LÄMPÖKAIVO

[tomppeli]

Pyynnöstä siirrän aiheesta käytyä keskustelua tänne..

[Xargo]

Itse laittaisin 230m kaivon turbulenssikollektorilla. Mm. KS-geoenergy tekee tuolla putkella edulliseen hintaan reikiä jos sitä joku muu porari vierastaa.

Mitä tuolla saavutetaan? Käsittääkseni pienillä virtausnopuksilla saadaan aikaiseksi turbulenttinen virtaus ja hieman parempi keruuteho, mutta suurilla virtauksilla sileä putki lienee parempi.

Sileä putki on lähinnä halvempi(?). Itse kyllä jälkiviisaanaa laittaisin joko kolmiputkisen tai tuon turbulenssiputken (varmaan kuitenkin tuon spiraalin omassa tapauksessani).

Ainakin DHP-H8:ssa on kuitenkin sen verran pieni keruupuolen pumppu, että laskennallisesti mennään turbulentin ja laminaarisen rajalla vaikka kaivo on "vain" 100m. Eli tuota syvemmillä on laminaarista. Turbulentti virtaus taas on lämmönsiirroltaan ainakin simulaatioiden mukaan selvästi parempi. EED:n mukaan pitkällä aikavälillä omassa tapauksessani turbulentilla virtaamalla kaivo on Tammikuun loppupuolella 1,98K lämpimämpi kuin laminaarisella virtaamalla. Asian voi ajatella myös niin päin, että laminaarisen virtaaman kaivon täytyy olla reilu 20m syvempi kuin 100m turbulentin kaivon, että päästään samoihin alimpiin vuotuisiin lämpöihin. Näin siis simulaation mukaan.

Mutta tosiaan saa sen turbulentin virtauksen aikaan sileälläkin putkella, mutta väitän, että integroiduilla keruupumpuilla jäädään usein laminaarisen puolelle. Vai kuinka monella on vaikkapa Thermian/Dannfossin 8kW pumpun kaverina alle 100m kaivo? Kolmiputkisena jäädään taas vielä helpommin laminaarisen puolelle ainakin niiden kahden rinnan menevän putken osalta.

Jos joku haluaa vaihtaa nuo mun sileät putket noihin Muovitechin putkiin niin tervetuloa vaan.  

[Vpetteri]

Tuo lienee sama asia kuin porarin puhuma turbokollektoriputki?
Hintaa siitä tulee noin euron per metri lisää, eli mun tapauksessa noin 400 euroa. Onhan se toki 5 % lisäkustannusta.. Mitäs raati mieltä, pitäiskö tuohon sijoittaa?

Ai niin, tuo porari ei oikein ollut vakuuttunut siitä kolmiputkisuuden hyvyydestä.

[Xargo]

Tuo lienee sama asia kuin porarin puhuma turbokollektoriputki?
Hintaa siitä tulee noin euron per metri lisää, eli mun tapauksessa noin 400 euroa. Onhan se toki 5 % lisäkustannusta.. Mitäs raati mieltä, pitäiskö tuohon sijoittaa?

Ai niin, tuo porari ei oikein ollut vakuuttunut siitä kolmiputkisuuden hyvyydestä.

Noilla puheilla laittaisin ilman muuta "turbon".

[sailor]

Ai niin, tuo porari ei oikein ollut vakuuttunut siitä kolmiputkisuuden hyvyydestä.

Ei tietenkään. Sillä on tärkeintä päästä äkkiä seuraavalle tontille tahkoamaan rahaa. Lisäksi jos porari poraa pientä reikää (itsellä 160mm), niin tuskinpa sinne edes 3-putkinen systeemi mahtuu. Saatikka vesiautomaatin imuletku kaveriksi.

Ei sitä minun kolmiputkista mistään osista koottu tontilla? Kelalla se tuli nesteet sisällä. Aivan sama onko alapäässä yksi liitos, vai kaksi liitosta. Liitos sinne tulee joka tapauksessa. Sen Ruotsalaistutkimuksen perusteella tehokkain olisi 4 putkinen 32mm putkesta (eniten pinta-alaa). Olikohan Ekowellissä juuri sellainen?

Lähtökohtaisesti myyjä ja porari optimoivat omaa katettaan, eivätkä sinun vuosihyötysuhdettasi.  

Täytyy muistaa että se porareikä on siellä takapihalla talon eliniän ajan, ja alimitoitus maksaa jollekkin aika paljon järjestelmän elinkaaren aikana.

Toivottavasti uraisessa "turbokeräimessä" on kustomoidut tukiholkit liitoksia varten, jos sellaisia tarvitaan?

[zta]

Sen Ruotsalaistutkimuksen perusteella tehokkain olisi 4 putkinen 32mm putkesta (eniten pinta-alaa). Olikohan Ekowellissä juuri sellainen?

Meillä Ekowellin toimittamana 4 putkinen systeemi 40 mm putkella. Kaivon nimelliskoko 165mm ja syvyys 160m.

[Dowser]

Tuo lienee sama asia kuin porarin puhuma turbokollektoriputki?
Hintaa siitä tulee noin euron per metri lisää, eli mun tapauksessa noin 400 euroa. Onhan se toki 5 % lisäkustannusta.. Mitäs raati mieltä, pitäiskö tuohon sijoittaa?

Ai niin, tuo porari ei oikein ollut vakuuttunut siitä kolmiputkisuuden hyvyydestä.

Noilla puheilla laittaisin ilman muuta "turbon".

Hei Xargo,

minua kiinnostaisi verrata mitä EED sanoo lämpötiloista samalla tarkastelujaksolla yms jos lisäät n. 10m kaivoa turbon sijasta (sama 400e)? Päästäänkö samaan n.2K?

ja sitten ohi aiheen (anteeksi - ei danfossia tässä):

Kiinnostuksella myös seurailen 100m+8kW kokemuksia kun valitettavan useinhan todella mitoitetaan pelkän tehon perusteella. Vissiin mitoitit omasi kulutuksella - eli kulutusvaade (kWh)< tarvittava teho (W).

Saneerauskiinteistöissähän se on yleensä hivenen toisinpäin - eli kulutusvaade on tärkeämpi, jos esim. laskee 40w/m ja 100-110kWh/m kun rakennuksia tarkastelee. Enevissä määrin tämä kyllä jo onneksi huomioidaan eikä "70% tehoa ja 70% kaivoa pikaoptimimitoituksia" enää niin paljoa näy. Ja alueetkin huomioidaan aiempaa paremmin. Paljonko laskeskelit ottavasi kWh/m tästä omastasi?

Sun tapauksessasi putkien teholla on varmasti enemmän merkitystä kuin tässä, jotta liuos olisi käynnin aikana mahdollisimman lämmintä. Esim. kolmiputki/refla tai mikä tahansa, jossa liuosta on normia enemmän tai tuo turbulenttisuuteen pakottaminen (kun ero on näköjään noinkin mittava). Mutta kannattaisiko tässä satsata kuitenkin pituuteen? Mitä sanoo EED?

t,
m

[Xargo]

minua kiinnostaisi verrata mitä EED sanoo lämpötiloista samalla tarkastelujaksolla yms jos lisäät n. 10m kaivoa turbon sijasta (sama 400e)? Päästäänkö samaan n.2K?

Niin siis noilla samoilla arvoilla millä tomppeli laski ja EED:lla turbulentilla virtaamalla ja sitten laminaarisella ja verrokiksi 10m syvempi kaivo? Tässäpä näitä:

210m laminaarinen:

Year        1           2           5           10          25
   JAN         9.80        0.20       -0.32       -0.54       -0.78
   FEB         9.80        0.43       -0.05       -0.27       -0.50
   MAR         9.80        1.57        1.12        0.90        0.67
   APR         9.80        2.94        2.51        2.29        2.06
   MAY         9.80        4.82        4.42        4.20        3.98
   JUN         9.80        8.31        7.92        7.71        7.49
   JUL         9.80        8.47        8.10        7.90        7.67
   AUG         9.80        8.56        8.21        8.01        7.78
   SEP         5.84        5.36        5.02        4.82        4.60
   OCT         4.30        3.89        3.57        3.37        3.15
   NOV         2.55        2.19        1.88        1.69        1.47
   DEC         0.95        0.63        0.33        0.14       -0.08

210m turbulentti:

Year        1           2           5           10          25
   JAN         9.80        2.22        1.70        1.48        1.24
   FEB         9.80        2.37        1.89        1.66        1.43
   MAR         9.80        3.23        2.78        2.56        2.33
   APR         9.80        4.28        3.85        3.64        3.41
   MAY         9.80        5.75        5.34        5.13        4.90
   JUN         9.80        8.47        8.08        7.87        7.65
   JUL         9.80        8.63        8.26        8.05        7.83
   AUG         9.80        8.72        8.37        8.16        7.94
   SEP         6.73        6.25        5.91        5.71        5.49
   OCT         5.50        5.09        4.77        4.57        4.35
   NOV         4.11        3.76        3.44        3.25        3.03
   DEC         2.83        2.52        2.22        2.02        1.81

220m laminaarinen:

Year        1           2           5           10          25
   JAN         9.89        0.71        0.22        0.00       -0.22
   FEB         9.89        0.94        0.48        0.26        0.04
   MAR         9.89        2.03        1.59        1.38        1.16
   APR         9.89        3.33        2.92        2.71        2.49
   MAY         9.89        5.13        4.74        4.54        4.32
   JUN         9.89        8.46        8.09        7.89        7.67
   JUL         9.89        8.62        8.26        8.06        7.85
   AUG         9.89        8.70        8.36        8.17        7.95
   SEP         6.10        5.65        5.32        5.13        4.91
   OCT         4.63        4.24        3.93        3.74        3.52
   NOV         2.96        2.62        2.32        2.13        1.92
   DEC         1.43        1.13        0.84        0.65        0.44

Mutta tuossa vertailussa siis oletetaan, että virtaus on sileällä putkella laminaarista ja muuttuu turbulentiksi sillä spiraaliputkella. Näin ei välttämättä käy. Ei siis ole omakohtaista kokemusta, mutta perstuntuma sanoo, että tuo spiraaliputki on fiksu veto. Itse ainakin laittaisin omaankin kaivoon jos nyt pitäisi valinta tehdä. Nimittäin laskennallisesti mennään turbulentin ja laminaarisen rajamailla vaikka kaivo on vain 100m.

Vissiin mitoitit omasi kulutuksella - eli kulutusvaade (kWh)< tarvittava teho (W).

Mitoitin vuotuisen kulutuksen mukaan. Eli noilla laskentaohjelmilla selvitin, paljonko kaivosta voidaan vuositasolla repiä lämpöä ylös ilman, että kaivon lämpötila karkaa liian alas. Keruunestehän mulla kävi vähän turhan matalalla Helmikuun alussa, mutta se tosiaan johtuu suuresta hetkellisestä tehontarpeesta. Eli siis vuotuisella tarkastelulla kaivoa ei kuormitettu liikaa, mutta pakkasen nopeasti kiristyessä pumppu haukkasi kaivosta liian ison palan kerralla. Ei siitä tosin mitään haittaa ollut. Paitsi huonompi lämpökerroin muutaman tunnin ajan.

Paljonko laskeskelit ottavasi kWh/m tästä omastasi?

Jos ei huomioida kaivoon takaisinlaitettua energiaa (jäteilmapatteri) niin jossain 100kWh/m paikkeilla liikutaan. Todellisuudessa enemmän, koska lämpökerroin on kyllä yli kolmosen.

Mutta kannattaisiko tässä satsata kuitenkin pituuteen? Mitä sanoo EED?

EED on tosiaan sitä mieltä, että turbulentti virtaus on tärkeä juttu. Jos pystyisin varmentamaan, että mulla on turbulentti virtaus niin tätä voisi testailla enemmän. Virtauksen kuristus kyllä onnistuu

[Vpetteri]

Sen verran tarkennuksena, eli turbulenssiputki maksaa euron metri extraa/ sisältäen siis putken sekä ylös että alas. Oliko vaikeasti ilmaistu?
 :-?
Eli minun tapauksessani lisäkustannus ei ollut kuin 230 euroa kun poraillessa pyysin vielä hiukan hermometrejä kaivoon...

[Dowser]

En oikein saanut pitkästä viestistä enää lainattua oikein, mutta kuitenkin;

"EED on tosiaan sitä mieltä, että turbulentti virtaus on tärkeä juttu. Jos pystyisin varmentamaan, että mulla on turbulentti virtaus niin tätä voisi testailla enemmän"

Tämä on mielestäni aika yllättävää. Ei ole virtauslaskenta yms vahvinta alaa mutta ajatustasolla ja maalaisjärjellä:
- laminaarisuus/turbulenttisuus kai vaikuttaa vain tehoon?
- miten kaivo muistaa millä teholla lämpöä on nostettu, kun kerta vähempi jäähtyy - miksi tuo loppulämpötila on erilainen?

Pumpun tehoon ja hyötysuhteeseen ymmärtäisin tuon virtauksen vaikutuksen, mutta jotensakin ynnään kaivon jäähtymisen aina siitä nostettuun lämpömäärän enkä tehoon sinänsä (hetkellisesti toki tilanne toinen - ja kai päinvastainen).

Nyt ei ymmärrä   Selittäisikö joku tätä (ohutkin rautalanka piisaa)...

Edit:
Vielä mielenkiintoinen linkki aiheesta kiinnostuneille (anteeksi off-topic vieläkin, atk-taito ei nyt piisaa siirtämään lämmönkeruu-ketjuunI:

http://www.scribd.com/doc/54334548/174/Heat-Exchanging-pipes-in-vertical-boreholes-in-rock

Esim. sivu 130 on aika mielenkiintoinen: "using optimal flow rates.." "..the depth does not have a very large influence on capitalized gain after all".

Eli reiän syvyydellä kikkailu tämän mukaan ei ole niin suuri asia, pitkä reikä maksaa itsensä takaisin hyötysuhteellaan (tarkastelujakso 15 vuotta, korko 6%, Ruotsi, jotkin normi kulutustiedot jne). Koska kallio kuitenkin jäähtyy, kannattanee kuitenkin pelata mieluummin pidemmän kanssa kun tuo tarkastelujaksokin on investointiin nähden vähintäinkin järkevän mittainen?

[Xargo]

Tämä on mielestäni aika yllättävää. Ei ole virtauslaskenta yms vahvinta alaa mutta ajatustasolla ja maalaisjärjellä:
- laminaarisuus/turbulenttisuus kai vaikuttaa vain tehoon?
- miten kaivo muistaa millä teholla lämpöä on nostettu, kun kerta vähempi jäähtyy - miksi tuo loppulämpötila on erilainen?

Selitys on oikeastaan aika simppeli. Nuo EED:n lämmöt eivät ole kaivon lämpöjä vaan keruunesteen. Eli siis jos virtaus on laminaarista niin tarvitaan suurempi lämpötilaero kaivoveden ja keruulitkun välille, jotta saavutetaan jokin tietty teho. Eli siis turbulentilla virtauksella kaivo käy kyllä kylmempänä kuin laminaarisella, vaikka noista luvuista voisi muuta päätellä. Nuo EED:n tulosteet ovat myös siinä mielessä hieman harhaanjohtavia, että en lähtenyt arvaamaan/iteroimaan, kuinka paljon parempi lämpökerroin turbulentilla virtauksella saataisiin.

Eli kaikissa tapauksissa olen olettanut lämpökertoimeksi 3. Eli kaivosta otetaan siis kaikissa noissa esimerkeissä vuositasolla sama energiamäärä. Maaperän pitkän ajan lämpötila pitäisi siis olla kaikissa tapauksissa sama. Todellisuudessahan turbulentilla virtaamalla otettaisiin suurempi energiamäärä, jolloin vertailussa pitäisi käyttää parempaa lämpökerrointa.

Kannattaa myös muistaa, että todellisuudessa hommaan vaikuttaa usempi asia kuin mitä noissa simulaatioissa pyöritellään eli ei nuo EED:n lukemat mitään kiveen hakattuja totuuksia ole. Se nyt on kuitenkin selvä juttu, että laminaarisella virtaamalla tarvitaan suurempi lämpötilaero lämmönvaihtimen (kaivoputkitus) yli, että saadaan siirrettyä tietty teho.

Tuosta pitkän ajan jäähtymisestä jos on huolestunut niin laittaa sitten kesällä sinne kaivoon takaisin sen mitä sieltä on talvella ottanut niin ei varmasti jäähdy. Itse pusken jäteilmasta ylimääräiset mehut kallioon.

[Dowser]

Tämä on mielestäni aika yllättävää. Ei ole virtauslaskenta yms vahvinta alaa mutta ajatustasolla ja maalaisjärjellä:
- laminaarisuus/turbulenttisuus kai vaikuttaa vain tehoon?
- miten kaivo muistaa millä teholla lämpöä on nostettu, kun kerta vähempi jäähtyy - miksi tuo loppulämpötila on erilainen?

Selitys on oikeastaan aika simppeli. Nuo EED:n lämmöt eivät ole kaivon lämpöjä vaan keruunesteen.

No nyt aukesi, vilpitön kiitokseni.

Eli kaikissa tapauksissa olen olettanut lämpökertoimeksi 3. Eli kaivosta otetaan siis kaikissa noissa esimerkeissä vuositasolla sama energiamäärä. Maaperän pitkän ajan lämpötila pitäisi siis olla kaikissa tapauksissa sama. Todellisuudessahan turbulentilla virtaamalla otettaisiin suurempi energiamäärä, jolloin vertailussa pitäisi käyttää parempaa lämpökerrointa.

Kannattaa myös muistaa, että todellisuudessa hommaan vaikuttaa usempi asia kuin mitä noissa simulaatioissa pyöritellään eli ei nuo EED:n lukemat mitään kiveen hakattuja totuuksia ole. Se nyt on kuitenkin selvä juttu, että laminaarisella virtaamalla tarvitaan suurempi lämpötilaero lämmönvaihtimen (kaivoputkitus) yli, että saadaan siirrettyä tietty teho.

Juu, marginaalisesti turbulenttisin kaivo kylmin (paremman hyötysuhteensa verran) ja sitten toisaalta se +10m metrinen hiukka lämpimämpi. Tuo simulointien, laskelmien ja todellisuuden ero on kyllä tuttua moneltakin elämän osa-alueelta ja osaan sen huomioida. Kaivo kun on aito luonnontuote sekä vesi- että lämpökaivona, erot ovat aika huikeita jopa samalla tontilla ja varmasti tässä suurin muuttuva tekijä.

Tähän asti kaivojen varustelu ei ole mielestäni ollut juurikaan perusteltua, kun kaivon mittaa ei teho vs lämmönkäyttö-tarkastelun perusteella ei ole voinut lyhentää ja investointi olisi vaan kasvanut. Mutta jos turbulenttisuus on tosiaan kadonnut isojen liuospumppujen myötä tätä kannattaa tosiaan harkita (jos ei ole jo laskelmissa huomioitu että virtaus on melko varmasti turbulenttinen).
Perstuntumalla: liuospumppujen hyötysuhde on kai niin hyvä, että vilkkaampi kierto tulee takaisin hyötysuhteen kautta jos ei noita "pyörryttäviä haittoja" omassa putkessa ole?

kiitokset vielä ja taas anteeksi väärä ketju!
Voiko tätä itse siirtää tuonnen tekniset kysymykset puolelle tai lämmönkeruun puolelle?
t,
m