Transcript Handledning för geoenergisystem / Thomas Wildig, Ekoffektiv

Handledning för kvalitetssäkring
av geoenergilager
GEOTEC 20 Maj 2011
Thomas Wildig
Ekofektiv AB
Projektdeltagare 2011 / 2012
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Jörgen Rogstam
Thomas Wildig
Björn Thelin
Lars Löfstedt
Stefan Cartling
Johan Barth
Michael Klasson
Jan Persson
Mikko Ojanne
Örjan Haag
Martin Forsén
Juha Ojala
Göran Risberg
Conny Ryytty
Bo Wahlquist
2011-06-15
Energi & Kylanalys
Ekofektiv
Ekofektiv
ebab
ÅF (ersätts av Minna Glemme Lundvall)
Geotec
Avanti Systems
IVT
Rototec
Geawelltech
SVEP
Mouvitech
SGU
Energimyndigheten
Byggtjänst
Handledning geoenergilager
2
Projektet har som mål att:
• Att öka kunskapen vid genomförandet av geoenergilager hos
entreprenadföretagen, så att de utför borrningar som ligger inom
fastighetsgränserna.
• Att vid energiuttaget öka verkningsgraden med 20% över tiden
– genom att höja lägsta köldbärartemperatur under vintern till 0 grader.
– Detta skall ske genom att skapa pedagogiska verktyg för att förstå
återladdningens funktion och skapa ”en energimätare” lika
bränslemätaren på bilen.
• Att ge konsulterna och föreskrivandeledet adekvata verktyg att
kunna rita geoenergilager som kan byggas med högre kvalité
genom bättre utförandekontroller.
• Säkerställa förfrågningsunderlagens kvalité i form av för
värmepumpsinstallationen relevanta utförandeåtgärder.
2011-06-15
Handledning geoenergilager
3
Mätning av 5 borrhål i Arninge
•Hålen har alla borrats till 200 meters djupt och
borrats rakt ner, det vill säga utan (avsiktlig)
gradning.
•Borrhålen har mätts med ett instrument EZ-Track
som använder sig av Jordens magnetfält och en
accellerometer för att mäta positionen.
•I samtliga fall avviker slutpunkten avsevärt jämfört
med om hålet skulle ha borrats rakt. De största
avvikelsen finns alltid i botten på borrhålet,
naturligt nog.
•Resultatet av borrhålsmätningarna är som följer:
•Borrhål 1, rött, största avvikelse 24meter
(motsvarar en gradning på ca 7 grader)
•Borrhål 2, blått, största avvikelse 44 meter
(motsvarar en gradning på ca 13 grader)
•Borrhål 3, gult, största avvikelse 48 meter
(motsvarar en gradning på ca 14 grader)
•Borrhål 4, grönt, största avvikelse 58 meter
(motsvarar en gradning på ca 17 grader)
•Borrhål 5, lila, största avvikelse 35 meter
(motsvarar en gradning på ca 10 grader)
•Siktlinje lika med borrlinjen.
2011-06-15
Handledning geoenergilager
4
Borrhålen inlagda på tomtkartan
2011-06-15
Handledning geoenergilager
5
Projektet har som mål att:
• Att energiutbytet ökar genom att all markförläggning sker i
enlighet med gällande byggpraxis och med rördimensionering
som möjliggör att turbulent flöde kan ske i hela
värmeväxlarsystemets längd.
• Samverkan med minst 20 företag som delfinansiärer och/eller
remissinstanser. Samverkan inom programmet ger även små
och medelstora företag möjlighet till utökad FoU samt kontakt
med tillverkare, utbildningsorganisationer, konsulter och
byggare.
• Även kunskapsutbyte i internationella organisationer inom
geoenergisektorn kommer att ske, genom medverkan i
seminarier och mässor.
2011-06-15
Handledning geoenergilager
6
Motivering
• Det är stor skillnad på en energibrunn till en villa värmepump
och ett Geoenergilager.
• Ett geoenergilager kännetecknas av flera (>2 men oftast 5 och
uppåt) näraliggande (<25m) sammankopplade borrhål vilka
interagerar så att återladdning blir nödvändig.
• Återladdning är nödvändig för att bibehålla temperaturnivån över
tiden.
• Det saknas idag grundläggande handlingar för
föreskrivandeledet när det gäller borrningstekniska
genomförandet för att hålla sig inom fastighetsgränserna. Ett
flertal mätningar av rakheten har visat att avvikelser på 25-30
meter inte är något undantag, trots detta borrar man endast ett
fåtal meter från tomtgränsen.
2011-06-15
Handledning geoenergilager
7
Motivering (2)
• Verkningsgraden som anges i de flesta värmepumpstillverkares
dimensioneringsprogram är med utgångspunkt från ett borrhål
med en markvärmeväxlare.
• Trots detta borras geoenergilager som för att hålla
verkningsgraden över tiden kräver återladdning (uppvärmning)
sommartid. Köldbärarvätskans medeltemperatur sjunker annars
till en så låg nivå att något energitillskott från berget är omöjligt.
• Genom att i samverkan mellan GEOTEC, Sveriges AvantiBorrare Förening, Svenska Värmepumpsföreningen, Ekofektiv,
m.fl. ta fram vägledande underlag utvecklas geoenergilager till
en ledande teknik i Sverige.
• Detta kan inte bara höja verkningsgraden på installationerna
utan också hjälpa de som idag har installationer som inte
fungerar pga. brister i upphandlingsunderlagen.
2011-06-15
Handledning geoenergilager
8
Motivering (3)
• Värmepumpsbranschen får genom projektet tillgång till unikt
kunnande kring den samlade kompetensen som idag finns i
Sverige när det gäller stora geoenergilager.
• Ett väl fungerande styrmedel för genomförande höjer
kompetensen i genomförandeledet och säkerställer att seriösa
företag inte prisas ut på grund av brister i kontrollen vid
genomförandet.
• Ett omfattande utbildnings- och föreskrivandematerial behöver
tas fram för att kunna tillgodose de konsulter som idag
projektera in anläggningar med relevanta dwg filer. Dessa
beskriver genomförandehandlingarna samt tillsammans med
texten beskrivs hur besiktningar skall ske för att säkerställa
kvalitén i utförandet av geoenergilagren.
2011-06-15
Handledning geoenergilager
9
Genomförande
• Projektledare är Jörgen Rogstam - Energi & Kylanalys
• Styrgruppen för projektet:
• SVEP, Sveriges Avanti-Borrares Förening, Ekofektiv, Mouvitec,
Rototech, ÅF och flera kommer att tillkomma.
• Resurser kommer att tillföras från de deltagande
organisationerna och i vissa fall från externa konsulter.
• Projektet löper över tiden apr11 till dec12.
2011-06-15
Handledning geoenergilager
10
Upplägg / struktur
• Utkast till struktur på handledningen
• Tanken med dokumentet är att det ska innehålla olika delar
– för enkelhetens skull benämnda A, B och C
• A-delen är en ”kunskapsdel”
– sammanställer relevant information på temat energilager och relaterade
ämnen såsom tillämplig mätteknik, etc.
• B-delen är den sk ”föreskrivandedelen”
– sätter upp ”krav/önskemål” för en entreprenad eller ett projekt
• C-delen kallas i nuläget för ”utbildningsdelen”
– ska innehålla en kravprofil på utbildningsbehov samt sammanställa
befintlig information om utbildning på området.
2011-06-15
Handledning geoenergilager
11
A - Kunskapsdelen
• Introduktion
• Energilager
– Historik typer och definitioner
– Lagstiftning möjligheter och begränsningar
• Markens förutsättningar
–
–
–
–
–
Översiktligt angående markens termiska egenskaper
Bergart, Jorddjup, Grundvattenyta
Tillgänglig markyta för borrning
Ekonomiskt- tekniskt möjligt med borrning
Legala hinder - maximalt borrdjup, vattentäkt, etc.
• Borrning
– raka hål……
• 2011-06-15
Handledning geoenergilager
12
A – Kunskapsdelen (2)
• Energilager – dimensionering
– Responstest
– Beräkningsprogram – EED
• Balanserade energilager
– Möjligheter för återladdning
– Värme: sol, uteluft, frånluft mm
– Kyla: snö/is, uteluft mm
• Mätning och mätteknik
– Möjligheter och vikten av mätning
– Mätutrusning och metoder
– termiskmassa, väderprognos, minskning av effekt o energi,
2011-06-15
Handledning geoenergilager
13
A – Kunskapsdelen (3)
• Applikationer
– Dimensionerande värme- och kyleffekt kW (inkl. varmvatten)
– Energilast kWh (energilastens variation under året)
– Uttagen och tillförd värme (markens energibalans)
• Definitioner och terminologi
2011-06-15
Handledning geoenergilager
14
B – Föreskrivandedel
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Föreskrivandehandlingar
Dwg filer
Praxis jmf Mark AMA
SGU Normbrunn 07
Borrning raka hål
3-dimensionell mätning
Borrningsdokumentation från utsättning till slangsatt
Besiktning genomförande krav (ex gjutning Normbrunn 07)
Samlingsrör/brunnar flöde temp mätning (energi)
Flödeskontroll turbulent styrning utförande
…….
…….
2011-06-15
Handledning geoenergilager
15
C - Utbildningsdel
•
•
•
•
Kravprofil på utbildning för olika kategorier
Utbildningsmaterial, etc.
…….
Marknadsföringsplan mässor, företagsträffar, organisationer
2011-06-15
Handledning geoenergilager
16
Tidplan: apr11 – dec12
År
Aktivitet/Kvartal
Q1
1 Tidsplanering/Litteraturstudier
2 Intervjuer & behovsanalys
3 Utvärdering av gjorda projekt
4 Sammanställning av krav/behov
5 Struktur och 1sta utkast till handledning
6 Delrapport
7 Utveckling förfr.underlag & std ritning
8 Seminarier & utbildningar
9 Test av process på utvalda projekt
10 Slutrapportering
2011-06-15
2011
Q2 Q3
Handledning geoenergilager
Q4
Q1
2012
Q2 Q3
Q4
17
Utbildning
•
•
•
•
•
Vem ska/kan använda handledningen?
Vilka utbildar!
Hur sprids informationen?
…..
….
2011-06-15
Handledning geoenergilager
18
Ekonomi - finansiering
Finansiär
Effsys+
Avanti Systems
Geotec
IVT
Rototec
Geawelltech
SVEP
Ekofektiv
ÅF Infrastruktur
Mouvitec
Summa
2011-06-15
2011-2012
2011
2012
%
518 200
222 086
296 114
32%
129 550
300 000
105 000
105 000
75 000
64 775
73 425
129 550
100 000
55 521
128 571
45 000
45 000
32 143
27 761
31 468
55 521
42 857
74 029
171 429
60 000
60 000
42 857
37 014
41 957
74 029
57 143
8%
19%
7%
7%
5%
4%
5%
8%
6%
20 000
200 000
10 000
45 000
25 000
1 600 500
685 929
914 571
100%
350 000
Handledning geoenergilager
Kontant
50 000
19
Tack för uppmärksamheten!
Thomas Wildig
2011-06-15
Handledning geoenergilager
20