En studie av uteluftkonvektor som komplement till bergvärmepump

Sammanfattning: Idag finns det många alternativ för uppvärmning av fastigheter, till exempel oljebrännare, elpanna och fjärrvärme. Det som har blivit populärt på senare tid är de energieffektiva värmepumparna, framförallt bergvärmepumpar. En bergvärmepump tar till vara på värmen som finns lagrad i berget som sedan används till husets värmesystem. I de flesta fall fungerar ett sådant system felfritt, men när allt fler fastighetsägare i tätbebyggda områden installerar bergvärmepumpar finns det risk att berget inte hinner återhämta sig under sommarhalvåret. Följderna blir att medeltemperaturen i berget sjunker och sänker prestandan på bergvärmepumpen och i värsta fall orsakar driftstopp. Projektets syfte är att ta reda på om det är ekonomiskt och energimässigt försvarbart att återladda bergvärmepumpens borrhål med en uteluftkonvektor vid varma perioder under året då effektuttaget är lågt. Uteluftkonvektorn sitter på köldbärarslingan och värmer upp köldbärarvätskan innan den återförs ner i berget. Studien inriktar sig på en normalvilla med en värmeförbrukning på ca 19 000 kWh/år exklusive 5000 kWh/år i tappvarmvatten och som har ett befintligt borrhål som är 100 meter djupt.  Systemet arbetar enligt fyra olika driftfall: Då utomhustemperaturen är högre än returtemperaturen från berget, och uteluftdelen spetsar borrhålskretsen. Då utomhustemperaturen är tillräckligt hög för enbart drift av uteluftdelen. Då utomhustemperaturen är låg, endast borrhålet används. Då utomhustemperaturen är hög och borrhålet kan återladdas med energi Projektmålet är att skapa en fungerande modell för en jämförelsestudie. Den ska baseras på de fyra driftfallen och ge ett resultat på hur ett referenshål påverkas av återladdning eller inte. Modellen ska också se hur ett borrhålskluster i Bromma påverkas av återladdning eller inte. Problemet angrips med en modell som använder superpositionering för beräkning av temperaturförändringen i borrhålet. Resultatet visar att borrhålets medeltemperatur kan sjunka till -10°C vilket påverkar värmepumpens driftsäkerhet och effektivitet. När uteluftkonvektorn är inkopplad och arbetar enligt de fyra driftfallen understiger borrhålstemperaturen inte 0°C. Att återladda ett enskilt borrhål med en uteluftskonvektor är inte energimässigt och ekonomiskt försvarbart. Om borrhålet däremot har sex kringliggande borrhål med lika stort effektuttag så är det både energimässigt och ekonomiskt försvarbart att installera en uteluftskonvektor.