Brønnparker
Foto: Innlandet Brønn- og Energiboring AS, 2020
Ideen med en brønnpark er veldig enkel. For å varme opp et stort bygningskompleks bores det mange energibrønner i fjell av type «lukket system» som vanligvis er 160 til 300 m dype. Det er ikke uvanlig at brønner I løpet av vinteren brukes dette store fjellvolumet som en varmekilde. Med hjelp av en varmepumpe løftes temperaturen til et utnyttbart nivå som gir varme til bygningsmassen på mellom 50 og 60 grader. Varmen kan utnyttes i radiatorer eller i gulvvarme, og den kan brukes til å varme opp ventilasjonsluften via en varmeveksler. Den kan også varme opp tappevann.
Som regel bygges brønnparken i nærheten av bygningsmassen, på et jorde, under plener eller under parkeringsplasser. Ved nybygg kan energibrønnene etableres under selve bygningsmassen.
Forundersøkelser
Berggrunnens varmeledningsevne varierer gjerne mellom 2 og 4,5 watt per meter Kelvin (W/m K) og er et mål på hvor godt berget leder varme inn til borehullet. Ved høy varmeledningsevne hentes varmen fra større områder og varmeuttak per boremeter er større. NGU har målt varmeledningsevne på en lang rekke bergarter fra hele landet. Effektoverføringen er avhengig av temperaturen og berggrunnens varmeledningsevne. Ved etablering av større grunnvarmeanlegg er det behov for detaljert kartlegging og bruk av prøveboring og termisk responstest (TRT) anbefales. Med en termisk responstest kan fjellvolumets evne til å transportere energi måles, slik at en med stor grad av nøyaktighet kan beregne antall energibrønner som er nødvendig til å dekke varme- og eventuell kjølebehovet.
Kuldelager
I løpet av fyringssesongen vil det store fjellvolumet som utgjøres av alle brønnene kjøles ned. Den naturlige temperaturen i fjellet ligger cirka 1,5 grader over årsmiddeltemperaturen i lufta. I Oslo, hvor de fleste brønnparker er etablert, synker temperaturen i fjellet i løpet av vintersesongen fra rundt 8 grader til 2-3 grader på våren. Det vil si at temperaturen på «lageret» er på det kaldeste når det oppstår behov for kjøling. Energibrønnene kan da brukes for å kjøle ventilasjonsluften via en varmeveksler uten at det brukes energi fra en kjølemaskin. Dette kalles frikjøling. Energien fra brønnene sirkuleres i bygget, og brønnparken fungerer som varmesluk ved at de opptar varme fra bygningen.
Temperaturheving
I løpet av kjølesesongen stiger temperaturen i brønnparken. I mindre anlegg stiger også temperaturen fordi grunnvann sirkulerer inn blant brønnene. Når behovet for oppvarming melder seg om høsten, kan ofte varmekilden ligge betydelig over årsmiddeltemperaturen. For hver grad temperaturen i varmekilden øker, stiger effektfaktoren med rundt fire prosent. Effektfaktoren (COP – Coefficient Of Performance) er forholdet mellom energiutbyttet og strømforbruket.
Kostnadsbesparende
Det koster betydelig å etablere en energipark med et stort antall brønner, men slike anlegg er lønnsomme selv uten kjølebehov. Billig oppvarming og kjøling kombinert med stigende energipriser gjør at tilbakebetalingstiden sammenliknet med direkte strøm er på fem til ti år.
Den nasjonale grunnvannsdatabasen GRANADA inneholder detaljopplysninger om borebrønner til energi- og vannforsyningsformål, blant annet dyp til fjell. Utførte hydrogeologiske forundersøkelser og energiboringer er oppgavepliktig jf. Vannressursloven §46 og tilhørende forskrift om oppgaveplikt for brønnboring og grunnvannsundersøkelser.