Bergvarmepumpe og solfangere

I 2011 (… lenge før økte gass-, og strøm-priser …) bestemte vi oss for å oppgradere vår bolig i Asker ved å installere bergvarme i kombinasjon med solfangere, med det formål å redusere energiforbruket.

Boligen hadde allerede infrastruktur for vannbåren varme i 2 (av 3) etasjer, og var dermed godt tilrettelagt for en vann-til-vann varmepumpe-løsning.

Lite visste vi den gang hvor høy-aktuell problemstillingen rundt energiforbruk og kostnader med oppvarming skulle bli noen år senere.

Den stipulerte nedbetalingstiden på boring etter bergvarme, anskaffelse av solfangere og utstyr, arbeid, etc. er for lengst nådd, og gevinsten med en slik installasjon per i dag er mye større enn forventet.

Bergvarmepumpe

En bergvarmepumpe utnytter solenergien som er lagret i fjellet og distribuerer varmen fra energibrønnen rundt i din bolig.

Forenklet kan man si at bergvarme fungerer som følger:

1. Boreriggen borer et hull på 70 til 300 meter i fjellet.
2. En kollektorslange, fylt med væske, sendes ned i brønnen.
3. Væsken i kollektorslangen varmes opp av energien lagret i fjellet.
4. Den varme væsken pumpes fra energibrønnen til din varmepumpe.
5. Varmepumpen distribuerer varmen rundt i boligen.
6. Væsken sendes tilbake til energibrønnen.

Borehull for varmepumper skal være utformet og spesifisert for å gi tilstrekkelig energi for effektiv drift av bergvarmepumpe. Dybden av borehullet vil være avhengig av flere variabler – inkludert geologien – plasseringen av borehull er alltid stedsspesifikk. Borehull vil vanligvis være mellom 70 til 300 meter dype og kan (for større bygg) bestå av flere brønner.

Solfangere

Solfangere skal ikke forveksles med solceller. En solfanger absorberer strålingsenergi fra solen og omdanner energien til varme (termisk energi) som kan transporteres videre til forbruk eller et varme-lager, og skiller seg derfor fra en solcelle som konverterer solenergi til elektrisk energi.

Hvilken løsning (solfanger eller solcelle (eller begge?)) som lønner seg å vurdere for den enkelte, kan nok variere.

Om man ønsker å lade el-bil med en solenergi-basert løsning, så er ikke solfangere noe alternativ, men om man er interessert i oppvarming av tappevann, er helt klart solfangere et alternativ.

Installasjon

I vårt konkrete tilfelle så installerte vi -6- stk. solfangere på tak. -3- stk. solfangere på rekke, og da -2- rekker. Dette gir totalt 12 m² areal å fange solenergi på.

Plassering og vinkel på solfangerne må vurderes, og det er viktig at eventuelle rekker av solfangere ikke kaster skygge på hverandre.

Vinkel (i forhold til solen) på solfangerne kan bestemmes basert på om man ønsker best mulig effekt i sommer-måneden, eller om man ønsker å optimalisere effekten også i de måneden når solen ligger lavere mot horisonten her i Norge. Vi har valgt det siste alternativet.

Prinsippet bak en solfanger er enkelt; en væske (som koker ved ca. 140 degC og fryser ved ca. –40 degC) sirkulerer sakte i systemet. Når væsken når toppen av solfangerne, siger den sakte ned gjennom den mørke bakgrunnen på solfangerne og varmes opp.

Væsken returnerer deretter tilbake til det medium (eksempelvis vann i en tank) som skal oppvarmes og gir varme til vannet via en varme-veksler. Væsken pumpes tilbake til solfangerne, og prosessen gjentas. Vannet som da har blitt oppvarmet, benyttes i husholdningen.

Hvordan er så effekten? I vårt tilfelle installerte vi -2- «varmtvannstanker» (eller akkumulatorer, som mange kaller det) på totalt 800 liter vann. Vår erfaring er da at i perioden medio mai – medio september så klarer de 6 solfangerne å varme opp 800 liter vann til mellom 75 – 80 degC på en dag der solen skinner fra skyfri himmel.

Er det delvis overskyet eller bare periodevis sol, så går effekten ned. Det betyr at ved etterfølgende dager med pent vær, så er det bare solfangerne som besørger alt av varmtvann som vår husholdning trenger.

Dersom det ikke er hindringer i veien som skygger for solen, vil solfangerne ha en viss effekt hele året. Vår plassering er slik at solen krabber over en ås/fjellkam i sør medio februar, og da er temperaturen i solfangerne på taket ofte 65-70 degC – se bilde tatt 11. februar 2022 («T1» er temperaturen i solfanger på tak).

Tilsvarende medio oktober; da er temperaturen i solfangerne på taket ca. 70 degC – se bilde tatt 15. oktober 2022.

I sommermåneden juni, juli, august er effekten naturligvis større – eksempel fra 8. august 2022:

En elektronisk enhet styrer elektro-pumpen som sirkulerer væsken mellom varmtvannstank-og-solfanger og sørger for at anlegget stopper når det ikke er mer effekt å hente fra solfangerne på taket:

Den komplette installasjonen (med solfanger-enhet inne, varmtvannstanker, og bergvarme-pumpe) ser omtrent slik ut:

Kombinasjon bergvarme – solfanger

Den observante leser har sikkert stilt seg selv følgende spørsmål «… Men hva dersom temperaturen i solfanger på taket er 75 degC og temperaturen i de 800 literne med varmtvann er 76 degC …»

Det ville jo da bety at solfangerne ville kjøle ned varmtvannet heller en å varme det opp. Og det ønsker man ikke.

Det er fortsatt mye energi igjen i solen når den gir en slik temperatur i solfangerne, så hva gjør man? Jo – man pumper den energien ned i bergvarme-hullet slik at effekten av bergvarme-pumpen øker når bergvarme-pumpen bestemmer seg for å starte.

Dette er noe man må spesial-tilpasse per installasjon, men er en løsning som vi er spesielt godt fornøyd med.

I vårt tilfelle ser vi at løsningen der vi kombinerer bergvarme med solfangere, fungerer bra. Rent konkret så vil solfangerne ta hånd om oppvarming av forbruksvann når det er mulig; ellers tar bergvarmepumpen hånd om varmt vann i dusjen.

Sluttord

ENØK-tiltak som skissert over, er kanskje noe som flere og flere vil vurdere i fremtiden. Det kan anbefales.

Rent økonomisk så har det – i vårt tilfelle – ført til et redusert energifobruk på ca. 40 %.

Om noen synes dette er en interessant løsning, så er de velkomne til en besiktigelse av anlegget og installasjonen i Asker. Arne Heimestøl kan formidle kontaktdetaljer.

ENØK-hilsen fra

fam. Rødseth

(Asker)

Kommentar fra redaktøren

• På Enova sin side leser vi at du kan få inntil 10 000 kr i støtte når du får installert et solfangeranlegg.
• Du kan også få inntil 10 000 kr i støtte når du skaffer deg en væske-til-vann-varmepumpe.