Solvärme kompletterar bergvärmepumpen

Möjligheten att kombinera bergvärmepumpar med solvärme har diskuterats och testats sedan 1980-talet. Idag finns produkter för småhus som integrerar båda uppvärmningssätten, men någon mer omfattande studie av nyttan med solvärme har tidigare inte gjorts. Nu har en ny avhandling analyserat när detta hybridsystem fungerar bäst. Bl a framkommer att solvärmen gör det möjligt att ha tätare mellan värmepumparna, t ex i ett tätbebyggt radhusområde, än vad som annars vore möjligt. Däremot är det i normalfallet inte någon större vits att lagra sommarens solvärme i berggrunden.

Intresset för att installera bergvärmepumpar för att värma sina byggnader har varit mycket stort under de senaste tio åren. Varje år säljs ca 30 000 bergvärmepumpar i Sverige, och totalt finns uppskattningsvis det tiodubbla i drift runt om i landet. Elisabeth Kjellsson, doktorand vid Lunds Tekniska Högskola och författare till avhandlingen ”Solfångare och bergvärmepump för bostäder – en systemanalys”, har analyserat hur man får största nyttan av solvärme i bergvärmesystem. Nyttan är dock beroende av de individuella förutsättningarna i respektive anläggning och det finns också olika anledningar till att använda solvärme i systemet. I de flesta fall kan solfångaren bidra med att ge hushållet varmt kranvatten under vår, sommar och höst. Något värmebehov av huset finns ju oftast inte under sommaren, så och då kan värmepumpen ”ta sommarlov”. – Men även under vinterhalvåret kan solvärmen användas i större utsträckning än vad många hävdar idag. Värmen som kommer in via solfångaren en decemberdag räcker visserligen inte för att värma huset, men är tillräcklig för att ge värmepumpen bättre driftsvillkor eftersom temperaturen i borrhålet sjunker under vintern när det största värmeuttaget görs, hävdar Elisabeth Kjellsson. Däremot är det tvärtom sällan någon större vits att lagra sommarens solvärme i berggrunden för att använda senare under vinterhalvåret, under förutsättning att borrhålet är tillräckligt djupt för att passa i systemet. – Mina resultat visar att värmen sprids ut och temperaturen inte hålls kvar så länge i berggrunden. Dessutom drar det energi att pumpa ner värmen i berggrunden, så i värsta fall kan man göra av med mer el än vad man vinner, hävdar Elisabeth Kjellsson. Men en viktig omständighet, som kan ändra på de flesta förutsättningar, är hur djupt det borrade hålet är där värmen pumpas upp ifrån. Eftersom det är borrhålsdjupet som är avgörande för hur mycket värme en värmepump kan hämta upp ur berggrunden, klarar värmepumpen inte att värma upp huset om hålet är för kort. Att borrhålet blir alltför grunt kan hända av olika anledningar, t ex när värmepumpen blir utsliten och byts ut till en effektivare eller för att grundvattennivån sjunker. Om den aktiva, d v s den vattenfyllda delen, av borrhålet av någon anledning inte är tillräckligt djupt kan det fungera bra att ladda hålet med solvärme även under sommaren. Överhuvudtaget kan solvärme vara ett värdefullt komplement, när borrhålet är för kort. Då kan elbehovet minska radikalt. Till sist kan återladdning med solvärme användas i områden där det är tätt mellan borrhålen, t ex i ett radhusområde med små tomter där flera grannar har liknande system. Om det blir för tätt mellan borrhålen hinner inte marken återladdas naturligt från omgivningen och temperaturen sjunker successivt. Då kan marktemperaturen återställas genom att ladda ner solvärme. Solvärmen gör alltså att det går att ha tätare mellan borrhålen än vad man annars kan ha. För att komma fram till sina resultat har Elisabeth Kjellsson gjort datorsimuleringar som omfattar tjugo års drifttid i systemet, eftersom värmeuttaget ur marken långsamt påverkar temperaturen långt ner i berggrunden. Modern datorteknik är en förutsättning för att kunna göra dessa beräkningar, med flera miljoner tidssteg, som Elisabeth Kjellsson använt sig av. Idag är fortfarande relativt dyrt att installera bergvärme i kombination med solvärme. Men solenergi har framtiden för sig och i kombination med ett bergvärmesystem som drivs med el från vindkraft kan varje villa bli självförsörjande med förnybar energi, menar Elisabeth Kjellsson. Exempelvis finns det stort internationellt intresse för att utnyttja solenergi i tillsammans med värmepumpar, som fram till nyligen i huvudsak varit mest en svensk företeelse. Elisabeth Kjellsson ingår i ett internationellt EU-projekt för att utveckla solenergi i Europa. Hon är också involverad i ett projekt med Malmö stad för att underlätta kommuner att införa solenergi. Elisabeth Kjellsson försvarar sin avhandling onsdagen den 2 december kl 10 i hörsalen V:A i V-huset, Lunds Tekniska Högskola. För mer information, kontakta Elisabeth Kjellson, doktorand, Byggnadsfysik, 046- 222 85 94 Elisabeth.Kjellsson@byggtek.lth.se

Taggar: