Ämne: bergets effekt

[bollocks]

några frågor som kom upp vid fika pausen:
om man överdriver borrdjupet uteblir då inte effektökningen, eftersom nör brinen nått bergets temp kan den ju ändå inte bli varmare. eller ökar vp farten på cirkulationen då? och sen ska den ju gå sida vid sin egen kylda retur längre då

[David Rinnan]

För en given värmepump (kw uttag) finns så klart en gräns för när ett borrhål inte blir varmare. Men då har vi nog borrat väldigt djup. Det innebär alltså att du exempelvis aldrig går under låt oss säga 7 grader.

När du når den punkten, där inkommande brine inte går under säg 7 som exempel, så vinner du inget på att borra ner förrän du kommer till en punkt då berget är ännu varmare för att du närmar dig delar av jorden som håller en högre temp, men återigen måste vi nog borra jäkligt djupt då

[svenske kocken]

Nja, djupt o djupt, temperaturen ökar med mellan 1 och 2 grader per 100 meter. Det varierar lite beroende på vart man bor. Så på bara 400 meters djup har nog dom flesta av oss en temperatur på minst 10 grader.

[sobris]

Ifall omgivande berg är t.ex 7 grader så måste vattnet i borrhålet vara
kallare än 7 grader om det skall ske någon värmetransport mot hålet.
På samma sätt måste brine vara kallare än vattnet i hålet annars sker ingen
värmetransport in till brine i slangen. Det är alltså temperaturdifferenser
som driver värmetransporten.

I sällsynta fall kan man ha vattenrörelser i berget som för fram ny energi till
hålet, men det är inget man räknar med vid borrning.

[AAKEE]

Helst skulle man väl ha ett aluminumrör(eller annat som leder värme bra) på vägen ned, åsså isolerad slang på vägen upp ? Skulle säkert hämta lika mycket på vägen ner som det gör upp+ned), åsså 'behåller' man den höga temperaturen man fick längst ner.  Antagligen alldeles för dyr lösning för att betala den lilla skillnaden man får med några grader varmare brine in...men en rolig tanke. Ett formpressat rör med isolerad slang i mitten för återledning där brine ut går i kanaler i röret ned.
Blir säkert nåt liknande om 10 år eller nåt...

[Oppti]

Berget har en temperatur som ligger kring luftmedeltemperaturen på platsen. Med en ökning på 2-3 grader per hundra meter mot djupet.
Har man tur så kommer vatten från djupt belägna sprickor att fylla hålet. Kyls detta vatten av så uppkommer självcirkulation i borrhålet. Detta kan förstärkas om man omsätter vattnet i röret eller rör om med hjälp av luft.
3 grader per 100 m djup visar att energin kommer underifrån-tvärt emot alla sk experter som tror på solfångande brunnar!

[sobris]

Om man går från 100 m och neråt så säger de "s.k." experterna att temperaturen ökar med
2-3 grader per 100 m i sedimentärt berg och 1-1.7 grader per 100 meter i kristallint berg.

De "s.k." experterna säger även att det geotermiska värmeflödet från jorden inre är ca 0.06 W/kvm.
Om man då har en tomt som är 1000 kvm stor tar vi emot 525 kWh energi nerifrån per år. Resten
av energin måste alltså komma någon annan stans ifrån....

Man använder (i Sverige) temperaturen på 100 meters djup som en uppskattning av vad man
kan förvänta sig av en energibrunn.

Det är en vanlig missuppfattning bland s.k. "icke-experter" att temperatur och energi skulle vara samma sak.

[Roland]

Effektökningen uteblir inte men den minskar med ökat borrdjup. Bortser vi från att det blir varmare ju djupare man kommer är det så att fördubblas djupet på borrhålet halveras temperaturdifferensen köldbärare-berg. Som exempel, i mellersta Sverige är berget ungefär 7 grader varmt. Mitt aktiva borrhålsdjup är ca 120 meter och medeltemperaturskillanden till berget ungefär 8 grader. Skulle jag ha 240 meter aktivt borrhål skulle temperaturskillnaden bli ungefär 4 grader. Med 480 meter 2 grader. Kostnaden för varje grads temperaturökning på köldbäraren ökar ju mindre differens man vill ha men vinsten per grad temperaturökning bör minska något (effekten som krävs för att pumpa runt köldbäraren ökar). 

Helst skulle man väl ha ett aluminumrör(eller annat som leder värme bra) på vägen ned, åsså isolerad slang på vägen upp ? Skulle säkert hämta lika mycket på vägen ner som det gör upp+ned), åsså 'behåller' man den höga temperaturen man fick längst ner.  Antagligen alldeles för dyr lösning för att betala den lilla skillnaden man får med några grader varmare brine in...men en rolig tanke. Ett formpressat rör med isolerad slang i mitten för återledning där brine ut går i kanaler i röret ned.
Blir säkert nåt liknande om 10 år eller nåt...

Det fungerar nog inte riktigt så. Jag räknade på det en gång i tiden ock kom fram till att slangen med uppåtgående varm köldbärare förlorar något värme till den kalla slangen i övre delen av borrhålet men den varma slangen tar upp mer värme från berget än den förlorar till den kalla slangen så det är ändå en vinst med att inte isolera den. Detta med reservation för att min beräkningsmodell kanske inte helt avspeglade verkligheten.

[Oppti]

Om energin kommer från solinstrålningen eller från bergets radioaktivitet har ifrågasatts.
Ser att solinstrålningen är ca 1000 KWh/m2 och bergets jordvärmeströmning ca 0,5 KWh/m2.
Men detta är under opåverkade temperaturgradienter och utan andra rörelser i berget, tex vatten.
Får väl medge att det verkar finnas mer solenergi att hämta än värme underifrån-under lång påverkanstid.
Men har för mig att det rör sig om 25 års tömning innan det kan bli stationära förhållanden.

[sobris]

"Stationära" förhållanden kommer det aldrig att röra sin om eftersom borrhålet måste
vara kallare än berget. Annars sker nämligen ingen energitransport mot hålet.

"panta rei" som greken sa 

Förresten var det väl ingen som nämnde något om radioaktivitet?

[svenske kocken]

En del av jordens värme kommer från radioaktivt sönderfall djup nere under våra fötter, så vare sig vi gillar det eller ej så bor vi på ett gigantiskt kärnkraftverk.

[Oppti]

Stationära förhållanden kanske kan missförstås.
Stabila kanske är bättre vokabulär.
Det som jag syftade på är en balans mellan inflöde och uttag inom en konstant volym berg under en tidsperiod om ett år. LTH hade en hel avdelning som räknade på detta:BFR T18:1985-Markvärme. tre tjocka volymer!
161 sidor om bergvärme! Alla visar på värmeledning i berg som energiflöde till brunnen. Med gradient från kall brunn till en varm bergmassa som i sin tur är varmare mot djupet. På så sätt bildas en "tratt" där inströmmande energi rinner mot brunnen. Radier kring 50-100 m till opåverkade förhållanden finns i dessa beräkningar.

[sobris]

@ svenske kocken: Det är stor skillnad på radioaktivt sönderfall och kärnreaktionerna i ett kärnkraftverk.
Båda processerna försiggår spontant på jorden. Spontan fission kan dock i princip bara förekomma på
gränsen mellan jordens kärna och manteln.

@ Oppti: Om vi utgår från vår 1000 kvm stora tomt som vi vittjar på energi till ett djup av 200 meter,
så har vi 200.000 kubikmeter berg att jobba med. Denna volym innehåller ca 100.000 kWh/grad.
Om huset behöver 15.000 kWh/år och 5.000 kWh av det är el till kompressorn så sänker vi bara bergets
medeltemperatur med 1/10 grad på ett år. Precis runt borrhålet är förstås temperaturen betydligt lägre
när årets värmesäsong närmar sig sitt slut. Så liten inverka ger alltså ett års körning på den energi som
redan finns i berget när en VP-anläggning tas i bruk.

Hur berget (och brunnen) återhämtar sig från ena året till nästa är en annan fråga...

[svenske kocken]

Kärnklyvningen i kraftverk och i underjorden är två olika sidor av samma mynt, resten blir i bägge fallen värme. Och jag vidhåller att en betydande del av värmen under våra fötter härstammar från den processen och den resterande delen är en rest från den tid då vår planet var en het flytande planet.
Och återhämtningen  i berget sker i allt väsentligt på tre "sätt" dels genom solinstrålningen som värmer marken, dels genom värmevandringen underifrån samt den värme som ytvattnet lämnar efter sig när det tränger ner i marken

[purjo__]

Så här säger den samlade expertisen: 

http://sv.wikipedia.org/wiki/Bergv%C3%A4rme
Bergvärme nyttjar så kallad geoenergi. På de relativt ringa djup som aktualiseras vid nyttjandet av bergvärme håller bergrunden samma temperatur som grundvattnet. Grundvattnet har i sin tur ursprungligen värmts upp av solen i den allra översta delen av jordskorpan, vid markytan och i de översta delarna av jordlager och berg när samma vatten befann sig vid jordytan. Vatten i närliggande hav och större sjöar som värmts upp av solen bidrar också till grundvattnets temperatur.

Grundvattnet i Sverige håller en relativt konstant temperatur över året på 6–8 grader. Denna relativt stabila temperatur, oberoende av årstid, och tillgången till den stora volymen grundvatten som finns i berggrundens sprickzoner gör att bergvärmeutvinning i princip fungerar året runt.

I motsats till mångas uppfattning nyttjar inte traditionell bergvärme så kallad geotermisk energi, d.v.s. värme från jordens inre. Om man i Sverige avser att utnyttja värme från jordens inre krävs att borrhål med minsta djupet 1000–2000 m[1] borras. Denna metod är i dagsläget oerhört kostsam och i praktiken inte möjlig att använda för reguljär utvinning av stora energimängder.


-------------------------------------------------------------------

http://sv.wikipedia.org/wiki/Geotermisk_energi
"Jordens värmeinnehåll är 1031 joule[1]. Jordens inre värme strömmar mot ytan med en effekt om 40 TW och den termiska energin ökar med en effekt om 30 TW tack vare radioaktivt sönderfall.[12] Detta energiflöde är mer än dubbelt så stort den mängd energi som förbrukas. Emellertid är större delen av den här energin allt för utspridd för att det ska vara lönsamt att utnyttja den (0,1 W/m² i genomsnitt). Jordskorpan fungerar som ett tjockt lager isolering som man måste ta sig igenom om man vill nå den underliggande värmen.

Även om värmen från jordens inre är väldigt stor så är den näst intill försumbar i jordskorpans yttersta skal där istället soluppvärmningen står för den största delen av värmen. Det geotermiska energiflödet vid ytan per år är cirka 1021 joule jämfört med solinstrålningen på 5,4*1024 joule.[13] Denna typ av geotermisk energi laddas upp under soliga och varma årstider och kan sedan utnyttjas för uppvärmning under vintertid, så kallad mark- och bergvärme. Värmeenergi av den här typen är både betydligt lättare att utnyttja än den djupa geotermiska energin och dessutom lämplig över större geografiska områden. Den lämpar sig dock sällan för annat än privat och lokal värmeproduktion.