Marken en betydelsefull energikälla
Värme som tas ur marken och förädlas med hjälp av värmepump står idag för cirka 10 % av uppvärmningen till våra bostäder och lokaler. De markbundna energissystemen har funnits sedan slutet av 1970-talet och bildar idag en egen energissektor. Miljövinsterna är stora och en fortsatt användning kommer markant att minska utsläppen av koldioxid och andra miljöbelastande gaser.
Marken som förnyelsebar energikälla
Vinterns kyla och sommarens stekande sol gör att markens yttertemperatur svänger kraftigt över året. Mot djupet blir emellertid temperaturdifferensen allt mindre och på cirka 10 meters djup är den nästan helt konstant året runt. Här är temperaturen ungefär likvärdig med de sista årens medeltemperatur i lufthavet, vilket medför cirka 9° i söder och 2° som lägst i norr. Denna lågvärdiga värme består av passivt lagrad solvärme och är således en genuint förnyelsebar värmekälla eftersom ett uttag under vintern medför en ny tillförsel under sommaren. Varje m³ av underjorden innehåller i genomsnitt cirka 0,5 kWh per grads temperatursänkning.
Det populäraste markvärmesystemet är bergvärmebrunnen. Denna består av en slangförsedd "borra" oftast 100-200 m djup. I slangen cirkuleras vatten blandat med Etanol, vilket fungerar som värmebärare. Genom att låta ingående slang till borrhålet ha lägre temperatur än berget fås värme att strömma mot slangen och värma upp vätskan. Denna värme förädlas sedan i en värmepump till lämplig nivå för uppvärmning, oftast 45-50 °C.
Ytjordvärme, som är det näst vanligaste systemet, fungerar på liknande sätt, men i detta fall läggs slangsystemet horisontellt någon meter under markytan.
Borrhålslager och frikyla på stark frammarsch
En variant av bergvärme är de så kallade borrhålslagren. Dessa består av ett knippe slangförsedda borrhål som fungerar som värmeväxlare mot berget. Det fiffiga med dessa system är att de förutom värmeuttag även används för uttag av kyla, något vi får allt mer behov av, främst i offentliga miljöer.
Det vanligaste systemet går ut på att utvinna värme vintertid och samtidigt kyla ned berget till nära nog nollgradig temperatur. När sedan kylsäsongen börjar någon gång i maj hämtas kylan hem igen som frikyla varvid berget gradvis återuppvärms och blir en förstärkt värmekälla påkommande vinter.
Genom sin storskalighet och det faktum att energin används två gånger per år, som värmekälla på vintern och som frikyla på sommaren, uppvisar dessa system oftast en hög verkningsgrad med en energifaktor som oftast ligger mellan 4 och 5 (bergvärme och ytjordvärme ligger runt 3).