FORSKNING: Nya rön vad som sker i ett borrhålslager

Patricia Monzó, Sweco, har tagit fram flera verktyg, bland annat ett som underlättar dimensioneringen av borrhålslager där hålen placeras parallellt.

Patricia är nybliven doktor och försvarade sin avhandling vid KTH i våras. Under sina doktorandstudier forskade hon i Kanada, inom ramen för ett internationellt samarbete. Nu jobbar hon inom geoenergigruppen hos Sweco i Stockholm.

Vilka problem jobbade du med i avhandlingen?
– När man har modellerat värmeöverföringsprocessen i berggrunden i ett borrhålslager, för att få fram g-funktioner (responsfaktorer som är dimensionslösa), fanns det aspekter som inte var så väl undersökta. En sådan är temperaturresponsen längs borrhålsväggen – en annan är effekten av det termiska motståndet i borrhålet. Det var dessa aspekter jag började studera. – Mina undersökningar triggades av frågan i vilken utsträckning man kan minska utrymmet mellan hålen, under förutsättning att den årliga lasten i berget är i termisk jämvikt.
– Jag har också studerat övervakningen av borrhålslager. Den konventionella metoden är att övervaka ingående och utgående temperaturer samt volymflödet i borrhålskretsen. Men då missar man den termiska karakteriseringen längs borrhålen och i utrymmet mellan dem. Det var det som gjorde att jag började intressera mig för den delen.

Vad får du för resultat med hjälp av din modell?
– Den tar hänsyn till förhållandena i berggrunden och värmeöverföringsprocessen i borrhålsväggen och det termiska motståndet. Resultaten ligger närmare verkligheten, än tidigare modeller, och kan användas som referens för andra beräkningar.

Du har också gått vidare och utvecklat ett dimensioneringsverktyg. Kan du berätta mer?
– Mitt verktyg, baserat på Ashraemetoden, är mer flexibelt än de som funnits tidigare. Man kan avgöra hur tätt man kan placera hålen, när det råder termisk jämvikt i berget.

Hur kan fastighetsägare dra nytta av mätresultaten från övervakningen?
– Långsiktig övervakning ger bättre förståelse för den aktuella responsen i interaktionen mellan berggrund och borrhål. Därmed blir det också möjligt att optimera anläggningen och få en hög prestanda.

Hur genomförde du dina studier?
– Doktorsavhandlingen gjordes inom geoenergigruppen vid Institutionen för Energiteknik vid KTH. Testriggen för övervakning fanns i ett stort borrhålslager, 139 borrhål på 230 meter, vid Akademiska Hus anläggning på Campus Frescati i Stockholm.

Text: Maria Åslund