Orsaken till värmen ( c:a  5000 C ) i jordens centrum orsakas i huvudsak av två orsaker den största är den restvärme som finns kvar sedan jorden för c:a 4,5 miljarder år sedan bildades                  (temperaturen har sedan dess bara sjunkit med c:a 350 grader) samt radioaktiva processer i kärnan

Temperaturpåverkan över årstiderna i mark mot djupet varierar beroende på jordart.
Under grundvattenytan sker ingen större årstidsvariation alls.
Grundvatten antar oftast medeltemperaturen för området, i Stockholm ca 6-7 grader.
Normaldjupet för tjäle ligger på 0,5-2 m!

Bergtemperaturen stiger med 1,0-3,0 grader per 100m.
Det är variationer beroende på både ledningsförmågan i bergarten och bergets radioaktivitet.

Teoretiska beräkningar om värmeflöde kan man hitta i Markvärmeboken från LTH BFR T16-18 1985.
Där finner jag också att större delen av ett nytt borrhåls energi kommer från omgivande berg.
År 5 kommer ca 90 % från berget och 10% från markytan, år 10  så är det 85 resp 15%. År 100 så kommer lika mycket från markytan(solen) som från omgivande berg.

Under ca 2 m märks inte årstidsvariationen.

Under ca 20 m märks inte årstidsvariationen.

Temperaturen ökar med ca 3 grader per 100 m djup.

Temperaturen ökar med ca 1 grad per 100 m djup.

Med en ejektorpump har man pumpen stående "uppe" och har två slangar ner i hålet och en "ejektor" som är en metall "klump" som har till uppgift att vända riktningen på vattnet som kommer tillbaka från pumpen så att det med hög hastighet sprutar uppåt, ejektorn har även ett hål på undersidan där sugs nytt vatten in, den höga hastigheten som vattnet får i ejektor gör att vattenstrålen trycker vattnet i den uppåtgående slangen uppåt och det bildas ett undertryck som suger in nytt vatten i bottnen av ejektorn
en slang i "toppen" på pumpen och en ansluten i "botten" på pumpen, på mitten av pumpen tappar man av lite vatten för förbrukningen medan en del fortsätter i pumpen och får ett högre tryck.
Vanligare är en sänkpump som är en motor kopplad till en pump som man sänker ner i vattnet.
Bägge typerna fungerar utan problem på djup under 100 meter.
En tredje typ är "ringpump" den arbetar enbart med att skapa ett undertryck och kan därför inte ens i teorin suga upp vatten från ett djup större än c:a 9 meter. Ringpumpen liknar ejektorpumpen men har bara en slang ner i brunnen.
Behöver du vatten är det säkert en bra lösning men är det bara för att höja verkningsgraden i borran tror jag, utan att ha räknat, att det inte är ekonomiskt försvarbert.

Problemet är väl trängseln i hålet samt att man måste använda en ejektorpump (om det nu är ett problem) en vanlig djupbrunnspump kommer med tiden att skava hål på slangarna i hålet. Vattnet måste väl i alla fall bli kallt och gott  Thumbsup

Min åldriga mor har ett borrhål med mycket god rörlighet på vattnet, det spelar ingen roll vilken årstid det är hon har konstant 6,5 grader på inkommande brine. Temperaturen blir lite lägre under gångtiden men nästa start är värdet det samma Thumbsup

Tack Roland, nu förstår jag lite mer.

A propos återladdning o rinnande vatten

Att återladda ett borrhål förutsätter ett stillastående grundvatten och det förekommer men det är minst lika vanligt att grundvattnet rör sig, för man då ned varmt vatten i hålet så för det rörliga grundvattnet med sig värmen och i bästa fall kan grannen ha nytta av det.

Om det är så, då borde i så fall en brunn med rörligt grundvatten inte sjunka lika mkt i temp under uttag som en brunn med stillastående vatten? Transporten bort av återladdad energi måste ju vara lika snabb (förutsätter samma tempdiff förstås) som återladdningen av uttagen energi.

Kan man alltså se stora variationer i hur mkt brine temp sjunker under uttagssäsong i olika brunnar med i övrigt samma aktiva djup o uttagen energi?

Finns det några pålitliga utvärderingar av hur aktiv återladdning funkar?

Ett kul experiement man skulle kunna göra är om man har två identiska borrhål, tar ut energi från bägge hålen parallellt dvs med samma energiuttag (eller blir det inte det ), men laddar tillbaka frikyla, sol osv endast i det ena hålet.

Om det återladdade hålet efter ett års drift under eldningssäsong har högre genomsnittlig brinetemp, så funkar återladdningen, annars ej.

Att återladda ett borrhål förutsätter ett stillastående grundvatten och det förekommer men det är minst lika vanligt att grundvattnet rör sig, för man då ned varmt vatten i hålet så för det rörliga grundvattnet med sig värmen och i bästa fall kan grannen ha nytta av det.

Ligger det inte oftast ett jordlager på flera meter uppe på bergen och vad jag förstår så leder jorden värmen betydligt sämre än berg, varför tas det inte med i beräkningarna.

Jo, just det bild 11 förefaller lite felritad, dessutom är det ju inte praktik utan en illustration för att visa ngn princip. Jag skulle dock säga att principen är att energin kommer nerifrån o uppifrån, medan man från bilderna får intrycket att det mest kommer från sidorna. (energin kommer givetvis till borran från sidorna men via böjjar nerifrån o uppifrån, typ i högra bilden, fast även nerifrån.) Dessutom betyder väl stationärt tillstånd att inget händer o då är det ju lustigt att det ändå verkar flöda energi.

Men förutom det är det ju fina bilder.

Citat från: COP-ojken skrivet 28 augusti 2007, 00:30:42

Tack för en väldigt lärorik tråd.

Jag är förtjust i praktik (=statistik). Även om det sagts att inget är så praktiskt som en god teori
I Bo Nordells lilla bilderbok om Bergvärme o bergkyla med illustrativa bilder o diagram fastnar jag för det från Schweiz.

Varför inte bild 11? Den visar på ett överskådligt sätt visar hur det fungerar även om bilden är lite felritad.

Bild 12, borrhålet i Schweiz, kan inte visa hur återladdning fungerar. Efter 13 år tar man fortfarande till allra största delen av bergets förråd av värme. Det dröjer några decennier till innan en bild av temperaturfördelningen i det borrhålet visar hur återladdningen fungerar.   

Så det är alltså årstidsvariationen man ser i diagrammet? Är det en rimlig tempskillnad på ca 3 grader från sep till dec på 4 meters djup? Spontant låter det mkt men jag vet inte.

Även om man tar från lagrad energi så kan väl en återladdning med frikyla värma upp de första metrarna mkt innan brinen kyls av. Så tänkte jag men så kanske det inte funkar?

Ngn som har ett tempdiagram över ett återladdat resp ej återladdat hål?

Tack för en väldigt lärorik tråd.

Jag är förtjust i praktik (=statistik). Även om det sagts att inget är så praktiskt som en god teori
I Bo Nordells lilla bilderbok om Bergvärme o bergkyla med illustrativa bilder o diagram fastnar jag för det från Schweiz. Förutom att man kan konstatera att de har 12 grader som temp i botten, vilket är djupt orättvist , så ser man även ett tydligt mönster i hur tempen förändras över djupet. Det ökar tydligt med djupet, efter ca 20 m, som sagt i tråden.

Om vi lämnar de första 20 m därhän så länge, o om man tar ut lika mkt energi per meter borrhål, så är tempskillnaden mellan det nyborrade hålet mindre i botten än ovanför, vilket talar för att värmen kommer nerifrån. Men som tidigare påpekats i tråden kommer "spetsen " på borrhålet att ha mest orört berg kring sig, varför denna effekt är snarare beror av detta.

i övrigt (under 20 m nivån, o över botten) verkar det vara ett parallellskift av temp kurvan, dvs det är en radiell temputjämning som man tidigare i tråden varit inne på.

Fast ser man inte en antydan till att kurvan pivoterar? Dvs den vrider sig medsols, det kan indikera att ju mer man kyler berget desto större inverkan får solen tack vare större tempdiff o det otroligt mkt kortare avståndet till jordytan än till den radioaktiva kärnan.

Men det intressantaste är - tycker jag - hur tempkurvan ser ut i det nyborrade hålet i dec 86.

Från botten är det 12 grader, sakta minskar tempen till ca 10 grader på 5 meters djup. Där temperaturen dyker till 6 grader. Förvisso är det i december, men jag tänker mig att årsvariationerna på ett par meters djup inte är så enorma. Detta talar för Messers & Carls N:s m fl tes att värmen kommer inifrån o kyls av till medeltemperaturen på ytan i orört berg. Dvs i princip all lagrad bergvärme är geotermisk.

MEN när man börjar ta ut energi, blir det månne andra bullar?

Sett underifrån - ett satans perspektiv  - är väl professorns approximation att värmeflödet från kärnan möter en cirkel med diametern ca 10-20 meter, lite väl grov, det flödar ju förbi värme även på sidorna så den värmeupptagande arean för borrhålet borde ju bli en avhuggen tampong typ. Dvs en halv sfär i botten o en cylinder med radien 20 m.

Men det omtalade geotermiska flödet 0,05-0,07 w /m2, måste ju vara vid den rådande tempskillnaden dvs ca 1 grad / 100 m i Sverige. Det är säkert så att det händer en massa o det är inte ett linjärt fenomen o beror på massa termiska resistanser o sådant, men det begriper inte jag så jag antar att den geotermiska flödet är 100 ggr större vid en grads skillnad per meter, dvs runt 5 till 7 watt per m2. (i verkligheten kanske man ska ta värmeledningstalet för granit typ 3,5 *2 grader dvs 7 w /m2, eftersom det är lägre, men vad vet jag)

I det Schweitziska hålet är det två grader lägre temp än i orört berg. dvs 10-15 w/m2 geotermisk energi. Detta (eller granitens 7 grader) multiplicerat med ytan på den ganska stora tampongen borde kunna ladda åter en hyfsat stor del av årsuttaget.

Det verkar finnas många begåvade räknegenier här, som säkert kan sätta siffror på detta, själv kommer jag inte ihåg den grundläggande trigonometrin.

Fast närmare ytan kommer solen till o laddar en del. I Schweiz verkar de ha bergkyla därav den mkt högre tempen högst upp, antar jag, sol + återladdning av ngt slag påverkar ner till ca 20 m, sedan är det i huvudsak geotermisk energi. Eller så är det årstidsvariationerna vi ser, alla efterföljande mätdata är från september o då är väl marktempen nära sitt årsmax (på väg ner). Svårt dock att tro att tempsvinget blir så stort jämfört med december mätningen som är helt åt andra hållet på bara tre månader. Jag skulle gissa att de har ngn form av frikyla.

Så ju kallare o kortare hål desto mer solvärme laddar åter, (tex marklingor, är ju ett väldigt kort hål men brett , det är säkert mest sol) o ju varmare o djupare desto mer geotermiskt. O totalt sett för normala borrhål skulle det då vara huvudsakligen geotermiskt. Som ju många varit inne på.

Gränsen är dock varierande, Kanske kan man se sommarens solinstrålninig som en temperaturpuls som skickas in i berget, den klingar ut då den värmt upp berget till samma temp som det geotermiska flödet. Omvänt för "kylpulsen" fr vintern. Borran påverkar intillliggande berg ca 20 m, o om samma sak gäller uppifrån, så kanske snittet ligger på 20 m djup o på sommaren flödar det in mer, säg 40 m o på vintern flödar det ut (upp) energi. Även om 40 låter djupt så blir kanske ändå årsnettot mindre pga att den termiska energin återladdar hela året o solen endast på sommarhalvåret. fast temperaturfronten kanske är rätt långsam, så solen kanske värmer en större del av året, dvs vid varje tidpunkt är flera temperaturfronnter på väg ner. Fast diagrammet visar obönhörligt hur tempen ökar underifrån, även efter ett antal års drift, så merparten måste komma underifrån.

Med återladdning tänker jag mig här inte enbart det som sker på sommaren utan även det som sker mellan varje driftcykel på VPn. Menar man bara sommaråterladdning så står rimligtvis solen för en större andel, dock inte en majoritet. O Följdaktligen än mindre på årsbasis.

Tror jag.

Rätt av dig Roland

Jag har aldrig påstått att VBX/FLM har någon annan funktion än den du nämner.

Men nu går FLM/VBX i alla fall dygnet runt med aktiv cirkulationspump hela sommaren.

Antingen är det ett konstruktionfel, eller så säljs produkten med den avsikten att även skall återladda borran.

Om det nu var mest geotermisk energi borde det väl inte vara permafrost i Sibirien, ned till flera km djup!?

Solen torde va absolut viktigast ned till ett stort djup.

 
http://www.siki.se/downloads/borrhal.pdf
På sidan 12 kan man urskilja djupet som blir påverkad av direktinstrålning från solen. (se 20 meter)

Naturligtvis bidrar regn/grundvattenflöde innehållande solenergi till temperaturökning.....för annars skulle nog våra borror också vara "djupfrysta".

Trots att bergvärmen efter ett antal år, nyttjar större mängd geotermisk energi än jordvärmen....så återladdas inte bergvärmen till 100% vilket jordvärmen gör.

Hade solen bidragit med samma mängd energi till bergvärme som till jordvärme, så skulle FLM/VBX, glastak, Eviheat och alla andra produkter som återladdar borran.....vara överflödiga.

Om det nu var mest geotermisk energi borde det väl inte vara permafrost i Sibirien, ned till flera km djup!?

Det beror på hur kallt det är, är det -5 ºC i årsmedeltemp (som det kan vara på dessa ställen) så blir jordytan nerkyld till samma temp, om sen temperaturen stiger 1 ºC per 100 meter så kan permafrosten vara upp till 500 meter ner.

Hej

Nja nu var det ju inte effekten på jorden kärna jag tänkte på utan mängden värme som kommer upp genom berget, värmeflödet alltså, ungefär som den värme som går genom väggen på ett hus, den är väl beroende på temperaturen utomhus ?

MVH
Messer

Hallå, var tog du vägen, förstår du skillnaden eller måste jag försöka förklara bättre ?

Ser först nu att du saknar ett svar från mig.

En vägg i en villa släpper igenom ca: 0,3 w/m²K. Det betyder vid 20° deltaT (ute/inne) 6 w/m².

Ökar du deltaT 2°, så ökar transmission (värmefödet) till 6,6 w/m².

Om man då tar kockens uppgift 160° på 5 000 meters djup,....och bygger en vägg som endast släpper igen 0,07 w/m² de sista 200 metrarna.....så spelar det nog inte så stor roll om du sänker tempen ett par grader d.v.s. du ökar deltaT från 160° till 162°.

Du får placka fram miniräknaren. 

Hej

Nja nu var det ju inte effekten på jorden kärna jag tänkte på utan mängden värme som kommer upp genom berget, värmeflödet alltså, ungefär som den värme som går genom väggen på ett hus, den är väl beroende på temperaturen utomhus ?

MVH
Messer

Hallå, var tog du vägen, förstår du skillnaden eller måste jag försöka förklara bättre ?

Hej

Lexus det var ingen kritk jag bara skrev va jag tror ungefär liksom.

Nåja jag har en undran ang värmeflödet, om det är 0,07 eller 0,05 spelar ingen roll för min undran, men om man förändrar temperaturen i borran kommer då inte detta värmeflöde att öka.
Är det inte 0,07 W/m2/K, jag menar watt per m2 per gradskillnad, rätta mig om detta är fel.
Om det är så borde man väl räkna med tempskillnaden, 0,07w är ju flödet utan att man kyler borran.

MVH
Messer

Hej

Art Deco: Om du tar en isbit och en lödkolv så kan du beräkna medeltemperaturen på dessa, alltså det går att ungefärligt bestämma medeltemperaturen runt hela jorden, lär vara c:a 13,5 ºC.
Hur mäter du temperaturen på grundvattnet?

Lexus: Jag tror också att området som påverkas är betydligt större än 20m.
Jag tror också att när jorden skapades så blev den het och svalnade sedan.
Jag anser att den värmen som lagras i jorden kommer från jordens inre.
Jag kan tänka mig att värmeflödet till en kall borra ser ut som en halv sfär ungefär, en uppifrån och en nerifrån.
Och eftersom medeltemperaturen vid jordytan är lägre än medeltemperaturen i botten av en borra så borde det mesta av värmen komma nerifrån, det är ungefär vad jag kan tänka mig.
Du tar i dina siffror med den s.k. lagrade värmen som om den är solenergi, jag tycker det borde vara geotermisk energi.
I din beräkning kommer du fram till 8287 kwh solenergi, det är ungefär fyra gånger så mycket som du anser det kommer geotermisk enegi, om det är varmare i botten av borran än i toppen så är väl detta fel.
Fast nu kom jag att tänka på att sfären upptill på borran den är ju faktiskt avhuggen, så där blir det ju en kupol som skall tas bort i beräkningen åtminstone till viss del.
Vilket skulle höja andelen värme uppifrån väl?

Bara på ett ungefär
Messer

Efter at ha läst alla inlägg här tror jag precis som Humlan att det integår att ha ett medelvärde.
Snarare blir det väl 2 medelvärden då, det 1:a gäller mark där berggrunden inte ligger i dager inom en radie på några hundra meter, det andra medelvärdet bör då vara där berg ligger inom denna radie där då solen ev kan hjälpa till (beroende på vegitationen). Vår kåk har urberg bara 30 m från tomten med lite vegitation, så under varmt och soligt väder blir grundvattnet ganska varmt, å andra sidan ligger berget också högt och väderutsatt vilket bör ge en extra kylning vid blåsiga kalla vinterdagar ( när man verkligen behöver värmen). En sak är i alla fall säker, att granit verkligen kan ackumulera/avge värme rejält, samtidigt som det också kan hålla kyla länge.

Ok.. Om Vi då antar att värdet 0,07 W/m2 stämmer någorlunda, å ser det som en helt egen faktor. Men allt annat då..., soltimmar, markens beskaffenhet, vattenflöden, hur vet man värdena på dom, å hur mycket det bidrar till återladdning  Ta bara en sån sak som gamla driksvattenbrunnar, hur mycket kan inte det skilja i flöde mellan dom, på bara några 10-tals meter. Jag kan inte förstå annat än att allt sånt åxå måste vara unikt för varje borrhål, å påverka därefter. Sen om man läser div artiklar som finns på Internet, så verkar det inte alls som ett borrhål återladdas. Eller kanske mer riktigt, det blir ett minus i förhållandet återladdning-uttag vid användandet av en värmepump. Är faktiskt tveksam till det åxå  :-[ det bör rimligtvis vara olika med det, beroende på samma faktorer som jag pekat på tidigare.

mvh humlan.

Soltimmarna är inte viktiga, inte heller årsmedeltemperaturen då det är förändringar från ett utgångstillstånd som påverkar återladdningen. Markens beskaffenhet, om den skiljer sig från bergets, blir i princip att man får justera värdet på Di så att det tar hänsyn till skillnaden i värmeledningsförmåga. Dricksvattenbrunnar är inte en helt relevant jämförelse i och med att man pumpar upp vatten från dem. Strömmande grundvatten spelar naturligtvis roll, med ett ordentligt flöde minskar värmeledningen från markytan.

Att återladdning - uttag blir minus är helt naturligt. Det sker ju hela tiden ett uttag av lagrad värme, även efter 1000 år. 

Man måste tänka på att matematiska modeller av verkligheten inte är annat än just modeller av verkligheten. För att inte göra det alltför besvärligt måste man i de flesta fall förenkla verkligheten. Tag den här formel för värmeuttaget från ett borrhål till exempel

Q= lambda*H*(Tb-T)/ln(H/d)

med H = borrhålsdjup, d = hålets diameter, Tb = bergets temperatur och T är väggtemperaturen i borrhålet, lambda är bergets värmeledningsförmåga.

När jag såg formeln första gången tänkte jag att den måste vara fel. Sätter man in ett värde på d som är större än H (borrhålet är alltså en grop som är bredare än djupet) blir Q negativt villket är orimligt. Men när jag studerade det närmare visade det sig att formeln gäller bara om d är mycket mindre än H därför att den är ett förenklat fall där man har plockat bort termer som inte behövs när man räknar på ett normalt borrhål. 

Så även om de värden man får när man räknar inte är helt riktiga så gäller fortfarande att återladdning är något som sker på mycket lång sikt, decennier eller sekler, och att största delen av värmen kommer från markytan.

Värdet 0,07 W/m2, siffran 0,06 förekommer också, kan man bl.a hitta i en av SGU:s skrifter som det har refererats till flera gånger här. Värdet gäller nog hyfsat bra för hela Skandinavien och förmodligen norra Tyskland också. Gammal, flera hundra miljoner år, berggrund, inga vulkaner som stökar till bilden. På Island är läget ett helt annat, där måste flödet var betydligt högre, man behöver ju ingen värmepump till borrhålen där. Alperna är yngre berg, mera nyknådade, det kan vara lite annorlunda där också.

Det geotermiska flödet bestäms av värmledningen i ett skikt som är ca 100 km tjock, små variationer på ytan borde inte spela någon roll.

Jag tror som humlis, den där siffran på 0.07 W/m2 gäller främst orört berg,och är ett medeltal. Jag tror förutsättningarna ändras om man borrar en energibrunn och lokalt sänker temperaturen på berget. 

Helt enig.., skönt att inte vara ensam om åsikt, Du får en dunk i ryggen av mig Kalle  Thumbsup

mvh humlan.

Vet inte om jag formulerar mig dumt.. Men om det ska gå att göra en beräkning av nåt, så måste ju värdena man anväder sig av vara statiska. Å framför allt när det gäller en så precis beräkning som ett borrhål, är medelvärden omöjliga att använda som jag ser det. Tvivlar på att det går beräkna framtida återladdning, utan det blir till att använda sig av historik. Ett mindre jordskalv, bebyggelse m.m kan ändra förutsättningarna dramatiskt, å hur förhåller sig siffrorna till det.., inte ett dyft antar jag.

mvh humlan.

Jag tror det är ett medelvärde för Sverige.

Resonemanget i tråden utgår från att värdet på geotermiskt värmeflöde är känt som 0,07 w/m².

Har du någon annan uppfattning?
Vill du att värdets ursprung skall redovisas?

 

Om ”0,07” är värmeflödet från jordens inre i realtid, vill jag likna det med ett paraply som skyddar mot regn. Är paraplyts form likt en sfär, så skyddar den mot regn för en yta om r x r x pi.

Jag kan inte se hur det geotermiska värmeflödet kan tillräknas en brunn med formeln för en sfär.