Projektets mål var att vinna erfarenhet om vilka effektivitetsförbättringar som kan uppnås genom användning av så kallade TIL-rör i energibrunnar för bergvärmepumpar jämfört med den konventionella lösningen (U-rör). Värmepumplösningar baserade på bergvärme har under det senaste decenniet fått stort genomslag som värmesystem på den svenska bostadsmarknaden. Utvecklingen har lett till stora miljöfördelar och viktiga exportmöjligheter. Tekniken har fortfarande stor utvecklingspotential, inte minst när det gäller effektivare värmeväxling.
Den dominerande metoden som används för att växla värme med berggrunden är genom cirkulation av en köldbärare i en U‐rörs kollektor. U-rörs kollektorn förs sen ner i ett borrhål. Denna kollektor har nackdelar främst på grund av termisk kontakt mellan ned- och uppåtgående skänklar (kortslutning) och höga temperaturdifferenser mellan köldbäraren och berget. En ny kollektor som bygger på TIL-teknik (Thermal Insulated Leg) är utformad för att råda bot på dessa nackdelar.
Resultat
Fyra av JM nyproducerade familjevillor med bergvärmepumpar i Värmdö användes för att undersöka skillnader i prestanda mellan TIL‐kollektorn och vanlig U‐rörs kollektor. Två av husen utrustades med ett extra borrhål där TIL-kollektorer (prototyper från Uponor) installerades. Elbehovet för värmepumparna i dessa jämfördes sedan med två hus som hade vanliga U-rörskollektorer. Parallellt med en av TIL-kollektorerna installerades också optisk fiber för mätningar av temperaturprofil och kollektorns förmåga att ta upp värme från berget. De uppmätta temperaturprofilerna visar fördelarna med TIL-designen. Den termiska kontakten mellan ned‐ och uppåtgående vätska kan i stort sätt elimineras och upptagningen av värme från berget var mycket god. Under testperioden februari 2010 till november 2011 hade alla husen liknade värmefaktorer (ca 2,60) trots att borrhålen med TIL-kollektorer är 20 meter kortare.
Lärdomar
En stor utmaning var att genomföra ett prototyptest i en pågående byggprocess som hade hårda krav på tidsplan och produktivitet. Bland annat uppstod svårigheter med att installera TIL-kollektorerna eftersom erfarenheterna var begränsade. Detta kunde dock lösas genom en god dialog med ledningen på byggarbetsplatsen samt en stor arbetsinsats från Lowtes och KTH:s personal. Tekniken visade sig hålla vad den lovade rent tekniskt. Man kunde driva husen med samma effektivitet trots att borrhålen var 20 meter grundare. För att tekniken ska få större genomslag krävs både mer rationell teknik för tillverkning och installation. Man skulle också behöva anpassa värmepumpsystemet så att nyttan av TIL-tekniken kan utnyttjas fullt ut.
