Bergvarmepumpe med fallende COP – er brønnen for liten?
En enebolig fra 1985 på 190 m² i Oslo-området fikk i 2012 installert en væske-til-vann varmepumpe på 8 kW med én energibrønn på 130 m, hvorav 128 m er aktiv borelengde. Varmeanlegget er dimensjonert for 55/45 °C og har eldre panelradiatorer. Etter flere år med stabil drift rapporterer eier at andelen elkjel stiger: vinteren 2023–2024 ble brine inn målt til −3 °C, og COP er målt til 2,1 mot oppgitt 4,0 ved 0/35. Kompressoren går i korte sykluser, og brinefilteret er ikke rengjort på fire år. Servicerapporten viser brine ΔT på 4,5 K ved 0,55 l/s, og at varmepumpen leverer 55 °C til varmtvannsberederen. Årsforbruket til oppvarming og varmtvann er 28 000 kWh, hvorav varmepumpen dekker 24 000 kWh og resten er elektrisk tilskudd. Grunnen er grov gneis, og naboens brønn på 180 m gir stabil brine på 1–2 °C.
1. Hvordan vil du skille mellom feil på brønnen, feil på varmepumpen og feil på varmeanlegget?
Read the worked answer
Del anlegget i tre kretser og mål hver for seg – ellers blandes symptomene sammen.
1. Brønn- og brinekrets:
- Brine inn −3 °C med ΔT 4,5 K ved 0,55 l/s gir en uttatt effekt på ca. 0,55 · 3,8 · 4,5 ≈ 9,4 kW. Det er svært høyt for 128 m borelengde og peker mot at brønnen tømmes for varme, ikke mot en kompressorfeil alene.
- Sjekk brinefilter (ikke rengjort på fire år), flow, luft i kretsen og påfyllingsvolum. Redusert flow gir høyere ΔT og lavere fordampningstrykk.
- Sammenlign med naboens brønn: stabil 1–2 °C på 180 m indikerer at grunnforholdene er gode, og at lengden har betydning.
2. Varmepumpen:
- Kort sykluser kan skyldes overkapasitet i forhold til husets last, feil på følere, for lav brine-temperatur (som gir lav fordampning og redusert kapasitet), eller feil i ekspansjonsventil/ladning.
- Viktig: dette er en væske-til-vann-pumpe og har ikke avriming. Påstander om defrostproblem er feil diagnose og må avvises.
- Kontroller ladning, hetgass- og væsketemperatur, samt om pumpen faktisk får lov til å gå sammenhengende.
3. Varmeanlegget:
- 55/45 °C på eldre panelradiatorer kan være i knappeste laget. Sjekk kurve, sirkulasjon og om noen kretser er stengt. Høy framløpstemperatur gir dårligere COP uansett brønn.
- Varmtvannsbereder på 55 °C er normalt akseptabelt, men høy beredertemperatur gir dårligere COP og bør vurderes mot legionellasikring og forbruk.
Konklusjonen skal bygges på målinger i alle tre kretser samtidig, ikke på én brine-temperatur alene.
2. Beregn og vurder om energibrønnen er tilstrekkelig dimensjonert. Vis forutsetningene.
Read the worked answer
Årlig energiuttak fra grunnen: Varmepumpen leverer 24 000 kWh varme. Med en års-COP på ca. 3,0 blir elektrisiteten ca. 8 000 kWh, og uttaket fra grunnen ca. 24 000 − 8 000 = 16 000 kWh.
Per meter aktiv borelengde: 16 000 kWh / 128 m ≈ 125 kWh/m per år.
Peakuttak: Målt brine ΔT 4,5 K ved 0,55 l/s gir ca. 9,4 kW uttak. Per meter blir det 9,4 kW / 128 m ≈ 73 W/m.
Vurdering:
- For grov gneis med normal drift regnes ofte ca. 40–50 W/m som dimensjonerende peakuttak og ca. 60–80 kWh/m per år som bærekraftig årsuttak, avhengig av grunnforhold og driftstid. Både peak og årsuttak ligger klart over dette.
- Brønnen er dermed underdimensjonert for 8 kW pumpe med det faktiske forbruket. Når uttaket overstiger tilførselen, synker bergtemperaturen over år, brine inn blir kaldere, fordampningstrykket faller, kapasiteten synker og COP faller – nøyaktig det som er målt.
- Samtidig er ikke brønnen alene hele forklaringen: tilstoppet brinefilter og mulig feil på varmeanlegget forsterker problemet. Men filteret forklarer ikke at naboens 180 m brønn er stabilt varm.
- Regnestykket er følsomt for års-COP og reelt varmebehov. Derfor må det etterprøves med loggede data for kompressor, brine og tilskudd over minst ett år før konklusjonen brukes i en investeringsbeslutning.
3. Foreslå en tiltaksplan med prioritering, og vurder hva som er kost/nytte av å bore en ekstra brønn.
Read the worked answer
Prioritering: billige driftsfeil først, deretter kapasitet, til slutt anleggstilpasning.
- Rengjør brinefilter og kontroller brinekretsen. Mål flow og ΔT før og etter. Dette er rimelig, kan gi umiddelbar effekt og må gjøres før man konkluderer med brønnkapasitet.
- Kontroller varmepumpen: ladning, ekspansjonsventil, følere og om den går sammenhengende. Kort sykluser kan også skyldes regulering og overkapasitet, ikke bare brønn.
- Juster varmeanlegget: senk framløpstemperaturen så langt radiatorene tillater, balanser kretsene og vurder å bytte noen radiatorer for å kunne kjøre lavere kurve. Lavere kondenseringstemperatur gir bedre COP uten boring.
- Vurder buffer/volum for å unngå kort sykluser, og kontroller at varmtvannsberederen ikke tvinger unødig høy temperatur hele året.
- Bore ekstra brønn dersom målingene bekrefter at uttaket per meter fortsatt er for høyt. Med 8 kW pumpe og dagens forbruk bør samlet aktiv lengde opp mot 180–200 m vurderes, gjerne som en ny brønn koblet i serie/parallell med eksisterende og med hydraulisk balansering.
Kost/nytte:
- En ny brønn koster typisk i størrelsesorden 60 000–120 000 kr inklusiv boring, foring, kollektor og tilkobling, avhengig av dybde og forhold.
- Nytten er høyere brine-temperatur, høyere COP, mindre elkjel-tilskudd og lavere belastning på kompressoren. Med 4 000 kWh tilskudd i dag og en realistisk forbedring av COP kan årlig besparelse ligge på flere tusen kWh.
- Beregningen må gjøres med eiers faktiske strømpris og med forutsetning om at de billige tiltakene først er gjennomført. Å bore før filter og regulering er kontrollert, risikerer å løse et problem man allerede hadde betalt for å fikse.