre anlegg stiger også temperaturen fordi grunnvann sirkulerer inn blant brønnene. Når behovet for oppvarming melder seg om høsten, kan ofte varmekilden ligge betydelig over årsmiddeltemperaturen. For hver grad temperaturen i varmekilden øker, stiger effektfaktoren med rundt fire prosent. Effektfaktoren (COP – Coefficient Of Performance) er forholdet mellom energiutbyttet og strømforbruket.
Enkelte installasjoner, slik som IT-rommet, trenger kald luft også vinterstid og kan klare seg med frikjøling. Energien som kjøles bort kan brukes for å heve inngangstemperaturen i en varmepumpe når det er behov for varme.
Veldig lønnsomt
Det koster betydelig å etablere en energipark med et stort antall brønner, men slike anlegg er lønnsomme selv uten kjølebehov. Billig oppvarming og kjøling kombinert med stigende energipriser gjør at tilbakebetalingstiden sammenliknet med direkte strøm er på fem til ti år.
Nye Ahus
Det nye sykehuset på Lørenskog blir både kjølt og varmet opp med energi fra en brønnpark. Varmepumpene på det 137 000 kvadratmeter store sykehuset henter vann fra 228 brønner som er 200 m dype. Det årlige varmeforbruket er på 26 GWh, mens 8 GWh skal kjøles bort. Totalt skal det investeres over 100 millioner kroner i det termiske anlegget.
Det er planer om å utvide brønnparken ved Ahus, som allerede er Europas største, til 390 brønner.
Glasspalasser
I vårt klima er brønnparker en veldig interessant teknologi uansett bygningstype. Likevel vil behovet for lys i den mørke årstid og arkitektoniske trender føre til at mange moderne bygninger oppføres med store glassfasader. Slike glassbygg krever både mer oppvarming om vinteren og mer kjøling om sommeren. Solinnstrålingen gir en drivhuseffekt som kan gi veldig høy varme - om den ikke kjøles bort.
Kilder: ABK Klima og Geoenergi
