Åpne systemer er energibrønner som henter varmen direkte fra grunnvannet som pumpes opp fra akviferer. Det benyttes en varmepumpe for å overføre og heve grunnvannets temperatur til en varmebærer slik at energien kan utnyttes.
Direkte bruk av grunnvann
I åpne systemer benyttes varmen fra grunnvannet med hjelp av en varmepumpe til oppvarming av hus og vann. Den stabile temperaturen til grunnvannet året rundt gir gode driftsbetingelser og høy effektivitet for varmepumpen. Anslagsvis 70 % av varmen som fordeles i bygget kommer fra grunnen, mens de resterende 30 % kommer fra elektrisitet som driver varmepumpen. Varmen er i hovedsak solvarme som er lagret i grunnvannet samt et lite bidrag fra spalting av radioaktive elementer i berggrunnen. Åpne systemer kan produsere mye og rimelig varme og kjøling dersom de hydrogeologiske forholdene er gunstige.
Åpne systemer (se illustrasjon) består av en eller flere grunnvannsbrønner (a) som pumper grunnvann opp til en varmepumpe som henter ut varmen fra vannet. Varmen brukes til oppvarming av hus og bruksvann. Det avkjølte vannet pumpes så videre til enten en eller flere infiltrasjonsbrønner (b), avløp (c) eller vassdrag (d). Ved systemer med produksjons- og infiltrasjonsbrønner kan vannstrømningen snus som sommeren, og det kalde vannet kan brukes direkte til kjøling av bygget. Dette kalles frikjøling. Uttak av grunnvann er best egnet i sand- og grusavsetninger, og grunnvannstemperaturen bør være høyere enn 3-4 °C.
Fordi systemet produserer og infiltrerer grunnvann, er det viktig at vannkvaliteten er god, slik at bruksmessige problemer som tetting av brønnfilteret unngås. Problemer kan oppstå dersom jern- og mangan i grunnvannet feller ut og kan tette brønnfilteret eller ledninger i systemet.
Det skal innhentes tillatelser og eventuell konsesjon for grunnvannsuttak, infiltrasjon og/eller utslipp av grunnvann til avløp eller elv. Uttak av grunnvann over 100 m3 per dag skal meldes til NVE for vurdering av konsesjonsplikt. NVE er konsesjonsmyndighet. Vanligvis vil det stilles krav til at grunnvannet som pumpes opp returneres til akviferen gjennom infiltrasjon for å unngå negative konsekvenser som følge av uttaket.
God løsning for skoler, kontorer og nærings- og industribygg
Ved å hente varme fra grunnvannet om vinteren og kulde fra grunnvannet om sommeren får man spesielt gunstige anlegg med kort inntjeningstid på investeringen. Dette gjelder såkalte vann-til-vann varmepumper som forutsetter at bygget har vannbåren gulvvarme eller radiatorer. Nødvendige forundersøkelser og investeringer gjør at åpne systemer er best egnet for middels til store anlegg, for eksempel kontor- og industribygg og skoler.
Utførte hydrogeologiske forundersøkelser og energiboringer er oppgavepliktig til NGU.
