Hvordan virker jordvarme? Alt du skal vide

Emner

Sådan fungerer jordvarme
Vandret vs. lodret jordvarme: Hvad er forskellen?
Kølemiddelkredsløb: De 4 trin
Hvor effektiv er en jordvarmepumpe?
FAQ

Hvordan fungerer en jordvarmepumpe?

Jordvarme er en vedvarende og effektiv ressource, selv om der bruges en lille mængde elektricitet til at drive selve jordvarmeanlægget, som omsætter jordvarmen til energi.

Ligesom alle andre varmepumper fungerer en jordvarmepumpe efter samme princip:

Først udvindes varmeenergi fra jorden og derefter overføres den til kølemidlet.
Dette fordamper og komprimeres yderligere ved hjælp af en kompressor.
Derved øges ikke kun trykket, men også temperaturen.
Den resulterende varme absorberes af en varmeveksler (kondensator) og ledes videre til varmesystemet.

Du kan læse i detaljer om, hvordan denne proces fungerer, i artiklen: Sådan fungerer jordvarmepumpen.

I princippet kan jordvarme udvindes via en jordvarmepumpe på to måder: enten via jordvarmekollektorer, også kaldet jordslanger, som er placeret tæt på overfladen, eller via jordvarmesonder, der bores vertikalt ned i jorden.

En jordvarmepumpe kan drives økonomisk i enten mono- eller dualtilstand. Det betyder, at i det anvendte varmesystem er det enten en eller to forskellige varmeproducenter, der står for opvarmningsvarmen og/eller det varme brugsvand.

To typer jordvarmeanlæg

For at udvinde den geotermiske varme med en jordvarmepumpe ved brug af jordslanger, bliver der lagt et rørsystem horisontalt og i slangeform under frostgrænsen i jorden. Dybden er ca. en til to meter under græsplænen eller jordoverfladen.

I rørsystemet cirkulerer et saltvandsmedie af frostsikker væske, som optager varmeenergien og overfører den til varmeveksleren. Størrelsen af det nødvendige areal afhænger bl.a. af varmebehovet i den pågældende bygning. En tommelfingerregel er 1,5 til 2 gange det areal, der skal opvarmes.

Jordkollektorer optager varmeenergi tæt på jordoverfladen. Energien kommer fra solstråling og regnvand. Derfor spiller jordens beskaffenhed en afgørende rolle for jordkollektorers energiudbytte. Det er vigtigt, at området over rørsystemet ikke er asfalteret eller bebygget.

Du kan læse mere om, hvad der skal tages hensyn til ved udlægning af jordvarmepumpe og jordkollektorer i artiklen jordkollektorer.

Illustration af jordvarmeanlæg med jordslangere

[1] Vitocal Jordvarmepumpe
[2] Varmtvandsbeholder
[3] Bufferbeholder til opvarmningsvand

En jordvarmepumpe kan også bruges på en mindre grund, her kræver det blot at der nedgraves jordsondere, som foregår med vertikale/lodrette boringer.

Ved hjælp af borehuller sænkes jordsonderne lodret eller skråt ned i jorden. Jordsonden gennemstrømmes af et saltvandsmedie, som optager den geotermiske varme i 40-100 meters dybde og sender den videre til en varmeveksler.

Fra en dybde på ca. 10 meter er temperaturen konstant hele året rundt, så jordsonderne fungerer effektivt selv ved meget lave udetemperaturer. De kræver også meget lidt plads sammenlignet med et jordvarmeanlæg med jordkollektorer og kan også bruges til køling om sommeren.

Dybden af borehullet afhænger også af varmebehovet og jordens varmeledningsevne. Da flere grundvandsførende lag gennemtrænges i et borehul på op til 100 meter, skal der altid indhentes tilladelse til boringerne.

Illustration af jordvarmeanlæg med jordsondere

[1] Vitocal Jordvarmepumpe
[2] Varntvandsbeholder
[3] Bufferbeholder

Kredsløbet: De 4 trin fra jord til stuevarme

Inde i varmepumpen sker magien. Her bliver den lave jordtemperatur lavet om til høj varme ved hjælp af et kølemiddelkredsløb. Processen kører i ring og kan forklares i 4 trin:

Fordampning (optagelse): Den lune væske fra jordslangerne møder varmepumpens kølemiddel. Kølemidlet har et ekstremt lavt kogepunkt, så selv de få grader fra jorden får det til at koge og blive til damp.
Kompression (opvarmning): Dampen ledes ind i en kompressor. Her bliver dampen trykket hårdt sammen. Når trykket stiger, stiger temperaturen eksplosivt – præcis som når en cykelpumpe bliver varm, når du pumper hårdt. Nu er dampen varm nok til opvarmning (ofte over 60 grader).
Kondensering (afgivelse): Den hede damp sendes gennem en varmeveksler (kondensator), hvor den afgiver sin varme til husets varmesystem (radiatorer eller gulvvarme) og varmtvandsbeholderen. Når varmen afgives, bliver dampen igen til væske.
Ekspansion (nulstilling): Væsken løber gennem en ekspansionsventil, hvor trykket fjernes igen. Temperaturen dykker lynhurtigt til under frysepunktet, og kølemidlet er nu klar til at møde jordslangerne igen og hente ny energi.

Vitocal 300-G jordvarmepumpe med andre systemer

Hvor effektiv er en jordvarmepumpe? (COP og SCOP)

Effektiviteten handler om, hvor meget strøm pumpen bruger, i forhold til hvor meget varme den leverer.

COP (her-og-nu værdi): Fortæller hvor effektiv pumpen er i et bestemt øjeblik.
SCOP (års-effektivitet): Dette er det vigtigste tal. Det viser gennemsnitseffektiviteten over et helt år, inklusiv skiftende årstider.

En moderne jordvarmepumpe har typisk en SCOP-værdi på omkring 5. Det betyder, at for hver 1 kWh strøm, du betaler for, får du 5 kWh varme igen. De sidste 4 kWh er gratis energi fra jorden.

Hvorfor betyder fremløbstemperaturen noget?

Pumpen arbejder mest effektivt, hvis den ikke skal løfte temperaturen for højt. Derfor er jordvarme genialt sammen med gulvvarme, der typisk kun kræver 30-35 grader varmt vand.

Har du gamle radiatorer, der kræver 55-60 grader fremløbstemperatur, skal kompressoren arbejde hårdere, hvilket bruger lidt mere strøm – men det er stadig en meget økonomisk løsning sammenlignet med olie eller gas.

Jordvarmepumpe giver besparelser fra første dag

I Holte har Allan og hustruen investeret i en jordvarmepumpe med lodret boring. Det var en smart investering som har givet besparelser på de månedlige varmeudgifter fra første dag.

Læs mere

FAQ

Et typisk enfamiliehus med jordvarme har et årligt elforbrug til opvarmning og varmt vand på ca. 4.000–6.000 kWh, afhængigt af boligens størrelse og isolering.
Kilde: SparEnergi.dk sparenergi.dk

Til vandret jordvarme skal du bruge et areal, der er ca. 2 til 3 gange så stort som boligens boligareal. Til et hus på 150 m² skal du altså bruge ca. 300-450 m² have. Har du mindre plads, kan du vælge lodret jordvarme, som kun kræver plads til selve borehullet.

Slangerne graves typisk ned i 0,9 til 1,2 meters dybde. Her er jorden frostfri, men stadig tæt nok på overfladen til at blive varmet op af solen om sommeren.

Nej, jordvarme er den mest støjsvage varmepumpeløsning. Da der ikke er nogen udedel med ventilator (som ved luft-til-vand), slipper du for støj i haven. Indedelen, hvor kompressoren sidder, brummer svagt som et stort køleskab og placeres typisk i bryggers eller kælder.

Ja, jordvarme kræver altid en tilladelse fra kommunen, da slangerne indeholder væske, der potentielt kan forurene grundvandet ved lækage. Din installatør hjælper typisk med ansøgningen, men du har selv ansvaret for at anmelde det.

Ja, jordvarme virker året rundt. Selvom luften er kold, er jordtemperaturen konstant (ca. 6-8 grader) i 1 meters dybde, hvilket er rigeligt til at drive varmepumpen effektivt.