Forskarperspektiv: större dimensioner intressanta även vid grundare borrhål

José Acuña, geoenergiforskare på KTH i Stockholm, välkomnar de större dimensioner på kollektorrör som har etablerats på marknaden. – Det är en positiv utveckling som rätt använda kan ge bättre prestanda i de flesta geoenergisystem, säger han.

Utvecklingen mot allt djupare borrhål har drivit fram kollektorrör med större dimensioner. U-rör i såväl 45 som 50 millimeter blir allt vanligare val. José Acuña menar att de kan bidra till ett mer effektivt system vid de flesta borrhålsdjup, inte bara de djupa över 250-300 meter.

– Det är viktigt att förstå att de större dimensionerna har bättre förutsättning att jobba med relativt högre köldbärarflöden än de vanliga dimensionerna 32 och 40 millimeter. Är borrhålslagret tillräckligt laddat med kyla/värme så underlättar de större dimensionerna en högre effektkapacitet. Att ta hänsyn till detta när olika delar av systemet dimensioneras är viktigt och kräver att ansvariga projektörer från olika discipliner synkroniserar sina val av komponenter.

Mer flexibla

José Acuña understryker betydelsen av att anpassa och se över hela systemet för att få ut mesta möjliga effekt av att använda större dimensioner på u-rören, både för värme och kyldriftfall. Med driftfall avses det sätt systemet arbetar under en viss tidsperiod i ett specifikt syfte.

– Beroende på hur ett geoenergisystem är utformat kan det krävas olika flöden sommar och vinter för att garantera den tilltänkta effekttäckningen. Fördelen med större dimensioner är att de är mer flexibla, de tillåter ett större omfång av olika flödeshastigheter. Då kan värmepumpar respektive kylmaskiner och övriga värmeväxlande delar ställas in för att jobba med olika driftfall.

Alternativet till att gå upp i dimension är att ha flera mindre u-rör i samma borrhål, till exempel i dimension 2×32 millimeter. José Acuña ser fördelar i att gå upp till 45 eller 50 millimeter istället.

– Tryckfallet i kollektorn är betydligt högre vid dubbla 32 millimeter, därför lönar det sig att gå upp i dimension istället.

Samverkande faktorer

Huruvida det är rätt att gå upp i dimension eller inte beror på flera samverkande faktorer i hela systemet, menar José Acuña.

– Det enkla svaret är att vid borrhål som är djupare än 250 meter, då bör man gå upp i dimension, gärna till 50 millimeter. Det ger mindre tryckfall vilket minskar behovet av pumpenergi.

– Det mer komplexa svaret är att det kan löna sig att gå upp i dimension även vid grundare borrhål. Det beror på hur systemet byggs i sin helhet. Dimensioner på 45 och 50 millimeter gör det möjligt att utnyttja flexibla flöden med olika driftfall och på så sätt kunna garantera borrhålens effekttäckning. Detta under förutsättning att berglagret är laddat.

Ett 45 eller 50 millimeters u-rör har större chans att komma närmare borrhålsväggen än 32 och 40 millimeter, vilket kan gynna värmeöverföringen.

– Det finns dock ingen garanti på detta när det kommer till u-rörsbaserade lösningar, säger José Acuña.

TEXT: LARS WIRTÉN FOTO: JONAS KULLMAN/BENGT DAHLGREN AB