LTO:n jäteilmalla MLP:n keruuliuoksen lämmitystä

[Sami77]

Mitä mieltä olette, jos lisäisi LTO:n kennon jälkeen jäteilmapuolelle vastaavan vesipatterin kuin jälkilämmityksessä käytetty ja tämän vesipatterin sitten MLP:n keruupiiriin menopuolle MLP:n jälkeen.
Paikkana sen takia MLP:n jälkeen, jottei missään olosuhteissa heikennetä MLP:n saaman liuoksen lämpötilaa.
Ainakin omassa koneessa näillä keleillä (0 oC) luokkaa 12 oC, jolloin harakoille menee varsin paljon energiaa.
Lisäksi -17 oC:n jäätymispiste lienee enemmän kuin riittävä, kun jäteilma tuskin koskaan menee noin paljoa pakkaselle.
Kv-pumppuna voisi käyttää MLP:n omaa keruupiirin pumppua eikä tarvitsisi huolehtia koska vettä kierrätetään tätä kautta.

Olisiko moisessa virittelyssä mitään järkeä?

Yksi haaste tosin tulee ainakin mieleen putkikoosta. Keruupiiri on kuitenkin 40 mm putkea, moisesta ei voi millään tehdä patteria LTOn sisään tai sitten se on tyyliin yksi lenkki koneen sisällä.

[Xargo]

Been there, done that.  

http://www.maalampofoorumi.fi/index.php?topic=2814.0

http://www.maalampofoorumi.fi/index.php?topic=4134.msg45315#msg45315

Hain itseasiassa tänään vähän pidemmän pätkän logia raksalta. Aiemmin olen seurannut lämpöjä läppärillä silloin kun olen ollut raksaamassa. Nyt 27. päivä jätin läppärin ottamaan jatkuvaa logia.

Tässäpä siis sitä itseään:



Eli siis Keruu1 on lukema anturitaskussa olevalta 1-wire mittarilta ennen IV:n nestepattereita (eli siis heti MLP:n jälkeen) ja Keruu2 on IV:n nestepattereiden jälkeen ennenkuin keruuneste menee kaivoon. Keruu2-Keruu1+6 on Keruu2:n ja Keruu1:n erotus, johon on lisätty maaginen vakio 6, ettei käppyrät piirtyisi ikävästi toistensa päälle.

Neste kiertää siis ensin Digit2:n MLV-patterin kautta, jossa se näillä keleillä lämpenee (etenkin käyntijakson aikana) ja tuloilma kylmenee. Silloin LTO toimii paremmalla hyötysuhteella, koska poistoilman ja tuloilman välillä on suurempi lämpötilaero. Tästä avasin jo aiemmin ketjun.

Tämän jälkeen neste viedään jäteilmakanavassa olevaan 200mm kanavapatteriin, jossa jäteilma kylmenee lisää ja keruuneste vastaavasti lämpenee. Keruu2 lukema tulee tästä vaiheesta. Tarkemmin ottaen sen jälkeen kun jäteilmapatterin ohituksen läpi virtaava neste on sekoittunut lämmitettyyn nesteeseen. Näin siksi, koska käyntijakson aikana tarvittava virtaus on niin suuri, että ilman ohitusta kanavapatteri kuristaa liikaa. Jatkossa aion asentaa ohituksen tilalle väljän levylämmönvaihtimen, jonka avulla voin dumpata autotallin poistoilmastakin lämmöt kaivoon (huippari).

Noissa käppyröiden lämpötiloissa voi olla vielä heittoa, koska antureista puuttuu vielä kunnon piitahnat. Ne on vaan työnnetty anturitaskun pohjaan ja tökitty kivivillaa perään.

[Sami77]

Ah, tätä oli jo ehditty kokeilemaan käytännössäkin ja todettu toimivaksi.

Itse jos virittelen moista, niin silloin käytän vain jäteilmaa enkä yritä ensin viilentää LTOlle tulevaa ilmaa. Menee muuten liian vaikeaksi.

Itse olit päätynyt siihen, että käytät jäteilmaa kaivoon menevän nesteen lämmittämiseen.

Itse mietin edelleen, että olisiko omassa tapauksessani järkevämpää yrittää lämmittää pumpulle tulevaa keruuliosta eikä suinkaan kaivoon menevää? Oliko tästä jotain faktaa jo olemassa, että kumpi vaihtoehto on kannattavampi?

Toisessa threadissa mainostit Veab CWK 400-3-2,5 nestepatteria sopivaksi, jolloin voisi koko keruukierron ajaa sen kautta. Siinäkin kuitenkin nesteputki on vain 22 mm (vs. keruuputki 40 mm), joten tuleekohan moisestakin liikaa lisävastusta keruupiiriin. Jos putkien poikkipinta-alat haluaisi pitää samassa luokassa, niin silloinhan pitäisi laittaa kolme nestepatteria rinnan vesikierron osalta. Moiset taas peräkkäin ilmanvaihtokanavassa taitavat torpata jo koko ilmavirran. Lisäksi viimeisen lämmitysteho taitaa jäädä jo kuriositeetiksi, jos ne ovat peräkkäin.

Miksi muuten CWK eikä CWW?

[Xargo]

Itse olit päätynyt siihen, että käytät jäteilmaa kaivoon menevän nesteen lämmittämiseen.

Itse mietin edelleen, että olisiko omassa tapauksessani järkevämpää yrittää lämmittää pumpulle tulevaa keruuliosta eikä suinkaan kaivoon menevää? Oliko tästä jotain faktaa jo olemassa, että kumpi vaihtoehto on kannattavampi?

Toisessa threadissa mainostit Veab CWK 400-3-2,5 nestepatteria sopivaksi, jolloin voisi koko keruukierron ajaa sen kautta. Siinäkin kuitenkin nesteputki on vain 22 mm (vs. keruuputki 40 mm), joten tuleekohan moisestakin liikaa lisävastusta keruupiiriin. Jos putkien poikkipinta-alat haluaisi pitää samassa luokassa, niin silloinhan pitäisi laittaa kolme nestepatteria rinnan vesikierron osalta. Moiset taas peräkkäin ilmanvaihtokanavassa taitavat torpata jo koko ilmavirran. Lisäksi viimeisen lämmitysteho taitaa jäädä jo kuriositeetiksi, jos ne ovat peräkkäin.

Miksi muuten CWK eikä CWW?

Hyviä kysymyksiä. Yksi syy miksi lämmitän kaivoon menevää liuosta, on se, että se on kylmempää (käyntijakson ulkopuolella ei oikeastaan, mutta käyntijakson aikana sen ~3K). Kylmempi neste patterissa johtaa suurempaan lämpötilaeroon jäteilman ja nesteen välillä, josta aiheutuu tehokkaampi talteenotto (kylmempi jäteilma patterin jälkeen). Toinen juttu on se, että kokonaisuuden kannalta ei ole väliä mihin kohtaan lämpö lisätään keruupiirissä, olettaen, että käyntijakso on riittävän pitkä, että lämmitetty neste palaa vielä MLP:lle. Jos ihan tarkkoja ollaan niin kaivoon menevän nesteen lämmitys tosin pienentää lämpötilaeroa kaivoveden ja keruunesteen välillä ja siten huonontaa lämmön siirtymistä kaivosta keruunesteeseen. Asian voi tosin ajatella niinkin, että silloin kaivoa kuormitetaan vähemmän. Itse olen ajatellut sen niin, että ulos puhallettua energiaa en tule saamaan takaisin, mutta kaivoon laitetun saan. Siksi kytkentä on miten on. Toinen syy on se, että käytän pakkasilla MLV-patteria tuloilman esilämmitykseen ja jos kytkentä olisi ennen MLP:ta niin se viilentäisi MLP:lle tulevaa keruunestettä ja huonontaisi hyötysuhdetta. Käyntijakson ulkopuolellahan sillä ei ole mitään merkitystä, kummalla puolella nämä lisäpatterit ovat.

Veab CWK 400-3-2,5 aiheuttaa 0,51l/s virtauksella 50kPa painehäviön, joka on ymmärtääkseni vielä jollain tasolla siedettävä (ikävä tuokin tosin). 0,51l/s virtaus taas on riittävä aiheuttamaan 40mm keruuputkeen turbulentin virtauksen, jolloin lämpö siirtyy tehokkaasti. Eli nähdäkseni tuo 400mm patteri on juuri ja juuri riittävä toimimaan niin, että kaikki neste kiertää sitä kautta. Oma CWK 200-3-2,5 ei ole ja siitä aiheutuisi 0,51l/s virtauksella 355kPa painehäviö. Siksipä minun on pakko haaroittaa virtaus, mutta eipä sekään ole ongelma kunhan saan autotallin LTO:n viriteltyä. Toki keruupiirin virtauksessa on laitteistokohtaisia eroja ja kanavapatteri tuleekin mitoittaa kohdekohtaisesti.

Tuo CWK vs. CWW onkin erittäin hyvä kysymys. CWK on kondenssieristetty, siinä on viemäröinti ja se on suunniteltu toimimaan pienemmällä lämpötilaerolla. Jos tälläisessä järjestelmässä asentaisi CWW:n niin kanava täyttyisi kondenssivedellä. Omassa tapauksessa se valuisi sitten kanavaa pitkin IV-koneeseen. Sitähän nimittäin riittää. Näillä keleilläkin kondenssia kertyy reilu litra vuorokaudessa, joskus enemmänkin.

Kannattaa ajatella myös hieman kustannuspuolta. Kanavapattereissa ei ole eri kokoluokissa juurikaan hintaeroa. Usemman patterin järjestelmä tuskin on mitenkään taloudellisesti kannattava. Yksikin patteri on siinä ja siinä jos takaisinmaksuaikoja miettii. Pitää seurata lisää lämpötiloja.

[Xargo]

Sellainen tilannepäivitys, että laitoin jäteilmakanavaan kanavapatterin jälkeen ulkolämpömittarin anturin ja katsoin tänään min/max toiminnolla, mihin asti jäteilma on mennyt kuluneen vuorokauden aikana ja minimi oli -2,8C. Hyvin toimii siis. Jäteilma LTO:n jälkeen huitelee siinä 9C paikkeilla.

Erityisen hienoa on se, että kenno jäätyy käyntijakson aikana, mutta ei kuitenkaan liikaa, eli se luovuttaa jäätyessään voimaakkaasti energiaa keruunesteeseen. Käyntijakson ulkopuolella taas jäteilma sulattaa jään. Ainakin näillä keleillä (tänään -6C) toimii loistavasti.

Ulkolämpötilan ollessa yli keruunesteen lämpötilan, menee tietenkin jäteilma alle ulkolämpötilan, mikä on näiden rakennusmääräyskokoelmien hyötysuhdemääritelmien mukaan ihan kiinnostava tilanne. Pitäisi varmaan käyttää Kelvineitä tässäkin.  

[zta]

Jos ihan tarkkoja ollaan niin kaivoon menevän nesteen lämmitys tosin pienentää lämpötilaeroa kaivoveden ja keruunesteen välillä ja siten huonontaa lämmön siirtymistä kaivosta keruunesteeseen. Asian voi tosin ajatella niinkin, että silloin kaivoa kuormitetaan vähemmän. Itse olen ajatellut sen niin, että ulos puhallettua energiaa en tule saamaan takaisin, mutta kaivoon laitetun saan.

Tämä taitaakin olla se tärkein pointti: Kumpi nostaa enemmän pumpulle tulevan nesteen lämpötilaa:
a) kaivoon menevän nesteen lämmittäminen LTO:n jäteilmalla
b) kaivosta tulevan nesteen lämmittäminen LTO:n jäteilmalla

Kuten totesit, jäteilmasta siirtyy kaivoon menevään nesteeseen enemmän energiaa koska se on käyntijakson aikana kylmempää. Pumpun ottamaan sähköenergiaan vaikuttaa kuitenkin se maasta tuleva lämpötila, joten talon kokonaisenergiatehokkuuden kannalta parempi vaihtoehto lienee se jolla pumppu saa lämpimämpää nestettä.

[Xargo]

Tämä taitaakin olla se tärkein pointti: Kumpi nostaa enemmän pumpulle tulevan nesteen lämpötilaa:
a) kaivoon menevän nesteen lämmittäminen LTO:n jäteilmalla
b) kaivosta tulevan nesteen lämmittäminen LTO:n jäteilmalla

Kuten totesit, jäteilmasta siirtyy kaivoon menevään nesteeseen enemmän energiaa koska se on käyntijakson aikana kylmempää. Pumpun ottamaan sähköenergiaan vaikuttaa kuitenkin se maasta tuleva lämpötila, joten talon kokonaisenergiatehokkuuden kannalta parempi vaihtoehto lienee se jolla pumppu saa lämpimämpää nestettä.

Sanoisin ennemminkin, että pumpun hyötysuhteen kannalta parempi vaihtoehto on se, millä pumppu saa lämpimämpää nestettä. Siitä varmaan kaikki on samaa mieltä. Kokonaisenergiatehokkuuden kannalta varmaan pitkän ajan sähkönkulutus on se mikä ratkaisee. Ongelmana on tietenkin selvittää paljonko sähköä olisi kulunut ilman virityksiä samana aikana.

Mielestäni lähimmäs "totuutta" pääsee sillä, että mittaa keruunesteen lämpötilaa useasta paikasta ja vertailee simuloituihin tuloksiin. Tarkoitus olisi tätä kautta simuloida tapaus, jossa patteri olisikin ennen MLP:ta. Sen fyysinen siirtäminen siihen olisi turhan kallista kun en ole itse putkimies.

Kuitenkin mielestäni MLP:n jälkeen on edelleen parempi paikka, koska esim. nollakeleillä jäteilman lämpötila on 10C luokkaa. Silloin esim. 3C lämpöiseen viinaan saataisiin 200mm kanavapatterilla siirrettyä 670W teho (patteri ennen MLP:ta). MLP:lle tuleva neste olisi tällöin 3,35C ja kaivoon menisi 0,35C neste. Vastaavasti jos kanavapatteri olisi MLP:n jälkeen, saataisiin siirrettyä 1019W teho, jolloin kaivolle menevä neste olisi 0,52C lämpöistä.

Copeland Select 7:n mukaan 3,35C hyörystymislämpötilalla ottoteho on 1,68kW ja antoteho 10,00kW lauhtumislämpötilassa 35C. Vastaavasti 3C lämpötilalla otto 1,68kW ja anto 9,90C.

Eli jos patteri on ennen MLP:ta niin saadaan "hyötyä" 10,00kW - 9,90kW + 0,67kW = 0,77kW.

Vastaavasti jos patteri on MLP:n jälkeen niin "hyöty" on 1,02kW. Lisäksi neste on ensi kierroksella kaivosta tullessaan tässä tapauksessa lämpimämpää. Toki ensi kierroksellakin taas patteri lämmittäisi nestettä ennen MLP:ta, mutta kuten yllä voidaan todeta, niin jää silti tappiolle.

Näin siis laskennallisesti. Oikeasti tämä asia ratkeaa sillä, että kun olen kerännyt riittävästi mittausdataa keruunesteen lämmöistä ennen ja jälkeen patteria niin ajelen muutaman käyntijakson ilman patteria ja vertaan kaivolta tulevaa lämpötilaa eri tapauksissa. Kannattaa myös muistaa, että mulla on melkoisen matala kaivo verraten kompuran tehoon. Se tekee näistä lämpötilaeroista isommat kuin useammissa järjestelmissä.

Logista katsoen keruun lämpötila tippuu yhden kierroksen aikana n. 0,45K (patteri käytössä). Lämpötilaero höyrystimen yli on reilu 3K eli litku lämpiää kaivossa n. 2,5K. En usko, että kanavapatterin sijainnista aiheutuva 0,17K lämpötilaero tuossa suuruusluokassa paljon vaikuttaa kaivon lämmitystehoon, mutta tarkoitus olisi kyllä testata kuitenkin käytännössä. Syvemmässä kaivossa saavutettu hyöty pienenee.

Mielestäni kuitenkin talteenotettu energiamäärä ratkaisee etenkin kun ajatellaan kaivon "elpymistä" pakkasjaksosta. Jos kanavapatteri on MLP:n jälkeen niin saadaan siirrettyä kaivoon suurempi teho ja sitä kautta kaivo elpyy nopeammin. Tästäkin luvassa käppyrää kunhan saan muutaman päivän lisää logia niin hahmottuu suhde ulkolämpötilaan paremmin. Se nyt kuitenkin on selvää, että tälläisessä järjestelmässä keruunesteen lämpötila vaihtelee enemmän ulkolämpötilan mukaan kuin normaalisti (tosin ei alakanttiin, koska silloin kierto tietysti suljetaan).

[zta]

Tuosta laskennallisesta “hyödystä” vielä kommentoisin. Kirjoitit:

Copeland Select 7:n mukaan 3,35C hyörystymislämpötilalla ottoteho on 1,68kW ja antoteho 10,00kW lauhtumislämpötilassa 35C. Vastaavasti 3C lämpötilalla otto 1,68kW ja anto 9,90C.

Eli jos patteri on ennen MLP:ta niin saadaan "hyötyä" 10,00kW - 9,90kW + 0,67kW = 0,77kW.

Vastaavasti jos patteri on MLP:n jälkeen niin "hyöty" on 1,02kW

Laskit maaliuokseen siirretyn tehon suoraan hyödyksi, mutta eikö se hyöty ole viime kädessä ulosmitattavissa vasta lämpöpumpun antotehossa?
Jos kanavapatteri on ennen maalämpöpumppua, ja maaliuos lämpenee siinä 0,35 astetta niin vaikutus antotehoon eli hyöty on 100W.
Jos kanavapatteri on taas pumpun jälkeen, liuokseen siirtyvä teho on suurempi kuin edellisessä tapauksessa, mutta varsinainen hyöty tulee sitten pumpulle tulevan maaliuoksen korkeamman lämpötilan ja parantuneen COP:in kautta. Paljonko tämä lämpötila mahtaisi olla?

Mitä kirjoitit kaivon toipumisesta pakkasjakson jälkeen on varmasti totta. Siihen tarkoitukseen kanavapatteri kaivoon menevässä putkessa toimii paljon tehokkaammin.

[Xargo]

Laskit maaliuokseen siirretyn tehon suoraan hyödyksi, mutta eikö se hyöty ole viime kädessä ulosmitattavissa vasta lämpöpumpun antotehossa?
Jos kanavapatteri on ennen maalämpöpumppua, ja maaliuos lämpenee siinä 0,35 astetta niin vaikutus antotehoon eli hyöty on 100W.
Jos kanavapatteri on taas pumpun jälkeen, liuokseen siirtyvä teho on suurempi kuin edellisessä tapauksessa, mutta varsinainen hyöty tulee sitten pumpulle tulevan maaliuoksen korkeamman lämpötilan ja parantuneen COP:in kautta. Paljonko tämä lämpötila mahtaisi olla?

Näinhän se menee. Ja tuohon lämpötilakysymykseen uskoisin vastauksen löytyvän kunhan saan ajettua muutaman testiajon kanavapatterin sulut kiinni. Perstuntumalta voisin jo kuitenkin heittää, että en usko tuon 0,17K kanavapatterin sijainnista johtuvan lämpötilaeron vaikuttavan keruuputkiston lämmönsiirtoon juurikaan. Sitä kautta ajatellen kun tiedetään, että jos patteri on MLP:n jälkeen niin siirretään suurempi teho, niin keruunesteen täytyy olla lämpimämpää, koska lämpöä ei nesteestä oteta pois muualla kuin höyrystimellä.

Eli pähkinänkuoressa.

Kanavapatteri ennen MLP:ta:
-Kanavapatterin teho 0,67kW
-Höyrystimellä 8,32kW
-Erotus 7,65kW
-Lämpeää kaivossa n. ?kW

Kanavapatteri MLP:n jälkeen:
-Kanavapatterin teho 1,02kW
-Höyrystimellä 8,22kW
-Erotus 7,20kW
-Lämpeää kaivossa n. 6,3Kw

Oletan, että neste lämpeää kaivossa käytännössä yhtä suurella teholla molemmissa tapauksissa, vaikka MLP:n jälkeen tapauksessa teho onkin teoriassa pienempi. Selitys löytyy mielestäni suuruusluokista. En usko 0,17K lämpötilaeron aiheuttavan suurta eroa kun puhutaan yli 6kW tehoista. Hyvä tämä on kuitenkin vielä mitata.

Jos nyt kuitenkin ajatellaan, että tämä menisi kuten olen pähkäillyt niin tällä logiikalla tuo 450W (7,65kW - 7,2kW) saadaan hyödyksi. Eli siis hyötysuhde on sen verran parempi, mitä tuolla 450W:n teholla saadaan keruunestettä lämmitettyä. Eli n. 0,23K. Eli antoteho nousisi vielä 100W ja ottoteho 10W.

Näin siis sillä oletuksella, että ei tullut jotain aivopierua kun näin lennosta näitä kirjottelee. Pitää siis mittauksilla varmistaa.

Mutta jos tuo noin menee niin nollakeleillä saadaan välitöntä hyötyä 190W, mutta juju piileekiin pidemmän aikavälin hyödyssä. Eli siinä, että keruunesteen vuotuinen lämpötila pysyisi ylempänä.

Vähän sama kuin ero matalan ja syvän kaivon välillä. Matalakin kaivo kestää suurta hetkittäistä kuormitusta, mutta syvemmästä kaivosta voidaan ottaa sama teho pidemmän aikaa, ilman että kaivoveden lämpötila laskee liikaa. Nämä jäteilmaviritykset kannattaisikin mielestäni ajatella pidentävän kaivon "aktiivisyvyyttä". Näin siis lämmityskaudella.

[Sami77]

Veab CWK 400-3-2,5 aiheuttaa 0,51l/s virtauksella 50kPa painehäviön, joka on ymmärtääkseni vielä jollain tasolla siedettävä (ikävä tuokin tosin). 0,51l/s virtaus taas on riittävä aiheuttamaan 40mm keruuputkeen turbulentin virtauksen, jolloin lämpö siirtyy tehokkaasti. Eli nähdäkseni tuo 400mm patteri on juuri ja juuri riittävä toimimaan niin, että kaikki neste kiertää sitä kautta.

Kun katsoo MLP:n ohjekirjasta:
Jäähdytyspiiri: nimellisvirtaus 0,48 l/s. Oletan, että oma MLP:ni automatiikan ohjaamana pyrkii saamaan moisen virtauksen aikaiseksi kvp:n tehoja säätämällä. Eli tältä osin ollaan kertomallasi alueella.
Sen sijaan painepuolesta tulee ongelmia. Ohjekirjassa todetaan, että jäähdytyspiirissä saa olla maks 42 kPa painehäviö. Tämä siis, kun käytetään 40x2,4 mm putkea, jota saa olla maks. 780 m kyseisen pumpun tapauksessa. Oletan, että 42 kPa häviö tulee tämän maks. pituisen putken kanssa.

Omassa tapauksessa putkea on kaiken kaikkiaan n. 400 m, joten 380 m osuus on vielä varaa eli n. 20 kPa. Eli kyseinen kanavapatteri ei istu kyllä kuvioon mitenkään.

Ratkaisuna tietysti on, että vaihdetaan mlp:n kv-pumppu järeämpään, mutta osaako mlp sitten enää ohjata ko. pumppua oikein? Epäilen, ettei osaa, mutten ole asiantuntija tältä osin.

Aihe silti kiinnostaa, jotta LTO:n hukkalämmötkin saisi käyttöön. Ongelmaksi jää, että mistä saadaan sopiva kanavapatteri (järkevään hintaan), jonka painehäviö on riittävän pieni.
Ilmeisesti, jos esimerkkinä käytettyjä CWK:ita laitettaisiin kaksi rinnakkain nestekierron kannalta, oltaisiin suurin piirtein oikealla hehtaarilla (oletan, että painehäviö puolittuu, kun virtaus jakaantuu kahteen). Kaksi kanavapatteria ei vain muuten ole mitenkään järkevä ratkaisu: taloudellisesti eikä tilankäytöllisesti.

Oletteko miettineet, jos CWK:n tilalle virittelisikin esim. jostain auton tjv. jäähdyttimestä sopivan? Taitaa mennä sen verran järeiden laitteiden jäähdyttimiin, että hinta kirpoaa taivaisiin tilankäytön lisäksi... Eikä sopivan koteloinnin puute ainakaan helpota asiaa. Menipä tämä kinkkiseksi.

Mielenkiinnolla odottelen Xargon mittaustuloksia. Harmi, ettet pysty tekemään käytännön mittauksia molemmilla eri vaihtoehdoilla.

Mutta alla olevasta olen ollut ymmärtävinäni, että jos kaivo on riittävän syvä, niin patterin sijainti ennen MLP:tä saattaisi sittenkin olla parempi paikka kuin MLP:n jälkeen.

[zta]

Sitä kautta ajatellen kun tiedetään, että jos patteri on MLP:n jälkeen niin siirretään suurempi teho, niin keruunesteen täytyy olla lämpimämpää, koska lämpöä ei nesteestä oteta pois muualla kuin höyrystimellä.

Juu, näinhän sen pitää olla koska kaivossa on kuitenkin aina lämpimämpää kuin putken sisällä.
Jos siis oletetaan, että kanavapatteri MLP:n jälkeen nostaa nesteen lämpötilaa n. 0.5 astetta, niin vertailulukemat voisi kai olla seuraavanlaiset:

Ei kanavapatteria (liuos 3C)
- Antoteho 9,90 kW
- Sähköteho 1,68 kW
- Höyrystimeltä 8,22 kW
- Kaivosta 8,22 kW

Kanavapatteri ennen MLP:tä (liuos 3,35C)
- Antoteho 10,00 kW
- Sähköteho 1,68 kW
- Höyrystimeltä 8,32 kW
- Kanavapatterista 0,67 kW
- Kaivosta 7,65 kW

Kanavapatteri MLP:n jälkeen (liuos 3,5C)
- Antoteho 10,10 kW
- Sähköteho 1,681 kW
- Höyrystimeltä 8,419 kW
- Kanavapatterista 1,02 kW
- Kaivosta 7,399 kW

Jos siis kanavapatteri MLP:n jälkeen nostaa pumpulle tulevan nesteen lämpötilaa enemmän kuin MLP:n edessä oleva patteri, se on parempi vaihtoehto. Koska liuokseen pystytään pumppaamaan kanavapatterilla enemmän tehoa, tarvitaan kaivosta vastaavasti vähemmän, joten kaivon ja liuoksen pienempi lämpötilaero ei siis välttämättä aiheuta ongelmia.

[Xargo]

Kun katsoo MLP:n ohjekirjasta:
Jäähdytyspiiri: nimellisvirtaus 0,48 l/s. Oletan, että oma MLP:ni automatiikan ohjaamana pyrkii saamaan moisen virtauksen aikaiseksi kvp:n tehoja säätämällä. Eli tältä osin ollaan kertomallasi alueella.
Sen sijaan painepuolesta tulee ongelmia. Ohjekirjassa todetaan, että jäähdytyspiirissä saa olla maks 42 kPa painehäviö. Tämä siis, kun käytetään 40x2,4 mm putkea, jota saa olla maks. 780 m kyseisen pumpun tapauksessa. Oletan, että 42 kPa häviö tulee tämän maks. pituisen putken kanssa.

Tässä kätevä laskuri näihin virtausasioihin:

http://www.pipeflowcalculations.com/pressuredrop/

25% viinalla, 400m putkella ja 0,48l/s virtauksella painehäviö näyttäisi olevan 39kPa. Oikeassa siis olet, että noilla spekseillä hankalalta näyttää. Koko virtauksen ei kuitenkaan tarvitse mennä patterin kautta (ei mene mullakaan, läheskään). Toinen juttu on se, että nuo datalehden arvot ovat lähinnä tuollaisia suuntaa-antavia heittoja. Toki niitä on syytä käyttää suunnittelussa, mutta käytännössä säädön voi toteuttaa linjasäätöventtiilillä, jolla kuristetaan ohitusta sopivasti, että saadaan höyrystimen yli 3K lämpötilaero.

Itse aion toteuttaa tuon niin, että kanavapatterin kanssa rinnan on väljä levylämmönvaihdin ja sen kanssa sarjassa linjasäätöventtiili. Linjasäädöllä sitten kuristetaan virtausta pumpun ollessa täysilllä niin paljon, että saadaan höyrystimen yli tuo 3K. Silloin jäteilmapatterin yli kulkee mahdollisimman suuri virtaus ilman, että MLP:n hyötysuhde kyykkää. Loppu virtaus kulkee sitten levarin läpi ja sitä kautta ottaa talteen autotallin jäteilman lämmöt.

Autotallin LTO:n olen suunnitellut toteuttavani tälläisella kennolla:

http://www.aquatuning.fi/product_info.php/info/p10647_Watercool-MO-RA3-360-Core-LC.html

Viinakiertoon tuo ei sovellu, koska tuossa vasta onkin ahtaat putket. Lämmönvaihtimen taakse tuo on kuitenkin omiaan ja hinta on hieman toista luokkaa noihin talotekniikkapattereihin verraten. Olen kaavaillut tuohon sitten Wilon 4,5W kiertovesipumppua.

Mutta alla olevasta olen ollut ymmärtävinäni, että jos kaivo on riittävän syvä, niin patterin sijainti ennen MLP:tä saattaisi sittenkin olla parempi paikka kuin MLP:n jälkeen.

En osaa varmaksi sanoa missä raja kulkee, mutta oman logiikkani mukaan äärettömän syvässä kaivossa parempi paikka on ennen MLP:ta, koska äärettömän pitkä lämmönvaihdin siirtää keruunesteeseen kaivovedestä lämpöä niin, että riippumatta nesteen lämpötilasta kaivoon mennessä, on kaivolta tuleva neste kaivoveden lämpöistä sillä oletuksella, että kaivovettä on myös ääretön tilavuus. Silloin höyrystimelle tuleva neste on kaivoveden lämpöistä + patterin teho. Jos patteri olisi tässä tapauksessa MLP:n jälkeen niin höyrystimelle tuleva neste olisi kaivoveden lämpöistä riippumatta patterin tehosta.

Sitten vaan äärettömän syvää kaivoa metsästämään.  8-)

[Xargo]

Jos siis kanavapatteri MLP:n jälkeen nostaa pumpulle tulevan nesteen lämpötilaa enemmän kuin MLP:n edessä oleva patteri, se on parempi vaihtoehto. Koska liuokseen pystytään pumppaamaan kanavapatterilla enemmän tehoa, tarvitaan kaivosta vastaavasti vähemmän, joten kaivon ja liuoksen pienempi lämpötilaero ei siis välttämättä aiheuta ongelmia.

Jeps, tähän minäkin päädyin. Sellainen korjaus noihin lukuarvoihin, että tuo 1,681kW sähköteho pitäisi olla 1,69kW ja vastaavat muutokset muihin arvoihin.

Patterin sijainnilla MLP:n jälkeen on myös se etu, että se kasvattaa patterin toiminta-aluetta. Esim. jos jäteilma on 1C lämpöistä niin eipä siitä kaivolta tulevalla nesteellä hirveästi lämpöä revitä. MLP:n jälkeen taas keruu voi olla hyvinkin pakkasen puolella. Itse revin vielä keruun lämpötilaa alas ennen jäteilmapatteria tuolla IV-koneen MLV-patterilla, joka esilämmittää tuloilman. Eli jäteilmapatterille voi hyvinkin tulla vaikka -5C neste vs. ~min 1C jos patteri olisi ennen MLP:ta ja MLV-patteria.

[Kimmo_L]

Tämä Xargon systeemi on eräänlainen maalämpöpumpun ja poistoilmalämpöpumpun yhdistelmä. Ihan mielenkiintoinen systeemi sinänsä.

Sillähän ei varsinaisesti ole merkitystä, mistä keruupuolen lämpöenergia otetaan. Jäteilman "lämmöntalteenotto" ei ole mitenkään itseisarvo, jos sama energia tulee yhtä hyvin kaivostakin.

Olen kyllä Xargon kanssa samaa mieltä siitä, että jäteilmasta otettava lämpö tulee tavallaan kaivosta takaisin. Kysymys on oikeastaan siitä, tulisiko vastaava lämpö kaivosta ihan muutenkin (ainakin jos kaivo olisi vähän syvempi).

Xargolla on tarkoituksella matala kaivo, jonka täydentäminen jäteilman lämmöntalteenotolla on varmaankin järkevää.

Kysymys on lähinnä taloudellisuudesta ja hyötysuhteesta. Nuo kanavapatterit ja tarvittavat putkitukset ja tarvikkeet ei ihan ilmaisia ole. Oleellinen kysymys on, että saisiko yhtä hyvän ja teknisesti yksinkertaisemman ratkaisun sijoittamalla nuo rahat lisämetreihin kaivossa (eli "normaali" maalämpöpumpun kaivon mitoitus).

Mielenkiinnolla seuraan Xargon kokemuksia. Onhan tuossa fiksu idea. Aika näyttää onko tuollainen maalämpö- ja poistoilmalämpöpumpun yhdistelmä kustannuksiltaan ja hyötysuhteeltaan optimaalisempi kuin tavallinen maalämpöpumppu (tai tavallinen PILP).

[peki]

Joo aika mielenkiintoinen kokeilu.
Joku propelikorva voisi esim. alkuun porata täys syvän kaivon, mutta jättää putken lyhyeksi. Olisi helpompaa korjata jos homma ei pelittäisikään.

[Xargo]

Mutta miten perustelet seuraavassa laskelmassa olevan "+0,67kW" ?

Eli jos patteri on ennen MLP:ta niin saadaan "hyötyä" 10,00kW - 9,90kW + 0,67kW = 0,77kW.

ATS

Yhdellä sanalla vastattuna: "huonosti"  

Lähinnä sen takia laitoin lainausmerkkeihin tuon "hyödyn", koska ei tuota koko tehoa päästä (välttämättä) hyödyntämään. Olisin voinut tuon selvemminkin esittää, mutta tarkoitus oli oikeastaan näyttää, että kanavapatterin sijoittelu vaikuttaa käyntijakson aikana saatavaan talteenoton tehoon. Patterin ollessa ennen MLP:ta, saadaan suoraa hyötyä tuo 100W lisääntyneenä antotehona.  Jos patteri on MLP:n jälkeen niin tuo tehonlisäys saadaan vasta seuraavalla kierroksella ja se on ainakin oman logiikan mukaan (samalla talteenoton teholla) vähemmän kuin 100W (mutta vain marginaalisesti, ellei kaivo ole äärettömän syvä, jolloin se on 0W).

Eli lyhykäisyydessään tuo +0,67kW on teho, jolla keruunestettä lämmitetään jos patteri on MLP:n jälkeen. Ajatus oli, että kaikki keruunesteeseen siirretty energia on "hyötyä", lisäksi otin mukaan parantuneesta hyötysuhteesta saatavan välittömän antotehon lisäyksen. Joka tapauksessa tuossa vaiheessa keskustelua esitetyt luvut ovat kyllä kieltämättä turhan epämääräisiä. Turhaan sotkin antotehon ja talteenoton tehon samaan pakettiin. Parempi yhteenveto on tuo zta:n kokoama taulukko. Itse olen huono dokumentoimaan asioita siististi.

Mutta siis oma tämänhetkinen käsitys on, että esimerkin toimintapisteessä jos patteri on ennen MLP:ta nousee antoteho n. 100W ja talteenoton teho on 670W. Jos taas patteri on MLP:n jälkeen niin seuraavalla kierroksella antoteho nousee n. 200W ja ottoteho n. 10W. Talteenoton teho on 1019W, joten tällä ratkaisulla saadaan 90W suurempi "ilmaislämpö". Lisäksi kaivoa ladataan 349W suuremmalla teholla. Näin siis sillä oletuksella, että höyrystimellä otetaan eri lämpöisistä nesteistä sama energiamäärä, mikä ei tietenkään pidä paikkaansa, mutta sen vaikutusta en osaa laskennallisesti esittää. Siksipä aionkin mitata asian käytännössä.

Oikeastaan tuo "kaivon lataaminen" on tässä tapauksessa vähän väärin sanottu, koska keruuneste on käyntijakson aikana kaivovettä viileämpää niin eipä se kaivo mihinkään lataudu, ellei jäteilmasta oteta suurempaa tehoa kuin höyrystimeltä (ei onnistu ainakaan mun laitteilla). Samasta syystä väitän, että riippumatta patterin sijainnista, saadaan höyrystimelle riittävällä tarkkuudella patterin talteenottotehoa vastaava lämpenemä, mikäli talteenoton teho on selvästi kaivon lämmitystehoa pienempi.

[seppaant]

Anteeksi huolimattomuuteni.
"zta" oli jo aiemmin huomannut tämän saman asian

ATS

[Xargo]

Xargolla on tarkoituksella matala kaivo, jonka täydentäminen jäteilman lämmöntalteenotolla on varmaankin järkevää.

Kysymys on lähinnä taloudellisuudesta ja hyötysuhteesta. Nuo kanavapatterit ja tarvittavat putkitukset ja tarvikkeet ei ihan ilmaisia ole. Oleellinen kysymys on, että saisiko yhtä hyvän ja teknisesti yksinkertaisemman ratkaisun sijoittamalla nuo rahat lisämetreihin kaivossa (eli "normaali" maalämpöpumpun kaivon mitoitus).

Pienenä lisähuomautuksena voisi sanoa, että kaivo on lämmitysenergiantarpeeseen nähden ylimitoitettu, mutta kompuran tehoon nähden alimitoitettu. Eli voisi sanoa, että omiaan tälläiseen testailuun siinä mielessä, että tehokas kompura aiheuttaa suuret lämpötilaerot ja kokonaistarpeeseen nähden ylimitoitettu kaivo taas toimii "turvaverkkona", jos järjestelmä ei toimikaan niin kuin olin ajatellut. Eli en kyllä usko, että kaivon syvyyden suhteen tulisi vuositasolla ongelmia, vaikka jäteilmapatteria ei olisikaan (tätä tukee EED:lla laskettu mitoitus).

Eli jos joku lähtee tekemään omia testejään uudiskohteessa niin kannattaa varmaan odotella vielä hetki lisää mittausdataa jos on suunnitellut tälläisen järjestelmän avulla porauttaa vuotuiseen tarpeeseen nähden alimitoitetun kaivon.

Mutta tuosta taloudellisuudesta...

Mulla oli nuo jäteilmapatteriin liittyvät kytkennät urakoissa, joten en osaa niitä sen tarkemmin erotella, mutta MLV-patterille oltaisiin jouduttu vetämään joka tapauksessa putket. IV-koneelta on jäteilmapatterille matkaa luokkaa puoli metriä eli lisäputkitusta vähän reilu metrin verran 22mm kuparia (runkolinja toki isompi). En tiedä mitä tukussa kustantaa. Patteri näkyy olevan Taloon.comissa 487€ ja tukussa varmaan halvempi. Eli jos vaikka heitetään kokonaiskustannukseksi 550€. Kiertovesipumppua ja sen ohjausta en tuohon laskenut, koska ne olisi kuitenkin tullut laitettua (MLV-patteri).

Tein EED:lla muutaman simulaation. Ensin 100m kaivolla niin, että jokaisen kuukauden kulutus on sama kuin kuluneen Joulukuun.

Patterin kanssa keruunesteen lämpötila 25 vuoden päästä olisi simulaation mukaan 2,41C. Ilman patteria vastaava luku olisi 0,89C.

Jos kaivoa syvennetään niin paljon, että päästään tuohon 2,41C lukemaan niin kaivon syvyydeksi tulisi 121,6m. Minulla kaivometri oli 32€ eli kustannus 691€.

Tämä ei kuitenkaan ole kovin realistinen tapaus, koska tuskin vuoden keskilämpötila on kuitenkaan 1,8C. Tästä syystä toinen laskelma arvioidun vuotuisen lämmitysenergiantarpeen mukaan:

Patterilla:
6,14C

Ilman:
4,62C

Jotta päästään 6,14C lämpötilaan, pitäisi kaivon olla 141,2m syvä. Kustannus 1318€.

Tuossa esimerkissä edelleen jaettiin lämmitysenergian kulutus tasan kaikille kuukausille, joka ei vastaa todellisuutta. Tässä siis vielä EED:n oletusjakauman mukaan min/max lämpötilat 25 vuoden päästä:

Patterilla:
Minimum mean fluid temperature               3,35 °C at end of JAN
Maximum mean fluid temperature               9,48 °C at end of AUG

Ilman:
Minimum mean fluid temperature               1,81 °C at end of JAN
Maximum mean fluid temperature               7,96 °C at end of AUG

Vastaavan kaivosyvyyden laskeminen onkin sitten vähän epämääräistä kuukausittaisen jakauman takia, mutta 144m kaivolla saavutetaan sama min/max arvojen keskiarvo:

Minimum mean fluid temperature               4,27 °C at end of JAN
Maximum mean fluid temperature               8,56 °C at end of AUG

Eli kustannus 1408€.

EED:n demoversio ei muuten anna muuttaa kallioperän ominaisuuksia. Oikeasti on siis kylmempää (joka tulisi LTO:n eduksi). Todellinen (tarkka) tarvittava lisäsyvyys jää kyllä varmasti mysteeriksi. Kuitenkin mielestäni siihen suuntaan, että sellaista kaivoa ei olekaan, jossa kesäaikainen lämpötila nousisi yli kallioperän lämpötilan, ellei keruunesteeseen siirretä jostain ulkopuolista lämpöä (usein viilennys, joka mullakin tulee vielä lisänä (ei ole näissä esimerkeissä mukana)).

Talteenoton energiamääräksi laskin kuluneen Joulukuun tyypillisen käyntijakson aikaisen tehon mukaan Joulukuun käyntiajan mukaisen energian ja käytin sitä joka kuukaudelle. Eli tässä on huomioitu ainoastaan käyntijakson aikainen talteenotto. Ei vastaa tämäkään todellisuutta. Oikeasti voin esim. kesällä luukuttaa IV:ta kovilla kierroksilla (etenkin käyttövettä tehdessä) ja näin lisätä MLP:n hyötysuhdetta. Sama juttu saunomisen kanssa kun jäteilma on kosteaa ja lämmintä. Lisäksi kosteus olisi muutenkin syytä poistaa, jolloin IV olisi tehostetulla joka tapauksessa. Käyntijaksokin varmaan ajoittuu sopivasti kun läträtään veden kanssa. Eli saadaan lämpötilaero suureksi ja siten löylyhuoneen lämmöt tehokkaasti talteen.

Siinäpä ajatuksia taloudellisuuden vinkkelistä. Pääpointti varmaan se, että mahdollinen säästö tulee etusijassa matalamman kaivon pienemmästä porauskustannuksesta ja toissijaisesti lämmityskauden ulkopuolisen ajan korkeammasta keruunesteen lämpötilasta. Ensi kevät/alkukesä onkin kiinnostavaa aikaa.

[Xargo]

Ajelin tänään yhden käyntijakson ilman nestepattereita ja käyntijakson lopussa kaivolle meni -3,94C litku. Seuraavan käyntijakson ajoin taas pattereiden kanssa ja käyntijakson lopussa kaivoon menevä -3,38C. Molemmat käyntijaksot 47min pitkiä. Jälkeenpäin tajusin, että en voi olla varma keruunesteen virtauksesta höyrystimen yli (patterin kanssa todennäköisesti pienempi virtaus eli suurempi keruun dT) eli noita ei kyllä voi suoraan verrata. Kaivolta tulevasta nesteestä taas on vain yhden asteen resoluutiolla mittaustieto (käyntijakson lopussa ilman pattereita 0C ja pattereiden kanssa 1C). Kuumakaasun lämpötila oli jakson lopussa 1K pienempi patterin kanssa samalla menoveden lämpötilalla.

Kiinnostavampi tieto on mielestäni kuitenkin lämpötilaero pattereiden yli. Siinä syntyi mediaanina eroa 0,63K, joka voi tuntua pieneltä, mutta vastaa MLP:n datalehden nominaalivirtauksen mukaan n. 1,2kW tehoa. Ulkona oli 1C. Eli tältä pohjalta voi ajatella, että näillä keleillä kaivosta otetaan n. 1,2kW pienempi teho kuin ilman patterikikkailua.

Pumppu on 8kW malli ja sähköverkosta otetaan tässä toimintapisteessä n. 1,75kW teho jolloin keruunesteestä otetaan n. 6,25kW eli kaivosta 5,05kW. Kaivoa kuormitetaan siis n. 19% vähemmän. Tällä logiikalla voi mielestäni sanoa, että kaivo voisi olla tälläisellä järjestelyllä n. 19% matalampi kuin normaalimitoituksella. Tai sitten jäteilmaa voidaan käyttää parantamaan kaivoon nähden ylimitoitetun pumpun toimintaa, kuten itselläni on. Todellisuudessa antoteho tosin on ainakin Select7:n mukaan suurempi, joten jäteilman prosenttiosuus pienenee. Pitää mittailla lisää.

[peki]

Kaapolan luennossa oli jotain juttua tuosta 0.63 arvosta. Pitääpä kuunnella neljännen kerran.

[Sami77]

Tulipa aiheesta mieleen, että jäteilmalla lämmitys parantanee tilannetta, kun MLP käy, jos voidaan olettaa, että kaivosta saadaan käytännössä edelleen sama lämpenemä kuin ilman lämmitystä.

Sen sijaan, kun MLP ei käy, niin eihän silloinkaan saada lämmitettyä/varattua kaivoa, koska keruuliuos pysynee pitkään kylmempänä kuin kaivossa oleva vesi ja siten keruulioksesta ei siirry energiaa kaivoon. Pakkasilla lisäksi tultaneen varsin äkkiä tilanteeseen, jossa jäteilma on kylmempää kuin kaivossa oleva vesi ja siten hyötyä ei ole.

Hyötyä tietysti siinä, jos keruuliuosta kierrätetään jäteilmapatterin kautta MLP:n pysähdyttyä vielä sopiva aika, jolla saadaan nopeammin lämmitettyä keruuliuosta.

Tosin mitähän moinen kierrättäminen sitten MLP:n kannalta, kun ainakin oman pumppuni kirjasta muistelisin lukeneeni, että liuospumppu käynnistetään luokkaa 30 s ennen kuin kompressori ja vastaavasti sammutetaan 30 s ennen kuin kompressori. Tämä liittynee jotenkin sopiviin lämpötiloihin ja käyttöolosuhteisiin.
Nyt tätä tasapainoa sotketaan jäteilmalla, jos liuosta kierrätetään muulloin kuin silloin kuin MLP käy.

Onko yllä olevassa järkeä vai sekosinko omaan näppäryyteeni?

[Xargo]

Tulipa aiheesta mieleen, että jäteilmalla lämmitys parantanee tilannetta, kun MLP käy, jos voidaan olettaa, että kaivosta saadaan käytännössä edelleen sama lämpenemä kuin ilman lämmitystä.

Nyt en ihan ymmärtänyt? Eihän jäteilmalla lämmityksestä ole mitään hyötyä jos sama lämpenemä saataisiin kaivosta ilman lämmitystä? Eli siis jäteilman LTO:sta on hyötyä vain jos lämpenemä on LTO:lla suurempi kuin ilman sitä. Voi olla että ymmärsin sanomasi väärin?

Sen sijaan, kun MLP ei käy, niin eihän silloinkaan saada lämmitettyä/varattua kaivoa, koska keruuliuos pysynee pitkään kylmempänä kuin kaivossa oleva vesi ja siten keruulioksesta ei siirry energiaa kaivoon. Pakkasilla lisäksi tultaneen varsin äkkiä tilanteeseen, jossa jäteilma on kylmempää kuin kaivossa oleva vesi ja siten hyötyä ei ole.

On totta, että jäteilmalla lämmitetty keruuliuos on lämpimämpää kuin ilman lämmitystä. Tästä aiheutuu pienempi lämpötilaero kaivoveden ja keruunesteen välille. Eli kaivosta siirtyy keruunesteeseen pienempi teho. Kokonaisuuden kannalta tosin jäteilmalla "esilämmitetty" keruuneste palaa kaivolta lämpimämpänä kuin ilman talteenottoa, mikäli jäteilma pysyy lämpimämpänä kuin keruuneste.

Tuo on myös ihan totta, että jossain vaiheessa saavutetaan piste, jossa jäteilma on kylmempää kuin keruuneste, jolloin kierto kannattaa toki sulkea. Tämä vaatii kuutiokoneella 20C sisäilman lämpötilassa noin -13,3C ulkolämpötilan kun keruuneste on 4C lämpöistä.

Tästä päästäänkin sitten toiseen aiheeseen, eli kuutiokoneen toimintapisteeseen. Nimittäin suurinpiirtein samoihin aikoihin kuutiokoneessa rupeaa esiintymään jäätymisongelmia ja koneen automatiikka joko ottaa käyttöön esilämmityksen tai alkaa pätkimään tuloilmaa. Jos esilämmitys on toteutettu nestekiertoisella patterilla, kierrättämällä siellä keruunestettä, aiheutuu seuraavaa:

MLV-patteri (816W):
Ulkoilma: -13,3C -> -4,64(virtaus 69l/s)
Liuos: 4C -> 1,35C (virtaus 0,08l/s)

Kuutio-LTO:lle tulee siis -4,64C ilma ja jäteilmapatterille 1,35C liuos.

LTO (hyötysuhde 60%):
Tulo: -4,64C -> 10,14C
Poisto: 20C -> 5,22C

Jäteilmapatteri (276W):
Liuos: 1,35C -> 2,25C (virtaus 0,08l/s)
Ilma: 5,22C -> 3,34C (virtaus 73l/s)

Eli esilämmityspatterilla estetään "ilmaiseksi" tuloilman pätkiminen liian kylmän jäteilman takia. Samalla kuitenkin sujuvasti unohdetaan, että siihen kuluva 816W teho on pois keruunesteen lämpötilasta. Koska MLV-patteri lämmittää LTO:lle tulevaa ilmaa, myös lämpötilaero pienenee, jolloin jäteilma onkin 4C asemesta (tilanne ilman esilämmitystä) 5,22C lämpöistä. Kun vielä otetaan huomioon esilämmityspatterilla tapahtuva keruunesteen viilenemä. Saadaan jäteilmapatterille tuo 276W teho vielä tässäkin toimintapisteessä. Olen alustavasti haarukoinut toimintapisteitä, joissa jäteilmapatteri rupeaisi aiheuttamaan ongelmia (lämmittämään jäteilmaa) ja niin voi käydä lähinnä yli -20C pakkasilla jos keruuneste pysyy tuolla 4C paikkeilla.

Käytännön kokemusta ei nyt vielä tuollaisista tapauksista ole, mutta ne nyt ovat muutenkin hyvin lyhyitä aikoja. Suurimman ajan pyöritään kuitenkin nollan paikkeilla jolloin talteenotto pyörii käyntijakson aikana siellä reilun kilowatin paikkeilla ja käyntijaksojen välissä reilussa 500 watissa.

Se on kyllä ihan totta, että ei lämmityskaudella kaivoa tälläisellä järjestelmällä varata, koska kaivosta kuitenkin otetaan enemmän energiaa kuin sinne laitetaan. Varaaminen tapahtuu sitten keväällä, kesällä ja syksyllä. Tosin itse en oikein ole vakuuttunut, että lämpö jäisi oman kiinteistön alueelle... Aika näyttää senkin.

Tosin mitähän moinen kierrättäminen sitten MLP:n kannalta, kun ainakin oman pumppuni kirjasta muistelisin lukeneeni, että liuospumppu käynnistetään luokkaa 30 s ennen kuin kompressori ja vastaavasti sammutetaan 30 s ennen kuin kompressori. Tämä liittynee jotenkin sopiviin lämpötiloihin ja käyttöolosuhteisiin.
Nyt tätä tasapainoa sotketaan jäteilmalla, jos liuosta kierrätetään muulloin kuin silloin kuin MLP käy.

Onko yllä olevassa järkeä vai sekosinko omaan näppäryyteeni?

Onhan siinä oma järkensä, mutta kyse on lähinnä siitä, että miten höyrystimelle saadaan mahdollisimman lämmintä litkua (järjellisissä rajoissa). Kylmäaineen virtaustahan säädellään termostaattisella paisuntaventtiilillä (voi olla joissain pumpuissa elektroninenkin). Paisuntaventtiilissä on anturi, joka seuraa imukaasun lämpötilaa ja säätää kylmäaineen virtausta sen mukaan. Kun pumppu normaalisti on käyntijakson aikana seis niin huoneilmassa oleva keruuneste ja myös kylmäaine tasaantuvat suurinpiirtein huonelämpötilaan. Luulenpa, että siksi kierto laitetaan päälle ennen kompuraa. Saadaan paisuntaventtilille realistinen mittaustieto.

[Xargo]

Tässä vähän logia pakkaskeleiltä:



Parin viimeisen käyntijakson välit ovat korkeammalla LTO:n lämpötilaerolla koska suljin jäteilmapatterin ohituksen käyntijaksojen välillä. Siinä on toistaiseksi käsisulku niin kuten näkyy, jäteilmapatteri ei toimi tällä hetkellä optimaalisesti, koska suht iso osa virtauksesta menee patterin ohi. Tämä siksi, ettei käyntijakson aikana virtaus höyrystimen yli kuristuisi liikaa.

Logista näkee aika hyvin, että tunnin pituisen käyntijakson jälkeen keruun lämpötila ei enää tipu. Ollaan saavutettu toimintapiste, jossa kaivosta siirtyy keruunesteeseen höyrystimen ottama energiamäärä - jäteilmasta siirretty energia. Eli jotain suuruusluokkaa 5kW. Suuremmalla kaivoputkituksen pinta-alalla tuo toimintapiste saavutettaisiin aiemmin. Tosin kylmä keruuneste jäteilmapatterilla parantaa sen talteenoton toimintaa. Kaivolta tuleva neste on suurinpiirtein 3-4K lämpimämpää kuin Keruu1 arvo.

Nuo Keruu1 piikit ihmetyttävät, ihan kuin paisuntaventtiili sulkisi kylmäainekierron hetkeksi. Onkohan mahdollista? Pitäisi laittaa imukaasuputkeen anturi niin saisi selkoa tuohon.

[Sami77]

Xargo

Sami

Tulipa aiheesta mieleen, että jäteilmalla lämmitys parantanee tilannetta, kun MLP käy, jos voidaan olettaa, että kaivosta saadaan käytännössä edelleen sama lämpenemä kuin ilman lämmitystä.

Nyt en ihan ymmärtänyt?

Kirjoitin epäselvästi.
Tarkoitin sitä, että oletetaan, että jäteilmalla lämmitys ei pienennä (käytännön tasolla) kaivosta saatavaa energiamäärä -> keruulios on jäteilmalämmityksen verran lämpimämpää palatessaan kaivosta.

Ja näinhän mittaustulostesi perusteella näyttäisi olevankin.

Se on kyllä ihan totta, että ei lämmityskaudella kaivoa tälläisellä järjestelmällä varata, koska kaivosta kuitenkin otetaan enemmän energiaa kuin sinne laitetaan.

Tästä jäin miettimään, että eikö tällä logiikalla liuospumpun kannattaisi käydä MLP:n pysähtymisen jälkeen jonkinaikaa, jotta liuos saataisiin lähemmän kaivon lämpötilaa (riippumatta siitä lämmitetäänkö sitä vielä lisäksi jäteilmalla vai ei)? Jolloin siis pumpun käynnistyessä olisi ainakin putken verran tarjolla lämpimämpää liuosta kuin muuten.

Vai onko oletus, että liuos lämpenee putkessa ilman kierrätystäkin kaivon lämpöiseksi kuitenkin?

Luulenpa, että siksi kierto laitetaan päälle ennen kompuraa. Saadaan paisuntaventtilille realistinen mittaustieto.

Miksi sitten, ainakin oma pumppu ohjekirjan mukaan, pysäyttää liuospumpun ennen kompressoria? Tässä ei ainakaan haeta mitään oikeita mittauslämpötiloja.

[Xargo]

Tästä jäin miettimään, että eikö tällä logiikalla liuospumpun kannattaisi käydä MLP:n pysähtymisen jälkeen jonkinaikaa, jotta liuos saataisiin lähemmän kaivon lämpötilaa (riippumatta siitä lämmitetäänkö sitä vielä lisäksi jäteilmalla vai ei)? Jolloin siis pumpun käynnistyessä olisi ainakin putken verran tarjolla lämpimämpää liuosta kuin muuten.

Vai onko oletus, että liuos lämpenee putkessa ilman kierrätystäkin kaivon lämpöiseksi kuitenkin?

Litku lämpenee nopeammin jos se kiertää putkessa riittävän kovalla nopeudella, että virtaus on turbulenttia. Eli siis pyörteilevää. Siihen kuitenkin tarvitaan melkoinen virtaama kun viinaa pumpataan. Eli ei varmaan kannata kiertoa pitää päällä pelkästään tämän takia kun pumppaukseen kuitenkin palaa sähköä. Jos käyttää IV:ssa esilämmityspatteria tms. niin silloinhan kierto tarvitaan ihan jo sen takia. Tosin yleensä nuo IV-koneen haarat ovat sen verran pienellä virtaamalla, että kaivoputkissa ei ole turbulenttia virtaus vaan laminaarinen (lämpö siirtyy huonommin).

Miksi sitten, ainakin oma pumppu ohjekirjan mukaan, pysäyttää liuospumpun ennen kompressoria? Tässä ei ainakaan haeta mitään oikeita mittauslämpötiloja.

Kyllä mulla ainakin kierto pysäytetään vasta kompuran jälkeen. Huoltovalikosta itseasiassa löytyy säädöt tähän. Eli voi muuttaa aikaa jonka kiertovesipumppu on päällä ennen kompuraa ja kompuran jälkeen.

[Sami77]

Litku lämpenee nopeammin jos se kiertää putkessa riittävän kovalla nopeudella, että virtaus on turbulenttia.

Mutta kaiketi myös laminaarinen virtaus lämmittää paremmin kuin täysin pysähdyksissä oleva? Pienen virtauksenhan saanee jo pienellä sähköteholla.

Parin viimeisen käyntijakson välit ovat korkeammalla LTO:n lämpötilaerolla koska suljin jäteilmapatterin ohituksen käyntijaksojen välillä. Siinä on toistaiseksi käsisulku niin kuten näkyy, jäteilmapatteri ei toimi tällä hetkellä optimaalisesti, koska suht iso osa virtauksesta menee patterin ohi. Tämä siksi, ettei käyntijakson aikana virtaus höyrystimen yli kuristuisi liikaa.

Oletko mitannut, että mitä tapahtuu koko järjestelmässä, kun pistät koko virtauksen LTO:n kautta liian kovalla kuristuksella? Tuleeko havaittavia eroja vai jääkö teoreettiseksi?
Aiemmissa kuvissahan selvisi, että liuos lämpenee enemmän, mutta mitä vaikuttaa virtauksen kuristuminen muualla?

[Xargo]

Litku lämpenee nopeammin jos se kiertää putkessa riittävän kovalla nopeudella, että virtaus on turbulenttia.

Mutta kaiketi myös laminaarinen virtaus lämmittää paremmin kuin täysin pysähdyksissä oleva? Pienen virtauksenhan saanee jo pienellä sähköteholla.

Juu käyntijakson ulkopuolella ei ole järkevää pitää yllä turbulenttia virtausta, kun se vaatii niin paljon pumppaustehoa. Siirtyy se lämpö laminaarisellakin virtauksella. Litku kuitenkin sekoittuu lämmönvaihtimissa, koska siellä virtaus on kyllä turbulenttia.

Oletko mitannut, että mitä tapahtuu koko järjestelmässä, kun pistät koko virtauksen LTO:n kautta liian kovalla kuristuksella? Tuleeko havaittavia eroja vai jääkö teoreettiseksi?
Aiemmissa kuvissahan selvisi, että liuos lämpenee enemmän, mutta mitä vaikuttaa virtauksen kuristuminen muualla?

Juuri tällä hetkellä pumppu pyörii jäteilmapatterin ohitus suljettuna. Testi on vielä kesken (huomenna otan tiedot talteen), mutta näin alustavasti näyttäisi siltä että keruun dT nousee arvoon 6-7K kun aiemmin se oli 3-4K. Kuumakaasun lämpötila nousee n. 3K ja imukaasun lämpötila laskee n. 1K. LL menovesi laskee hieman alle 1K verran. Tässä taas tarkastelua haittaa pumpun kertomien mittauksien asteen resoluutio. Näyttäisi kuitenkin siltä, että jäteilmapatteri toimii selvästi paremmin ja pumpun hyötysuhde hieman kärsii. Etäluettavan sähkömittarin lukemat eivät ole jostain syystä päivittyneet niin en pääse katsomaan miten on vaikuttanut sähkönkulutukseen, mutta luulenpa että sähköä kuluu suurinpiirtein saman verran.

Jäteilman lämpötilat ainakin ovat vaikuttavia. Heti käyntijakson alussa mennään nollaan ja kohta ollaankin jo pakkasen puolella. Käyntijakson lopussa jäteilma n. -4C. Ulkona oli samaan aikaan nollakeli. Rivastoon kertynyt jää sulaa nopeasti kun käyntijakson jälkeen keruunesteen lämpötila nousee ja jäteilma sulattaa kertyneen huurteen. Kondenssia tulee reilusti. Jäteilma ennen jäteilmapatteria 9-10C.

Koitan laittaa huomenna enemmän infoa kun saan datat talteen.

[Xargo]

Joo-o... Eipähän ole vieläkään ilmestynyt sähköyhtiön järjestelmiin kulutuslukemia. Saisi olla laskukin sitten sen mukainen.  

Mutta tässä nyt kuitenkin käppyrää keruupiirin kuristustestistä. Testissä siis suljin jäteilmanpatterin ohituksen niin, että kaikki keruuneste kiersi patterin kautta. Edellisessä viestissä kertoilinkin, mitä vaikutusta sillä oli. Tässä vielä käppyrää pitkähköstä käyntijaksosta, jonka alkupuolella ohitus oli suljettu ja loppupäässä avasin ohitusta hieman. Muutoskohta on varmaan aika selvästi käppyröistä havaittavissa:



... ja imukaasun + MLP:n sisälämpötilan käppyrät samalta aikajaksolta:



Voiko tuo imukaasu olla noin lämmintä noilla keruunesteen lämmöillä?

Näyttäisi kuitenkin siltä, että kokonaisuuden kannalta järjestelmä toimii paremmin ohituksen kanssa. Toivottavasti saan viikolla sähköyhtiöltä kulutuslukemat niin sieltähän se selviää. Käyntiajan mukaan laskettuna kuitenkin sähköä meni ohitus suljettuna enemmän. Tosin ottotehokin voi olla pienempi...

[tikma]

Joko Xargon kaivo on vetänyt umpijäähän?

[Xargo]

Joko Xargon kaivo on vetänyt umpijäähän?

Reilu kolmiasteista vettä nousee kaivosta vesiautomaatilla. Pitää kyllä eristää kaivonrengasta paremmin kun siinä on vaan 70mm Finnfoam hattu päällä ja pakkanen pääsee aika ikävästi renkaan seinämän läpi niin pitää olla tarkkana, ettei vesiautomaatin imuletku jäädy. Itse pumppu on siis teknisessä tilassa. Maatäytöt on tekemättä niin ei ihan vastaa lopullista tilannetta tämä. Eilen oli päässyt vesiletku hieman jäähän kaivonrenkaan kohdalta, mutta sain sulateltua. Keruunesteen lämmöt kaivolta käyntijakson aikana n. 2,5- -0,5C. MLP:n oman mittauksen mukaan 2-0C. Pumppu antaa vain asteen resoluutiolla lämmöt.

Jäteilman lämpötila jäteilmapatterin jälkeen seilaa välillä -2,9 - 5,8C riippuen siitä mitä MLP puuhaa.

Vertailun vuoksi naapurin täysmitoitetusta kaivosta nousee 0C litku (pari kertaa ollaan käyty ihmettelemässä ja molemmalla kerralla noin). Kompura oli molemmilla kerroilla päällä.

Niin ja lämpimän käyttöveden otin toimintaan ~viikko sitten.

[Xargo]

Tänään taas vilasin mitä IV:lle kuuluu ja tässä lämpötiloja:

ulko 6 (0)
tulo 13
sisä 20
jäte 10 (0,5)

tulohyö 50% (65%)
poistohyö 71% (50%) / 139% (98%)

Suluissa oleva ulkolämpötila on MLP:n anturin mittaama. Ilmeisesti digitille tuleva ilma lämpiää tuon kuutisen astetta kanavistossa kun virtaus on pienellään (kone ykkösellä). Hyötysuhteet vastaavasti laskettu kummankin ulkolämpötilan mukaan.

Suluissa oleva jäteilman lämpötila taas on jäteilmapatterin jälkeinen lämpötila. Mitattu pintalämpömittarilla kanavan sisältä n. 30cm jäteilmapatterin jälkeen. MLP:n käyntijakso oli tuolloin n. puolessa välissä. Poistoilman hyötysuhteessa siis nuo isot luvut ovat jäteilmapatterin jälkeisen lämpötilan mukaan laskettu. Suluissa oleva taas tuolla MLP:n mittaamalla 0C ulkolämpötilalla. Pitäisi kyllä olla fiksumpi määritelmä tuolle hyötysuhteelle kun eipä noissa yli sadan menevissä ole pahemmin järkeä... Varmaan sitten Kelvineillä pitäisi laskea.  

Tulopuolella pakkaa sekoittaa esilämmitys (tai oikeastaan tässä tapauksessa viilennys). Eli MLV-patterilla kiersi myös pakkasen puolella oleva keruuliuos, jolloin kuutiolle tuleva ilma viileni (suurempi lämpötilaero, parempi talteenotto) ja sitä kautta tulo on suht viileää.

Suljettuun järjestelmään jäävä energia on kuitenkin näin suurempi (ainakin teoriassa). MLV-patteri siirsi tässä tapauksessa keruunesteeseen n. 360W tehon (laskettu Veab Selectillä). Kuutiolle tuleva ilma himpan verran alle nollan. Ilma lämpeää siis järjestelmässä seuraavasti: (kanavisto 0C -> 6C), (MLV-patteri 6C -> 0C), (kuutio 0C -> 13C) ja jäähtyy näin: (kuutio 20C -> 10C), (jätepatteri 10C -> 0,5C). Asumiskäytössä nestekiertoinen jälkilämmityspatteri sitten nostaisi tuon 13C tuloilman halutunlämpöiseksi.

Jäteilmapatterissa siirrettiin keruuliuokseen vähän reilu 700W teho. Laskettu taas Veabin Selectillä ja mukana on kondenssista saatu energia. Eli IV:sta siirretään nollakeleillä käyntijakson aikana reilu 1kW teho keruuliuokseen. Mulla MLP ottaa sähköverkosta n. 1,75kW tehon ja antoteho on speksin mukaan 8kW luokkaa niin ilman näitä IV-kikkailuja kaivosta otettaisiin 6,25kW teho ja nyt 5,25kW teho.

Käyntijakson aikana jäteilmapatteriin kertyy jäätä eli tästä syystä jäteilma patterin jälkeen pysyy vielä käyntijakson jälkeenkin nollan paikkeilla jonkun aikaa kun jäteilma sulattaa käyntijakson aikana patteriin kertyneen jään. Saas nähdä miten käy aikanaan kun pääsee saunomaan/suihkuttelemaan niin tulee patterille kosteampaa ilmaa...

[peki]

Mun digit näyttää kans ykkösellä mitä sattuu. Virtaukset varmaan liian pienet.