Hvordan virker et jordvarmeanlegg?

Hvordan virker et jordvarmeanlegg?

Når solen skinner, suger bakken til seg varme, og temperaturen i det øverste jordlaget stiger. Bakken holder på varmen i lang tid, og den opplagrede energien kan brukestil å varme opp huset ditt. Dette er hva en varmepumpe hjelper deg med.

Prosessen tilsvarer det som skjer i et kjøleskap, bortsett fra at det her er snakk om at varmen trekkes ut av bakken og avgis i huset. I tillegg er det ikke nok å bruke ett enkelt kretsløp med kjølevæske. Her brukes i stedet tre adskilte kretsløp med hver sin væske.

Et jordvarmeanlegg kan spare deg for inntil 50-60 prosent av tidligere utgifter til fyring, i forhold til en oljefyr. Investeringen er normalt tjent inn i løpet av 10 år. Anlegget bruker riktig nok strøm til å drive pumpen og kompressoren, men for hver kilowatt strøm du bruker, får du 3-3,5 kilowatt varme, og CO2-utslippet reduseres med 50-75 prosent.

Klikk på tallene på bildet under og se hvordan et jordvarmeanlegg fungerer.

1. Varmtvannsbeholderen samler energien fra det varme vannet, slik at det er noe å ta av når det er behov for det inne i huset. Det oppvarmede vannet renner inn gjennom et rør øverst, og et rør i motsatt side leder varmt vann fra tanken videre til radiatorene­ eller varmtvannsbeholderen etter behov. Tilbakeløpet skjer gjennom røret nederst i tanken.
2. Fordamperen er anleggets andre varmeveksler. Her passerer frostvæsken tett forbi varmepumpens kuldemedium og avgir varme til det. Det får kuldemediumet til å fordampe – og i fordampingsprosessen suges energi fra frostvæsken. Temperaturen på væsken faller fra f.eks. 0 til minus 3 grader.
3. Pumpen får frostvæsken til å sirkulere i jordslangene og inn til neste kretsløp inne i huset.
4. Brine, kalles også den frostvæsken som renner i jordslangene. Den består av vann, blandet med sprit. Det sikrer at væsken ikke fryser til is.
5. Kondensatoren er en varmeveksler, som består av en rekke små rør og membraner, som den varme gassen renner gjennom. Utenfor renner vannet fra varmeanlegget fra huset. Vannet varmes opp, mens gassen derimot avkjøles, kondenserer og igjen blir til væske, fordi den fortsatt er under stort trykk.
6. Kompressoren er utformet som en spiral av metall, som vikler seg inne i en annen spiral. Gassen presses mot midten av spiralen av bevegelsen. Deretter presses gassen sammen, og i det store trykket på 17 bar stiger temperaturen opp til 100 grader.
7. Kuldemediet i varmepumpen har et meget lavt kokepunkt. Når det møter frostvæsken med jordtemperatur, fordamper det raskt, også når jordtemperaturen er under frysepunktet. Når det fordamper til gass, suger en væske opp varmeenergi veldig effektivt.
8. Ekspansjonsventilen lar kjølevæsken utvide seg til normalt trykk på én enkelt bar. Dermed faller temperaturen kraftig, fra omkring 50 grader til under minus 10 grader. Temperaturfallet betyr at kuldemediet igjen er så kaldt at det kan oppta energi fra væsken i jordslangene, og sende den videre i systemet.
9. Jordslangen er cirka 40 mm i diameter. Der det er mulig, graves den ned i cirka en meters dybde, med en meters avstand mellom kveilene. Et alternativ er å bore ned rør i bakken, og hente såkalt bergvarme. Et areal på 300-500 m² er som regel nok til å varme opp huset.

Første kretsløp: Frostsikker væske varmes opp

Oppsamlingen av jordvarme skjer gjennom en 200-600 meter lang plastslange, som snor seg gjennom hagen. I slangen er det en frostsikker væske, som varmes opp til jordtemperatur.

Annet kretsløp: Kuldemediet presses sammen

En pumpe fører væsken inn i huset til en varmeveksler (fordamper), der energien overføres til neste kretsløp. I denne kretsen renner det et kuldemedium med et kokepunkt på -10 grader. Fordi temperaturen på mediet er enda lavere når det renner inn i varmeveksleren, er det flytende. Frostvæsken fra plastslangene i bakken varmer opp kuldemediet, slik at det fordamper (blir til gass). All energi suges ut av frostvæsken, som deretter sendes tilbake i jordslangen.

Det fordampede kuldemediet har nå gassform, og føres videre til en kompressor. Når gassen presses kraftig sammen i kompressoren, stiger samtidig temperaturen på gassen opp til 100 grader.

Tredje kretsløp: Oppvarmet vann føres ut til radiatorene

Den varme gassen føres deretter gjennom enda en varmeveksler, kalt en kondensator. Her avgir gassen varme til vannet i anleggets tredje kretsløp, der varmen føres videre til radiatorer, gulvvarme anlegg og vannvarmere via en tank, som sikrer jevn varme i anlegget.

Mens det avgir varme og blir kaldere, fortettes gassen i kuldemediet og blir flytende igjen, fordi det fortsatt er under trykk. Akkurat som i fordamperen, utveksles energien raskt når stoffet skifter form.

Nå skal kuldemediet igjen kunne samle energi fra den kaldere frostvæsken. Derfor føres det gjennom en ekspansjonsventil, og trykket på kjølemediet faller igjen - dermed faller også temperaturen til under minus 10 grader. Det gjør med andre ord at det fortsatt opptrer som væske, og er klar for en ny runde med energihenting.

LES OGSÅ: Finn den billigste varmekilden til huset