I forbindelse med den omfattende bæredygtige totalrenovering af Hedeskov Skole påbegyndte vi den 13. oktober 2021 borearbejdet til etablering af vertikal jordvarme.

Borearbejdet var beregnet til 14 dage, men på grund af maskinelt nedbrud strakte processen sig over 2 måneder, og først den 19. december var den sidste af 4 boringer afsluttet.

Som tidligere beskrevet i nyheden Vi etablerer bæredygtig energi, kan jordvarme etableres på 2 forskellige måder. 

Da vertikal jordvarme fortsat ikke er så udbredt som horisontal jordvarme, vil vi her beskrive processen og samtidig dele de erfaringer, vi har gjort os undervejs. Vi håber dermed at inspirere andre til også at etablere alternative varmekilder. Dette både af hensyn til miljøet, men også set i lyset af de stigende priser på de traditionelle opvarmningsformer.

I det følgende beskrives de processer, som indgår i selve borearbejdet – fra start til hullerne er boret og forseglet. Hvordan vi sammenkobler boringerne med varmepumpen, således at vi kan opgradere varmen fra jorden til huset, vil blive beskrevet, når huset er færdigrenoveret i 2023.

Flere fagudtryk vil optræde med forklaring, da vi var på pletten fra start til slut og fulgte borebissernes spændende arbejde tæt.

Den mest centrale del af en borerig er boretårnet, der – afhængig af rigtypen – er mellem 20 og 60 meter højt. Centralt i boretårnet sidder den store elektriske motor (rotationsborehovedet), der driver borestrengen rundt. Borestrengen består af to sæt rør. Et indre borerør og et ydre borerør, der under borearbejdet roterer hver sin vej. På gulvet i boreriggen er monteret tre store klemmeskruer, der holder borestrengen lige i hullet under borearbejdet.

Ved siden af boretårnet er monteret et stativ til opbevaring af borerør og andre dele til den borestreng, der strækker sig fra boretårnets gulv til bunden af borehullet. Efterhånden som borehullet bores dybere, monteres der flere borerør i toppen af borestrengen.

En anden væsentlig del er naturligvis selve borehovedet, der sidder i enden af borerøret og roterer rundt under borearbejdet. Der findes flere forskellige typer afhængig af jordlagenes beskaffenhed. Hos os blev anvendt en rullemejsel med spulehuller. Den anvendte boremetode benævnes ”direkte skylleboring”.

Boremudderet og muddersystemet er en anden meget vigtig del af en borerig. Mudderbassinet, som ofte er en forseglet container, blev hos os placeret ca. 5 m fra boretårnet.

Efter at containeren var blevet fyldt med vand, førtes vandet ved hjælp af en stor skyllepumpe og et hydraulisk system ned i det indre borerør og ud ved det roterende borehoved. Derefter blev det presset sammen med de friborede partikler op i mellemrummet mellem ydre og indre borerør. Det fremstod nu som en mudret masse, der bestod af partikler af forskellig størrelse. De største partikler blev bundfældet først, medens de finere partikler i mudderet bevægede sig henimod den store skyllepumpe, for atter at blive sendt på en ny rejser ned i borehullet. 

Containeren er således boreriggens ”hjerte” og mudderet er ”blodet”, der til stadighed strømmer igennem systemet.

Der blev udtaget prøver fra de gennemborede jordlag for hver meter. I ca. 16-18 meters dybde var partiklerne dog så finkornede, at det var vanskeligt at opsamle prøver. Ved hjælp af en ”spandeprøve” lykkedes det dog at få så meget materiale af det fine sand, at det kunne tørres og studeres i en glasskål.

Alle prøver er opbevaret i rilsan poser med henblik på senere analyse og beskrivelse af de gennemborede jordlag.

Da den ønskede boredybde var nået (ca. 100 m), blev det indre borerør trukket op. To varmeslanger var på forhånd svejset sammen med et U-formet stykke i bunden. Endvidere var der i bunden fastgjort et tungt vægtlod af jern, der forhindrede opdrift. Sammen med varmeslangerne blev et relativt tyndt plastrør nedsænket; røret skulle bruges til at pumpe cement ned i det hulrum, der var mellem slangerne og borehullets væg. Den anvendte cement har en stor varmeledningsevne samtidig med, at den sikrer, at der ikke sker en kortslutning mellem grundvandsmagasiner i forskellige jorddybder. Da slangerne var på plads og inden cementen størknede, blev det ydre borerør fjernet og borearbejdet var afsluttet.

Føljetonen fortsættes, når varmepumpen er installeret og forbundet med slangerne i jorden.

Ganske vist siges det, at etablering af borehuller ved vertikal jordvarme ikke kræver så megen plads. Dog skal man ikke undervurdere den plads maskinerne kræver; herunder også adgangsforhold. Der findes, som tidligere nævnt, dog forskellige størrelser af borerigge.  For os var pladsforholdene ikke et problem, da vi borede inden renoveringen startede. Men vi brugte ca. 100 m2 til rig, container og borehuller.

Borefolkene var meget kompetente og havde en stor erfaring, således at uforudsete hændelser som opstod undervejs, såsom vekslende permeabilitet i jordlagene (sten i undergrunden), blev mødt positivt og der blev fundet en hurtig løsning på problemet.