Geotermiska samlare
Geotermiska samlare läggs horisontellt i serpentiner på ett djup av 75 – 155 centimeter. Precis som i geotermiska prober rinner en blandning av vatten och frostskyddsmedel här. På dessa djup har säsongens temperaturfluktuationer en inverkan på underjordiska temperaturer. De användbara temperaturerna på vintern är därför lägre än för geotermiska prober, men är tillräckliga för effektiv värmepumpdrift. Samlarna bör läggas på en yta som kan hålla fukt. Överbyggnader bör undvikas eftersom värmeförsörjningen från regnvattnet också används av samlarna för värmeförsörjningen. En variant är spiralsamlare, så kallade geotermiska korgar, som placeras i marken med lämpliga intervall och kräver vanligtvis mindre utgrävningsarbete. Alla dessa alternativen används inom Stockholms bergvärme.
Betongkomponenter och energipelare i kontakt med jorden
Betongkomponenter eller fundamenthögar kan inte bara användas som bärande eller arkitektoniska element, utan också för uppvärmning och kylning. För detta ändamål placeras värmeväxlarrör i betongen när byggnaden uppförs. Begreppet ”energihög” har blivit etablerat för denna teknik. Den ekonomiska fördelen uppstår framför allt av att komponenter som redan har planerats används och den extra ansträngningen därför är relativt låg. Energipelare används särskilt i stora kontorsbyggnader.
Hur den geotermiska värmepumpen fungerar
Värmepumpen innehåller en vätska som förångas även vid mycket låga temperaturer. Denna gas komprimeras av en elektriskt driven kompressor. Detta ökar trycket och temperaturen stiger. En värmeväxlare absorberar värmen och överför den till värmesystemet. Gasen kyls ner och kondenserar. Trycket släpps via en expansionsventil. Ett kylskåp fungerar på samma sätt, förutom att värmen överförs från insidan till utsidan. Bergvärmen i Göteborg använder sig bland annat utav detta.
Effektiviteten hos markkopplade värmepumpar är resultatet av deras årliga prestationskoefficient. Detta indikerar mängden värme som en enhet drivenergi, t.ex. B. el genereras. I dag kan man med markbaserade system uppnå årliga prestandatal på upp till fyra eller fem, dvs med en kilowattimme el, kan fyra eller fem kilowattimmar värme tillhandahållas.
Värmepumpar fungerar mest effektivt med en flödestemperatur på upp till 46 C. Det är därför lämpligt att kombinera det med t.ex. golvvärme eller väggvärme eller med en fläktspoleenhet, som är radiatorer där fläktar fördelar värmen i rummet.
Billig klimatkylning direkt från jorden
Ytan kan inte bara användas för uppvärmning utan även för kylning. Till skillnad från på vintern är undergrunden svalare på sommaren än den omgivande luften. Denna effekt kan också kännas i grottor. Endast några ytterligare åtgärder är nödvändiga för att använda denna trevliga svalhet.
Klimatkylning kan ledas direkt från marken in i byggnaden med hjälp av geotermiska prober, energipelar etc. Endast värmeöverföringsvätskan som cirkulerar i systemet används eller cirkuleras med pumpar i byggnaden. Energiförbrukningen är begränsad till elförbrukningen för dessa pumpar. Konventionella enheter för produktion av klimatkylning krävs inte längre. Upp till hundra kWh termisk energi kan förses med 2 kWh elektrisk energi. Denna variant kallas passiv kylning. Det är ett mycket billigt alternativ till konventionella luftkonditioneringsapparater.