Ämne: Dimensionerar entrepenörerna fel?

[TheDogg]

Jag har en fråga om dimensionering av bergvärmepump och offerter.

De offerter jag fått indikerar två borrhål med ett aktivt djup på 120 m vardera samt en pump på 3-12 kW. Jag tycker att detta verkar konstigt då det blir hål nummer två blir väldigt dyrt samt att bergvärmepumpen kommer att kräva eltillsats och därmed ökad huvudsäkring á 2 200 kr/år).

Nu blir det lite långt, men så här har jag räknat:

Tanken är att ersätta pellets med en bergvärmepump och följande vet jag om huset.

• Det är ett gammalt tvåplans-hus (145 m2 boyta) med källare (80 m2) som står i kallt klimat.
  (Kalkylerad maxeffekt: 145 m2 * 70 W/m2 + 80 m2 * 50 W/m2 ≈ 14 150 W)
• Innan pellets så förbrukade man c:a 35 000 kWh per år i värme och varmvatten.
• Nu förbrukar man 8 pallar pellets per år för värme och varmvatten.
  (8 pallar * 832 kg/pall * 4.9 kWh/kg * 85% ≈ 27 800 kWh/år)
• Huset har idag en huvudsäkring på 16A.

När det gäller energibrunnen så räknar jag med följande parametrar:

• COP 3.7
• Max effektuttag 45 W/m
  (Aktivt borrhål: 14 150 W / 45 W/m ≈ 315 m med COP 3.7 blir det c:a 230 m)
• Max energiuttag 120 kWh/m/år
  (Aktivt borrhål: 35 000 kWh/år / 120 kWh/m/år ≈ 290 m med COP 3.7 blir det c:a 215 m)

Med andra ord så är det max effektuttag som är dimensionerande, trots att jag räknade på den högre energiförbrukningen, och som kräver ett aktivt borrhål på c:a 230 m.

Hur djup bör då borrhålet vara?

• 5 m ner till grundvatten (ligger nära vatten).
• 20 m ner till berg.
• Behov 230 m aktivt
  Borrhål i berg: 230 m - (20 m – 5 m) / 2 ≈ 225 m
  Borrhål totalt: 225 m + 20 m ≈ 245 m (eller 250 m)

Med ovanstående så tänker jag att ett borrhål á 250 m (det är tydligen det djupaste de borrar) bör räcka för att husets behov. Till detta tänker jag mig en inverterstyrd bergvärmepump 4-16 kW och därmed dimensioner för att inte använda eltillskott och därmed slippa säkra upp.

Tänker jag helt fel?

[Rickard]

Låter mycket vettigt tycker jag, men företagen borrar hellre två hål än ett, för det går sakta i slutet, och är det mycket vatten som rinner till är det inte säkert att de klarar 250 meter.
TIllverkarna av värmepumpar rekommenderar dessutom inte heller mer än 400 meter kollektor i en slinga för att delatT kan bli så pass stor att det påverkar COP negativt.
Det som inte framgår i din beräkning är vilken bergart du räknar med i kalkylen, default är oftast en ledningsförmåga på 3.0, men har du t.ex. granit i berget så ger det 3.8 i värmeledningsförmåga, och då blir kalkylen plötsligt bättre än vad du räknat på.
Bergarten är alltså viktig när man räknar på borrdjup, skiffer, sandsten och kalk är dåligt, men granit eller porfyr (har jag för mig) är bra.

Kan dom garantera 250 meter borrdjup (få som gör det) så skulle jag nog gå på det alternativet, även om två borrhål ger lite högre KB-temp och mindre deltaT - vilket ger högre COP så tror jag att det tar årtionden att tjäna in pengarna för vad två borrhål kostar jämfört med ett.
Bättre då att satsa pengarna på en kraftfullare värmepump.

Problemet är som jag ser det bara att du ändå riskerar få betala för två borrhål om deras rigg inte klarar 250 meter i de förhållanden som visar sig i just ditt borrhål.
Jag skulle nog satsa mina slantar på att det fungerar med ett borrhål, men vara beredd på att det kan krävas två.

Om du kör på det konceptet, se till att vara hemma och titta på hela tiden, om inte så kan de plötsligt lägga av (om de tycker att det går för sakta) och istället göra ett extra borrhål.
När du kommer hem så presenteras du bara "fakta" att det var för mycket vatten och var omöjligt att fortsätta borra.

Jag har jordvärme och 500 meter kollektor till en S1255 2-12 kW och det fungerar helt OK.
Vår kollektor ligger i sand och har inte så hög värmeldnignsförmåga, så vi kommer ned på ca -1.5 grader på vårkanten, men det fungerar bra när man har jordvärme i alla fall.
För jordvärme rekommenderar man ca 10 W/m kollektor.

[TheDogg]

Tack för återkopplingen Rickard!

Jag har tyvärr ingen aning om vilken bergart det är utan jag använde tumregler som jag hittade på nätet (50 W/m och 140 kWh/m&år) som jag sedan justerade ner något. Men jag är glad att bekräftade min teori att:
- ett ev. andra borrhål blir dyrt
- välja en större pump för att slippa säkra upp

Jag ska också ta till mig av ditt tips att finnas hemma så att de, om möjligt, gör ett hål!

En teoretisk fundering runt ditt svar Rickard:
Om det är för mycket vatten för att borra djupare, innebär det inte då att det finns en vattengenomströmning som bör ge en bättre effekt ur hålet (mao behov av grundare hål)?

[Roland]

50 W/m effektuttag tycker jag är lite väl högt om hålet ska belastas med den effekten en längre tid. Min pump tar ut ca 30 W/m aktivt borrhål och det ger en ingående köldbärartemperatur strax under noll grader när pumpen har gått kontinuerligt någon vecka eller två.

Var i Sverige huset ligger och typ av berggrund spelar också roll.

Mycket vatten när man borrar behöver inte betyda bättre effekt ur borrhålet. Det måste vara strömmande grundvatten förbi borrhålet. Terrängen kring borrhålet kan ge en ledtråd. Ligger borrhålet ute på en slätt är det nog inte mycket till vattenströmning.

[Rickard]

Han har räknat med 45 W/m.

Om COP är så låg som 3.7 vid DUT, vilket är rimligt, så ger 16 kW uteffekt ca 4.32 kW på kompressorn och resten, 11.67 kW från borran, det skulle innebära 50.7 w/meter aktivt borrhål bara de dagarna som det behovet finns.
Alltså någon enstaka dag/år.
Jag tycker mig dessutom se att man rätt ofta räknar lite snålare på invertrar jämfört med vad man gjorde innan deras intåg, just för att max effekt så sällan plockas ut ur borran.

När det gäller vattenflöde IN i borran så behöver det inte innebära att man har ett vattenflöde genom borran när man pluggat hålet där uppe, det förutsätter i så fall att man har flödande vatten i sprickor i berget och det kan man inte räkna med, det KAN vara så men det vet man nog aldrig säkert.

[Rickard]

Har gjort en kalkyl på en Nibe i Boden, totalt 35 000 kWh varav 4500 kWh varmvatten, bostadsyta 145 m2, granit som bergart.
Det man ofta misstar sig på är att 2-planshus är rätt snåla på energi, mycket av värmen i markplan värmer ovanvåningen, man brukar räkna med en tredjedel så stort energibehov på ovanvåningen, värms även källaren som gynnas markplanet av det dessutom, och källaren utsätts ju inte för den stränga kylan då den ligger under mark till största delen.
Uppvärmd yta kan vara stor, men väggyta och takyta mot omgivningen blir inte mycket större än ett avsevärt mycket mindre enplanshus.

Kalkylen visar på att toppeffektbehov av drygt 9 kW, och ett aktivt borrdjup på 220 meter.
Väljer man istället för en 12 kW värmepump en 16 kW värmepump så blir borrdjupet av någon oförklarlig anledning djupare, 266 meter som krävdes då vilket jag tycker låter konstigt då båda pumparna jobbar med samma energi och effektbehov? 

Så här ser kalkylen ut, det är en liten chansning att räkna med granit, men är det i norra Sverige så är chansen stor för det.
Stämmer kalkylen så bör du klara dig med en 12 kW värmepump.
Klicka på bilden för att förstora.

[Rickard]

Minns en kompis som bett Nibe-installatören på byn att räkna på deras behov, han frågade bara efter uppvärmd yta, och fick till svar att det var ca 210 m2.
Huset var med full källare, i två plan, med nya fönster och dörrar, min kompis visste att huset bara förbrukat drygt 20 000 kWh med hushållselen inräknad (mycket ekonomiskt sinnad person) och var förvånad när kalkylen kom, som visade på en 10 eller 12 kW värmepump och 800 meter markkollektor (2 X 400 meter).

När jag räknade på det hela så skulle en 6 kW värmepump och 320 meter kollektor räcka.
Han satte in en 8 kW värmepump och 400 meter kollektor och har aldrig haft något eltillskott.

[Perfa76]

Väljer man istället för en 12 kW värmepump en 16 kW värmepump så blir borrdjupet av någon oförklarlig anledning djupare, 266 meter som krävdes då vilket jag tycker låter konstigt då båda pumparna jobbar med samma energi och effektbehov? 

Skillnaden känns väl stor, men jag antar att 16kW värmepumpen skulle ha lägre elförbrukning och därmed ta mer energi ur berget?
Dels för att den med högre max effekt skulle gå med lägre procent last och därmed högre COP och eventuellt också så att 12kW värmepumpen skulle gå något mer med tillsats när det är kallt?

[Rickard]

Nix, SCOP var 4.2 på båda maskinerna, och ingen av dem behöver eltillskott.
Känns som en bugg i programmet, jag kan i alla fall inte förklara skillnaden.
Möjligen i så fall att momentant COP vid max effektbehov (9.1 kW) är mycket högre på 16 kW maskinen, men det låter osannolikt.

[Perfa76]

Det är just skillnad i "momentan" COP som borde vara nämnvärd.
Inte bara vid just 9,1kW, utan alla effekter som tas ur maskinen under hela säsong.

Vid 9,1kW så ligger 12kW maskinen på relativt höga 76% last medans 16kW bara ligger på medellast 57%.

[Roland]

Jag tycker mig dessutom se att man rätt ofta räknar lite snålare på invertrar jämfört med vad man gjorde innan deras intåg, just för att max effekt så sällan plockas ut ur borran.

Det tycker jag är rimligt. Där jag bor är DUT -18 grader men vintertid är det sällan kallare än några minusgrader. Dimensionerar effektuttaget från borrhålet så att det blir vettiga köldbärartemperaturer när det är ner mot -10 ute kan man leva med att det blir lite kallt i borrhålet någon gång ibland.   

[Rickard]

Det är just skillnad i "momentan" COP som borde vara nämnvärd.
Inte bara vid just 9,1kW, utan alla effekter som tas ur maskinen under hela säsong.

Vid 9,1kW så ligger 12kW maskinen på relativt höga 76% last medans 16kW bara ligger på medellast 57%.

Jo, kan hålla med, men då borde inte SCOP bli 4.2 i båda exemplen, men det blev det när jag bytte värmepump.

7270 kWh / år på 12 kW värmepumpen och 7249 kWh på 16 kW värmepumpen, så den går bara 21 kWh/år snålare, och detta med mer än 40 meter djupare borra...
Kanske vill de inte att SCOP skall bli sämre på 16 kW värmepumpen, så de ökar borrdjupet?

En sak skiljer, där det står Specifikt effektuttag med 14 respektive 12 W/m så står det 17 respektive 10 W/m på 16 kW värmepumpen.
Jag misstänker att det är en bugg i programmet som gör att de dimensionerar för maxeffekten på värmepumpen istället för max effektbehov i huset.

[TheDog]

Oj, nu har jag fått lära mig mycket (har också hittat men gamla inloggning )

- Högt vattenflöde vid borrning är inte detsamma som hög vattengenomströmning

Jag kan ju försöka komplettera lite. Huset ligger i Skellefteå, så Boden är ju inte en orimlig jämförelse.
Eftersom jag tidigare kom fram till att det är toppeffekten som verkar vara dimensionerande så gör jag en ny beräkning med de värden jag bl.a fått av er.
- 225 m aktivt borrhål
- COP 4.2
- Max effektbehov 14,2 kW (verkar ändå rätt högt)

Dessa parametrar skulle ge ett maximalt effektuttag ett maximalt effektuttag på 48 W/m under korta perioder. Om man istället tittar på pumpens max på 16 kW så skulle uttaget bli maximalt 54 W/m, men man ska också komma ihåg att en inverterpump övervakar och skyddar borrhålet(?).

Varför jag envisas med 16kW-pump är för att slippa eltillsats och försvara huvudsäkringen på 16A vilket representerar ungefär 2 000 kr/år. En större pump kostar c:a 7 000 kr extra och återbetalningen på den investeringen är under 3 år!

[Rickard]

Om du inte kan se några allvarliga brister i kalkylen jag bifogade så räcker 12 kW mer än väl, du får en bättre anpassad pump som får mindre start och stopp om du väljer 12 kW modellen, du får lite färre drifttimmar på den stora, men det är bara för att den kommer att gå mer on/off under vår och höst, och delar av vintern då min uteffekt på 16 kW maskinen är hela 4 kW, stora delar av året är 0-4 kW allt du behöver.
Försök utifrån tidigare förbrukning få min kalkyl verifierad av någon annan så kan du känna dig ännu mer säker på att 12 kW räcker.

[Jokkmokksjokke]

Jag vill också slå ett slag för att välja den mindre pumpen (3-12)
Satt ungefär i samma sits som dig. dock ännu mera norrut

Förbrukade 6 ton pellets/år. Gammal Janfire flex brännare, med Albin panna från 79.

Installerade en 3-12kw pump,

ingen eltillsats under vintern. och dessutom varmare inne än tidigare. 22-22.5gr numera.

gick på 65-66% när det var som kallast ute. (enl vald växel) vet ej hur vetenskapligt det är dock.

vill slutligen poängtera att jag har jordvärme, men det är knappast relevent i din frågeställning.