Förbättrad borrhålsteknologi för utveckling av bergvärmesystem
Borrhål med fiberoptisk mätutrustning gör det möjligt att utvärdera termisk prestanda för borrhål av olika längder inom samma borrhålsfält.
Projektbeskrivning
Plusenergihusen värms via ett bergvärmesystem med värmepumpar och 12 borrhål på totalt 3600m. Den geotermiska installationsdesignen har några okonventionella egenskaper som gör installationen mycket intressant ur forskningsändamål.
Borrhålen varierar mellan 100 och 350 meter och har utrustats med mätutrustning för att bl.a. kunna utvärdera termisk prestanda för borrhål av olika längd inom samma borrhålsfält. Både värmeöverföring mellan slingorna liksom temperaturen längs borrhålen kommer att mätas vilket resulterar i information om värmeöverföringen i enskilda hål och i hela borrhålssystem. Temperaturen längs borrhålen mäts med hjälp av distribuerad temperaturavkänning (DTS), en teknologi baserad på fiberoptik som linjära temperatursensorer. Fiberkablar har installerats i fem borrhål och ger mätvärden av borrhålstemperaturprofilen under drift.
Utöver delarna kring övervakning och mätning kommer borrhålsforskningen i KTH Live-In-Lab även omfatta innovativa värmeväxlare och metoder för borrhålstestning. För denna del av projektet kommer ett dedikerat "forskningsborrhål" med en längd på 100 meter och en koaxial design att utnyttjas. Konceptet bakom detta borrhål är att ge borrhålforskare ett mycket flexibelt system för att experimentera med innovativa idéer.
Av detta skäl är rörnätet utformat så att vätskan som cirkulerar i "forskningsborrhålet" kan dirigeras till en separat värmepump och drivas med oberoende laster jämfört med den återstående delen av installationen tillhörande plusenergihusen.
Genomförande
Ett 100 m djup borrhål instrumenteras med fiberoptiska kablar och energimätare samt med möjlightet att kunna byta kollektorrören för jämförelse mellan olika tekniker i ett och samma borrhål.
Slutrapport
This report presents the final results of project Improved borehole technology for Geothermal Heat Pumps development financed by the Swedish Energy Agency. The project started in May 2017 and finished in June 2020. The project has been led by Dr. Alberto Lazzarotto and the work was carried out by Alberto Lazzarotto and Willem Mazzotti Pallard both from KTH – Royal Institute of Technology. Visiting students Adrien Vautrin from Insa Strasbourg and Thierry Richert from École Centrale de Lyon provided significant contribution to the
project. Riccardo Sven Risuleo, postdoctoral researcher in machine learning at the University of Uppsala and KTH, also provided key contributions. The project benefited from in-kind contribution from Akademiska Hus, Asplan Viak, Avanti, Bengt Dahlgren, ClimaCheck, Einar Mattsson, Energi och Kylanalys, Geobatteri, HP Brunnsborrningar, Muovitech, Nowab, the Norwegian University of Science and Technology (NTNU), Palne Mogensen AB, Sindeq, Solifos, Stures Brunnsborrningar, Sweco, Thermia, Triopipe Geotherm, Tyréns, WellPerform, and Wessman Drilling Solution.
Läsa hela rapporten på engelska här : Improved Borehole Technology for Geothermal Heat Pumps Development (pdf 2,8 MB)
