Hur fungerar bergvärme?

Jag har kollat runt rätt mkt, det slängs olika begrepp överallt. Och det är logiskt att om du står på ytan och hämtar energi från marken hämtar du" geotermisk energi" eller "ground heat" det heter ju inte solar energy såvida tu typ inte lägger svarta rör ovanpå marken. Så ja har inget emot att folk kallar de olika saker.

"Ground source heat pumps (GSHPs) – or geothermal heat pump (GHP) as they are commonly termed in North America" (Wikipedia)
Men bra att ta upp iaf.
Nu ska jag söka vidare på vart värmen kommer ifrån mest osv

Yes, leta på! Det var nån som hade en bra länk till Geoenergicentrum på förra sidan.

Jo, själva principen för en värmepump är precis densamma.

Väldigt förenklat;
En värmepump består av fyra komponenter monterade i serie med ett rör till en sluten cirkel. Du har nu en sluten krets. I denna krets finns ett köldmedium, alltså ett kemiskt ämne som kan skifta fas från vätska till gas, ex Ammoniak, R1234, R22, etc. med specifika egenskaper. Funktionen är dock densamma. Till och med vatten kan, i vissa fall, användas.

De fyra komponenterna är, i ordning;

Kompressor
Kondensor
Expansionsventil
Förångare

Kompressorn är vad det låter som, oftast en sk. Scrollkompressor som drivs av en elmotor och komprimerar (trycker ihop) köldmediegasen.
Kondensorn och förångaren är värmeväxlare, dvs anordningar i metall där köldmediet leds med så mycket metallyta som möjligt emot en vätskekrets så att detta kan utbyta värme.
Expansionsventilen är i enklaste fall en förträngning eller en ventil som stryper bort tryck från köldmediet.

Så, om vi börjar från en stillastående värmepump så råder samma temperatur överallt, ex 20 C i maskinen, om det ex är en Bergvärmepump i din källare.
Nu startar vi den;

Kompressorn börjar snurra och komprimerar köldmediegas. Efter kompressorn får den då ett högt tryck och dess temperatur stiger (när du komprimerar gas blir den varmare). Den varma gasen kommer nu in i kondensorn (värmeväxlare) på andra sidan metallen i kondensorn pumpas värmebärare runt (ex. Returvatten i ditt radiatorsystem) som, är kallare än köldmediet. Köldmediets värme flödar då naturligt över till värmebäraren (varmt flödar mot kallt) och lämnar sin värme. I och med detta kondenserar köldmediet till vätska.
Ut ur kondensorn kommer nu köldmediet i vätskeform, fast med samma tryck som när det lämnade kompressorn. Det leds nu till expansionsventilen, i vilket dess tryck stryps bort radikalt. Du har nu köldmedievätska med lågt tryck och låg temperatur. Den kalla vätskan med lågt tryck leds nu in i förångaren och möter på andra sidan metallen en köldbärare (i berg/jord/sjövärmefallet en glykol/isopropanolblandad vattenblandning. I luftvärmefallet uteluft) som har högre temperatur än den kalla köldmedievätskan.
Värme flyter nu från köldbäraren in till köldmediet, som tar upp värmeenergin och förångas (kokar). Du har nu köldmediegas med lågt tryck, som åter går till kompressorn. Därmed är kretsen sluten och processen går om igen.

Så, i förångaren är köldmediet kallare än värmekällan (köldbäraren) och kan alltså ta upp värme från denna, i och med att värme spontant flyter från varmt till kallt.
I kondensorn är köldmediet varmare än värmebäraren, och köldmediet kan alltså avge sin värme till denna.
Vi har nu ”pumpar upp” värme från en källa med låg temperatur (ex bergets 4 C) och avgivit denna till en Värmebärare (ex radiatorer, golvvärme etc) på kanske 50 C genom att tillsätta arbete (energi) till kompressorn från elnätet.

Det är alltså i köldmediekretsen de intressanta processerna sker.
Köldbärarsidan (ex slangen i borrhålet) är en enkel krets, bara en cirkulationspump som kör runt köldbärarvätska (vatten med frysskydd) igenom slangen i borrhålet och genom förångaren. Samma sak på värmebärarsidan (förenklat), en cirkulationspump som kör runt vatten genom ex. Radiatorsystemet och genom kondensorn.

Hoppas det gjorde lite mer klarhet i frågan.

I ett kylskåp sitter förångaren inuti skåpet i form av slingor, ofta dolda i baksidan. I frysskåp sitter de ofta invävda i själva hyllorna som är av nät.
På baksidan av kyl/frys sitter kondensorn, som avger värmen, även denna en slinga av rör.

Den ena sidan upptar värme (förångaren, kall) den andra sidan avger värme (kondensorn, varm).

Detsamma i en AC i en bil. Förångaren sitter som ett batteri inne i fläktpaketet och kyler (upptar värme) och kondensorn i fronten på bilen, antingen framför kylaren eller under (avger värme).

Man trycker ihop en gas, tar värme från den - och låter den sedan expandera igen, nere i berget.

Det finns samband mellan tryck och temperatur. Och sambandet är: Rörelsen hos partiklarna.
En gas består av fria molekyler som svävar omkring - och de rör sig ganska snabbt.
Säg att det är en viss medelhastighet, som motsvaras av ett visst tryck och temperatur. (i gasen/luften)
Om du har denna gas instängd i ett rör och låter gasen pysa ut i en större behållare, så bildas is vid munstycket där gasen släpps ut. Det beror på att avståndet mellan partiklarna ökar - de får större rörelsefrihet, och så minskas även deras hastighet. Och hastigheten motsvaras av en viss temperatur. Så minskat tryck ger kyla.
Och om du gör detta nere i ett borrhål, blir borrhålet kallare.
Egentligen skulle gasen varit mycket kallare när den pumpas åter upp till jordytan, men berget har värmt upp gasen - från att den skulle varit - 30 grader , istället kommer den åter och är bara c:a noll grader.
Om man sedan komprimerar gasen, så blir den varm - och nu eftersom den förvärmts av berget, blir den mycket varmare än den skulle blivit annars. Du har liksom 'växlat upp' temperaturen.

Du kan använda en del värme i ditt befintliga borrhål, -vattnet kommer också bli kallare. Risken finns att borrhålet kommer bli kallare än noll grader. Alltså fryser det till is. (många bergvärmebrunnar är igenfrysta, men man kan ändå utnyttja dem). Men då fungerar de ju inte som brunn.

Okej, nu börjar det klarna. Jag undrade just vad berget/borrhålet hade för funktion i processen. Ett kylskåp behöver ju inget borrhål på 100 meter för att fungera.

Jag installerade bergvärme 2021, för ca 3 månader sedan. Pumpen är en sprillans ny Vaillant FlexoCompact.

Du måste vara i samma källarrum för att höra den när den "jobbar" med ett lågt, dovt brummande.
På övervåningen varken hör man eller känner av den förutom att elementen är varma.

Som någon tidigare påpekade så är det nästan som magi, värmen kommer upp ur berget, in i pumpen & ut i elementen.

Man kan duscha i evighet känns det som, med en 340 l varmvattenberedare i pumpen.

Är extremt nöjd.

Roligt att höra.
Värmepumpar är ingen direkt ny företeelse, men värmepumpar för nordiska förhållanden riktade emot konsument/småhusmarknaden är en relativt ung bransch. Utbud och efterfrågan styr, givetvis, men nu när den är såpass etablerad ökar förstås kundernas förväntningar och krav på maskinerna. Det är idag inte acceptabelt att en värmepump i sig, eller via dess installation, ger upphov till störande buller.

Det är både tekniskt och praktiskt möjligt att konstruera en sådan värmepump, men det finns inga sådana värmepumpar på marknaden.

Värme skapas inte, värmepumpen flyttar värme från ett inte så varm utrymme till ett något varmare utrymme.

Ju varmare det är i det inte så varma utrymmet desto mindre mekaniskt arbete måste till för att få rätt nivå av värme till det något varmare utrymme.

En analogi är att det är lättare att pumpa upp en önskad mängd vatten ur en välfylld brunn där man kan se vattenytan än att pumpa upp samma mängd vatten ur en riktigt djup brunn.

I den typiska villavärmepumpen börjar effekten sjunka rejält om köldbärartemperaturen understiger -10°C

Det finns alltså en brytpunkt där det kostar mer att tillföra energi än vad som är lönsamt att utvinna i värme? Berget får inte vara för kallt, då kostar processen med än det är värt?

Enkelt uttryck, ja, det är rätt.

// Det blev kanske ett slarvfel av mig men i ett rum där du skall värma upp det med en luft/ luft värmepump så är det så att naturlagarna gör sitt till att för att värma upp tex ett rum till 18 grader krävs en viss mängd energi men för att kyla samma rum till 18 grader från en viss temperatur . Energiåtgången som krävs för detta ger värma upp rummet ger en viss mängd energi men för att kyla krävs det 2-3 ggr mer energi helt enkelt. När man skall kyla så börjar först maskinen att avfukta luften och först när luften är avfuktad börjar det kyla på riktigt . En varm sommardag kan man se att det att det går en slang från kylaggreggaret och då rinner det mycket vatten från kylmaskinen den håller på med att avfukta lokalen som skall kylas ned helt enkelt .