Uutiset:

Kirjoittaja Aihe: Höpinää erilaisista kollektoreista, lämpökaivojen virtauksista yms..  (Luettu 116091 kertaa)

Poissa fraatti

  • Konkari
  • *****
  • Viestejä: 4 336
  • Maalämpöfoorumi
Jees eli alkoi kiinnostamaan lämpökaivojen erilaiset keräimet ja muu siihen liittyvä. Aloin sitten tutkimaan mitä kaikkea tutkimusta tuohon liittyen löytyy. Ruotsissa ollaan asioissa aikas pitkällä ja ajattelin että laitan tähän ketjuun jos ja kun jotain mielenkiintoista "faktaa"/tutkimustietoa löytyy.

Lähteitä on miljoona ja laitan vain alkuperäisen lauseen missä asiasta on puhuttu. Google sitten löytää dokkarin.

*Kaivolta saapuvan liuksen lämpötilan nousu asteella parantaa COPpia noin 3%

*Jos maan lämpötilan ja höyrystymislämpötilan ero pienenee asteen, cop paranee 2-3%

* Laminaarista virtausta kaivolta tulisi välttää koska se lisää liuoksen ja putken sisäpinnan lämmön eristävyyttä.

* "The heat extraction values clearly indicated that the amount of thermal energy substantially increases as the flow becomes more turbulent."
Lämmönkeruusta saadut arvot tuovat esille että energiamäärä lisääntyy merkittävästi kuin virtaus muuttuu turbulenttisemmaksi.

*"In the down-flow side was collected approximately the 80% of the energy compared to a 20 % in the up-flow side."
Normaalilla u-keräimellä kerätystä lämmöstä 80% tulee liuksen ollessa matkalla alaspäin ja loput 20% sen tullessa ylös"

*"Taking into consideration all the results it can be concluded that the use of spacers in collector 5 does not make a difference in the heat transmission when comparing with the typical U-pipe collector (BH4)."
Keräimellä missä on välipalat pitämässä putket erillään toisistaan ei ole hyötyä normaaliin u-keräimeen nähden.

*The U-pipe with fins shows a slight improvement in thermal and hydrodynamic performance whilst the 3-pipe collector performance is relatively worst than for U-pipes.

*The U-pipe with fins shows a slight improvement in thermal and hydrodynamic performance whilst the 3-pipe collector performance is relatively worst than for U-pipes.
U-keräin spiraali kierteellä (turbocollector) näyttää pientä parannusta lämmönsiirtovastuksessa ja painehäviössä(-13%). 3-putkisenkeräimen suorituskyky on huonompi kuin 2-putkisen. 3,7mm seinämä 3 putkisessa ja 2-putkisessa 2,4mm.
-> testi http://www.kth.se/polopoly_fs/1.114035!/Menu/general/column-content/attachment/EXPERIMENTAL COMPARISON OF FOUR BOREHOLE HEAT EXCHANGERS - J Acuna B  Palm.pdf
« Viimeksi muokattu: 22.02.14 - klo:09:33 kirjoittanut fraatti »
Viessmann Vitocal 333-G, 180m kaivo
171m2/500m3 talo + 70m2/200m3 talousrakennus
Kokonaissähkö n 10000kWh(MLP n 5500kWh, IV-kone n 700kWh)

Poissa sailor

  • Konkari
  • *****
  • Viestejä: 3 054
  • Lämpöässä V15 11/04-->
Vs: Lämpökaivojen erilaiset keräimet yms...
« Vastaus #1 : 06.09.13 - klo:06:51 »
Mielenkiintoinen tutkimus, joka on kuitenkin ryssitty heti alkumetreillä  :'(

Tuo kolmiputkinen olisi pessyt joka osa-alueella jokaisen 2-putkijärjestelmän mikäli siinä olisi käytetty samaa seinämävahvuutta kuin kaksiputkisissa ja jos se 3-putkinen oli kytketty oikein päin eli kaksi alas ja yksi ylös.

Se tuosta selviää että turbokollektorin sijasta kannattaa sama raha laittaa syvempään kaivoon.

Lämpöässä V15 Opation modaus:
http://sailor.arkku.net//trend.jpg.jpg

Poissa fraatti

  • Konkari
  • *****
  • Viestejä: 4 336
  • Maalämpöfoorumi
Vs: Lämpökaivojen erilaiset keräimet yms...
« Vastaus #2 : 06.09.13 - klo:07:37 »
An increase of the borehole radius increases the resistivity.
*Suurempi lämpökaivon halkaisija kasvattaa lämmönsiirtovastusta(pienempi teho). Pienemmässä reijässä putket ovat lähempänä kalliota. Suomessa taidetaan porata paljon 140mm kaivoja, ruotsissa nykyään pääasiassa 115mm.
MUTTA silti tässä on ristiriitoja
Lainaus
The comparison of the daily thermal efficiency suggested that the BHE with a bigger drillhole diameter has a better thermal performance, despite the fact that the grouts have a lower thermal conductivity as compared to the ground. The investigated daily performance between 180 mm
and 121 mm diameter is 6.7%, whereas this value drops to 2.16% between 165 mm and 121 mm diameter on a typical summer day. In addition, the difference of cooling performance among the three drillhole diameters depends heavily on the subterranean borehole temperature. A lower the
subterranean borehole temperature yields a higher BHE cooling performance with a bigger drillhole diameter. In the long run, the amount of seasonal thermal exchange for the BHE of 165 mm and 180 mm diameter is 3.2% and 7.1% larger than that of 121 mm diameter, respectively.
->julkaisu http://www.mdpi.com/1996-1073/6/8/4187/pdf

"Theoretical and experimental results in a 140 mm diameter borehole where this prototype was tested and presented in (Acuña, 2010), pointing at high heat extraction rates through the outer wall of the peripheral channels but somewhat high thermal shunt effects. The resulting Rb was within the same range as for U-pipe BHEs and the pressure drop at all flow rates was significantly lower than in a U-pipe."

*Ensimmäisten sukupolvien koaksaali keräinten teho ei ole parempi kuin 2-putkisilla u-keräimillä, mutta painehäviö huomattavasti pienempi
http://www.kth.se/polopoly_fs/1.114029!/Menu/general/column-content/attachment/First Experiences with Coaxial BHEs.pdf


*Tutkimusta jossa ylivoimainen tuntuisi olevan ratkaisu jossa alas menee eristetty putki ja ylös usempia pienempiä putkia(simulointia) (TIL-keräin) Thermal Insulation Leg (esim uponor G12)
-> http://www.comsol.com/paper/download/114719/oberdorfer_paper.pdf
Lainaus
The models show that the new design approach has a better performance than common designs. The reasons for this are the isolation of the downflow pipe and the bigger surface for heat exchange with the ambient. Figures 3 and 5 show that the better performance of the novel designs increases relative to the common ones when varying essential parameters. The Terra12 design is not much better here than Terra6. Experimental data (from Sweden) indicate that the performance of Terra12 is much better than our results show. One reason for that could be that the boreholes for Terra12 pipes in Sweden are usually filled up with water. This is only possible in granite subsurfaces and might affect convective heat exchange within the borehole, which was not considered in this study.
The reason for the better performance of the Terra6,12 pipes is the isolation paired with surface advantages as it is obvious in Figure 4. The downflow branch of the pipes shows that they nearly keep their inflow temperature until reaching the bottom and profit by the strong temperature contrast leading to a high heat flux. The other two designs heat up much more on downward flow. Double U pipe reaches its temperature maximum at half depth of the borehole, it cools down again in the upper half. Coaxial pipe does not even heat up enough to lose much heat.
« Viimeksi muokattu: 06.09.13 - klo:15:40 kirjoittanut fraatti »
Viessmann Vitocal 333-G, 180m kaivo
171m2/500m3 talo + 70m2/200m3 talousrakennus
Kokonaissähkö n 10000kWh(MLP n 5500kWh, IV-kone n 700kWh)

Poissa fraatti

  • Konkari
  • *****
  • Viestejä: 4 336
  • Maalämpöfoorumi
Vs: Lämpökaivojen erilaiset keräimet yms...
« Vastaus #3 : 07.09.13 - klo:11:07 »
*putki putkessa ratkaisu näyttää myös erimaiselta. Jopa niin hyvälle että lämmönkeruu nesteenä voidaan käyttää vettä koska kaivosta nousevan veden ja kaivon seinämän lämpötilaero on alla yksi aste. Keräimessä on joustava putki porareijän ulkolaitoja vasten ja 40x2,4 putki sisäputkena.

*Samassa tutkimuksessa lienee sitten puhetta tuosta uudemmantyyppisestä koaksiaali keräimestä. Eli tuo missä on samassa paketissa keskiputki sekä 5-putkea ympärillä. Tulos miltei sama kuin aiemmin eli keruunteho ehkä nipinnapin huonompi/sama kuin u-keräimellä. Painehäviö merkittävästi pienempi kuin u-putkella(-60%).
http://kth.diva-portal.org/smash/get/diva2:602905/FULLTEXT01.pdf
Viessmann Vitocal 333-G, 180m kaivo
171m2/500m3 talo + 70m2/200m3 talousrakennus
Kokonaissähkö n 10000kWh(MLP n 5500kWh, IV-kone n 700kWh)

Poissa €€meli

  • Tulokas
  • *
  • Viestejä: 6
  • Maalämpöfoorumi
Vs: Lämpökaivojen erilaiset keräimet yms...
« Vastaus #4 : 07.09.13 - klo:11:18 »
Komppaa kovasti Sailoria, eikä tuommoinen typeryys tuossa seinämän vahvuudessa ole läheskään ainoa.

Pahin moka on ylivoimaisesti loppu päätelmässä, jossa todetaan että erottimilla ei ole eroa kun verrataan "perinteistä U-keräintä"
muuten hyvä, mutta heillä unohtui mainita päätelmässä että ilman erotinta oleva u-keräin oli yhden asteen eli n. 33% lämpimämmässä pohjavedessä kuin erottimilla varustettu kuten itse tutkimuksessa toteavat

Oikea päätelmähän olisi: "Jos perinteinen u-keräin ilman erottimia asennetaan 33%:a lämpimämpään pohjaveteen, kuin erottimilla varustettu tällöin merkittävää eroa ei synny lämmön keräyksessä" = Erottimet antavat 33% edun tämän tutkimuksen mukaan  ;)
Mutta kuten sanottu toi ainakin oli ihan diiba daaba tutkimus.

Regarding the temperature of the ground water, it was found that the ground water in borehole 4 is approximately 1ºC warmer than in borehole 5.

Taking into consideration all the results it can be concluded that the use of spacers in collector 5 does not make a difference in the heat transmission when comparing with the typical U-pipe collector (BH4). In all the cases the total amount of extracted heat from the bedrock was slightly higher in collector 4 than in collector 5.

Erottimet muuten tuossa tutkimuksessa on tosi kapeita, verrattuna Suomessa käytettäviin, jotka ovat täällä huomattavasti leveämmät = tehokkaammat

Poissa fraatti

  • Konkari
  • *****
  • Viestejä: 4 336
  • Maalämpöfoorumi
Vs: Lämpökaivojen erilaiset keräimet yms...
« Vastaus #5 : 08.09.13 - klo:10:53 »
Komppaa kovasti Sailoria, eikä tuommoinen typeryys tuossa seinämän vahvuudessa ole läheskään ainoa.

Pahin moka on ylivoimaisesti loppu päätelmässä, jossa todetaan että erottimilla ei ole eroa kun verrataan "perinteistä U-keräintä"
muuten hyvä, mutta heillä unohtui mainita päätelmässä että ilman erotinta oleva u-keräin oli yhden asteen eli n. 33% lämpimämmässä pohjavedessä kuin erottimilla varustettu kuten itse tutkimuksessa toteavat

Oikea päätelmähän olisi: "Jos perinteinen u-keräin ilman erottimia asennetaan 33%:a lämpimämpään pohjaveteen, kuin erottimilla varustettu tällöin merkittävää eroa ei synny lämmön keräyksessä" = Erottimet antavat 33% edun tämän tutkimuksen mukaan  ;)
Mutta kuten sanottu toi ainakin oli ihan diiba daaba tutkimus.

Regarding the temperature of the ground water, it was found that the ground water in borehole 4 is approximately 1ºC warmer than in borehole 5.

Taking into consideration all the results it can be concluded that the use of spacers in collector 5 does not make a difference in the heat transmission when comparing with the typical U-pipe collector (BH4). In all the cases the total amount of extracted heat from the bedrock was slightly higher in collector 4 than in collector 5.

Erottimet muuten tuossa tutkimuksessa on tosi kapeita, verrattuna Suomessa käytettäviin, jotka ovat täällä huomattavasti leveämmät = tehokkaammat

Osa tutkimuksista on vanhoja ja tutkimusmenetelmät sen mukaisia. Nuo uudemmat tutkimukset käyttävät huomattavasti kehittyneempää mittalaitteistoa mikä ottaa huomioon mm pohjaveden liikkeen kaivossa.

Luulisin että nuo keräimet mitä tuossa testataan on joidenkin yritysten tuotteita mitä on tuotu testattavaksi. Tuon näkee monessa tutkimuksessa kun katsoo listaa mitkä yritykset ovat yhteistyössä (uponor, muovitech, mateve, lämpöässä, nibe, yms....)

Tähän mennessä mitä noita on tullut kymmeniä lappuja selailtua läpi niin mitään merkittävää etua ei pikkuhifistelyillä saavuteta. Kokonaan erilaiset keräimet ovat asia erikseen. Tutkimuksessa mm vapaakiertoinen co2 keräin, til-keräimet ja putki-putkessa keräimet..

Lähinnä asia mikä itseä ärsyttää on se että firmat eivät tarjoa tuotteistaan mitään konkereettista tulosta näytille. Ainut on kehu että oma tuote on paras.

Lainaus
"Rafla-energiaputken avulla esimerkiksi kallioon porattava kaivo, josta lämpö otetaan voi olla huomattavasti matalampi kuin muilla ratkaisuilla, mikä säästää rahaa. Esimerkkinä, vuoden 2012 määräysten mukaan rakennettu 200 neliömetrin omakotitalo tarvitsee Refla-energiaputkella vain 120 metrin kaivosyvyyden, kun taas muilla ratkaisuilla 180-200-mertrisiä kaivoja. Säästö voi olla pelkän kaivon osalta yli 2400 euroa", Lieskoski toteaa.
Tälläinen shitn jauhaminen ja suoranainen valehtelu saa veren kiehumaan. Jossain oli vielä paukuteltu henkseleitä että on ruotsissa testattu jne. Mutta unohdetaan mainita että "The global performance of this BHE is thus similar, or slightly worse, than U-pipe heat exchangers in groundwater filled boreholes."
Viessmann Vitocal 333-G, 180m kaivo
171m2/500m3 talo + 70m2/200m3 talousrakennus
Kokonaissähkö n 10000kWh(MLP n 5500kWh, IV-kone n 700kWh)

Poissa €€meli

  • Tulokas
  • *
  • Viestejä: 6
  • Maalämpöfoorumi
Vs: Lämpökaivojen erilaiset keräimet yms...
« Vastaus #6 : 08.09.13 - klo:11:47 »
Joo olet ihan oikeassa Fraatti, shitn jauhaminen ja liikojen lupailu on kaikille pahasta kun koko ala kärsii muutamien mätämunien soloilusta. Mainitsemasi raflaava refla kommettti yksi niistä.

Ehkä täälläkin olisi syytä mainita CE merkinnästä kun markkinoilla liikkuu putkea jota mainostetaan CE merkinnän avulla. Muuten hyvä mutta muoviputkille ei ole olemassa hEN standardia (harmonized EN standardi) joka mahdollistaisi CE merkinnän eli putki joka on merkitty CE merkinnällä on laitonta! Tukes saisi hoitaa moiset pois markkinoilta.
Muoviputkien osalta ainoa varma tapa varmistua tuotteen laadusta ja sopivuudesta pohjoisiin olosuhteeisiin NPM (Nordic Polymark). Kaikki tilaajat vaatikaa sitä muoviputkilta! Niin saatte varmasti mitä tilaatte ja tuotteessa lukee mitä se oikeasti on.
 
NPM:hän on vapaa ehtoinen merkintä, mutta kaikki merkittävät toimijat muovipuolella merkitsevät tuotteensä ko. merkinnällä,  kuten Uponor, Muovitech, Pipelife, KWH (tai entinen KWH) jne. NPM merkkihän takaa mm. sen että INSTA Cert valvoo kolmantena osapuolena NPM alaiset tuotteet eli niissä tavara on sitä mitä on putken leimassa luvattu, eikä vain leimattu esim CE merkillä mikä jo sinällään on rikos ja kertoo toimijasta paljon.   
Käykääpä kurkkaan kellä on kaikilla on nordic polymark instan sivuilta ja alla asiallista lisätietoa aiheesta:

http://www.nordicpolymark.com/

Poissa pikku-eetu

  • Nuorempi jäsen
  • **
  • Viestejä: 20
  • Maalämpöfoorumi
Vs: Lämpökaivojen erilaiset keräimet yms...
« Vastaus #7 : 08.09.13 - klo:17:04 »
J
*"In the down-flow side was collected approximately the 80% of the energy compared to a 20 % in the up-flow side."
Normaalilla u-keräimellä kerätystä lämmöstä 80% tulee liuksen ollessa matkalla alaspäin ja loput 20% sen tullessa ylös"

/quote]

Jeps, mielenkiintoinen tieto. Tarkoittaa sitä että kaivon syvyyden puolittuessa sieltä saadaan puolta lyhyemmällä keräimellä kuitenkin 80 % alkuperäisestä lämpömäärästä eikä 50% niin kuin äkkiä voisi päätellä. Tarkoittanee siis sitä että kaivossa on enemmän lämpöä siirrettävissä kuin laskelmat osoittavat.

Tämä on hyvä asia niille joilla on matala porareikä kuten minulla.

pikku-eetu

Poissa fraatti

  • Konkari
  • *****
  • Viestejä: 4 336
  • Maalämpöfoorumi
Vs: Lämpökaivojen erilaiset keräimet yms...
« Vastaus #8 : 08.09.13 - klo:22:49 »
J
*"In the down-flow side was collected approximately the 80% of the energy compared to a 20 % in the up-flow side."
Normaalilla u-keräimellä kerätystä lämmöstä 80% tulee liuksen ollessa matkalla alaspäin ja loput 20% sen tullessa ylös"


Jeps, mielenkiintoinen tieto. Tarkoittaa sitä että kaivon syvyyden puolittuessa sieltä saadaan puolta lyhyemmällä keräimellä kuitenkin 80 % alkuperäisestä lämpömäärästä eikä 50% niin kuin äkkiä voisi päätellä. Tarkoittanee siis sitä että kaivossa on enemmän lämpöä siirrettävissä kuin laskelmat osoittavat.

Tämä on hyvä asia niille joilla on matala porareikä kuten minulla.

pikku-eetu

Ei nyt aivan noinkaan.

Kun mittarit ovat keräimien ylös- ja alaspäin menevissä putkissa tutkijat näkevät mittauksista mitä lämpötiloille milläkin metrimäärällä tapahtuu. Kaivoon mennessään liuos on vaikka -5 astetta, pohjalla -1 ja pinnalla 0. Nousevaan putkeen kertyvää lämpötehoa syö huomattavasti vieressä alaspäin menevä kylmä keräimen putki. Siksi lämpötila ylöspäin mennessä ei nouse enää niin paljoa. Ja toisekseen karkeasti kun mennään 100m alaspäin myös kallion lämpötila kohoaa noin yhden asteen. Siksi tuolla mahdollisimman syvällä on parhaat tehot tarjolla.

Mitä parempi kaivossa oleva keräin on sen tarkemmin se saa kalliosta lämmön kerättyä talteen. Karkeasti voidaan ajatella että jos kallionlämpö olisi vaikka 5 astetta ja käytössä olisi huono keräin ja pumpulta menisi kaivoon -3 asteista liuosta niin pinnalle nouseva liuos olisi 0 asteista liuosta. Erittäin hyvällä keräimellä porareikään menisi -1 asteista mutta ylös nousisikin 3 asteista liuosta.
Viessmann Vitocal 333-G, 180m kaivo
171m2/500m3 talo + 70m2/200m3 talousrakennus
Kokonaissähkö n 10000kWh(MLP n 5500kWh, IV-kone n 700kWh)

Poissa pikku-eetu

  • Nuorempi jäsen
  • **
  • Viestejä: 20
  • Maalämpöfoorumi
Vs: Lämpökaivojen erilaiset keräimet yms...
« Vastaus #9 : 10.09.13 - klo:12:54 »
Ei nyt aivan noinkaan.

Kun mittarit ovat keräimien ylös- ja alaspäin menevissä putkissa tutkijat näkevät mittauksista mitä lämpötiloille milläkin metrimäärällä tapahtuu. Kaivoon mennessään liuos on vaikka -5 astetta, pohjalla -1 ja pinnalla 0. Nousevaan putkeen kertyvää lämpötehoa syö huomattavasti vieressä alaspäin menevä kylmä keräimen putki. Siksi lämpötila ylöspäin mennessä ei nouse enää niin paljoa. Ja toisekseen karkeasti kun mennään 100m alaspäin myös kallion lämpötila kohoaa noin yhden asteen. Siksi tuolla mahdollisimman syvällä on parhaat tehot tarjolla.

Mitä parempi kaivossa oleva keräin on sen tarkemmin se saa kalliosta lämmön kerättyä talteen. Karkeasti voidaan ajatella että jos kallionlämpö olisi vaikka 5 astetta ja käytössä olisi huono keräin ja pumpulta menisi kaivoon -3 asteista liuosta niin pinnalle nouseva liuos olisi 0 asteista liuosta. Erittäin hyvällä keräimellä porareikään menisi -1 asteista mutta ylös nousisikin 3 asteista liuosta.

Heips, ilkeää mutta rotta, tuota en osannut ajatella.

Jos tekisi keräimen jossa alaspäin menevä putki olisi muovia ja ylöspäin tulevassa putkessa olisi kuparia sopivissa kohdissa niin keräimeen tulisi tehoa aivan hurjasti lisää. Entä jos sen tekisi kahdella 28 mm putkella niin siinä olisi sama virtauspinta-ala kuin 40 mm putkessa ja saisi ne kupariosuudet perätystyn eri putkiin nousuosuudella. Jos sinne laittaisi 2 x 25 m ø28/25,6 kuparia, hinta 18,6 € / m ja jostain löytyy varmaan asiallisempaankin hintaan kun etsiskelee hetken. Kuparit maksaisivat 930 € + puristusliittimet. Onko mitään järkeä vai riittääkö tavallisen turbokeräimen teho 60 m syvässä kaivossa keräämään 6 kw pumpulle riittävästi lämpöä?

Thanks

pikku-eetu

Poissa Matias

  • Konkari
  • *****
  • Viestejä: 4 580
Vs: Lämpökaivojen erilaiset keräimet yms...
« Vastaus #10 : 10.09.13 - klo:15:05 »
Lainaus
Normaalilla u-keräimellä kerätystä lämmöstä 80% tulee liuoksen ollessa matkalla alaspäin ja loput 20% sen tullessa ylös"

Kyllä se voi hyvinkin olla jotain tuollaista.Alaspäin menevässä putkessa on kylmempää liuosta kuin ylöpäin tulevassa putkessa joten lämpötilaerot kavon veteen nähden on erilaiset.
Kun lämpötilaero on suurempi niin samalla pituudella siirtyy suurempi lämpöteho ja kun lämpötilaero pienenee niin lämpöäkin siirtyy vähemmän.Luulisin ::)
9kw Ekowell EPT400 vuodesta 1998
Jämä Kantikas 1250l Keruu 2X200m

Poissa ego

  • Vanha jäsen
  • ****
  • Viestejä: 302
  • Lapin ammattiopisto - taitajien tekijä
Vs: Lämpökaivojen erilaiset keräimet yms...
« Vastaus #11 : 10.09.13 - klo:17:00 »
Porakaivoon laitetaan joka tapauksessa pohjapaino pitämään asennettavat putket suorassa.

Voisiko pohjapainon tehdä Cu-putkesta?

Saataisiin tehokas lämmönsiirto pohjalle, reiän lämpimimpään kohtaan. :P
VILPIN JA MLP TEKIJÄ

Poissa seppaant

  • Konkari
  • *****
  • Viestejä: 5 212
  • L-Ässä V-7
Vs: Lämpökaivojen erilaiset keräimet yms...
« Vastaus #12 : 10.09.13 - klo:18:11 »
Oheisessa kuvassa on esitetty tällaisen "välikelin" pitkä käyntijakso.
Riippumatta keräimen tyypistä tulee sieltä viinan ensimmäisen kierroksen ajan (n. 20 min) kaivon lämpöistä viinaa.
Vasta toisella ja sen jälkeisillä kierroksilla viinan lämpötilaan vaikuttaa keräimen asteisuus eli veden ja viinan välinen lämpötilaero. Välikelin pitkällä käyntijaksolla superkeräimen hyöty olisi n 33min lähes tunnin käyntiajasta.
Minulla 40x3,7mm putkella asteisuus näyttäisi olevan n. 1,1 C
Superkeräimen asteisuus olisi 0 C.
Varsinaisella lämmityskaudella käyntijakson ollessa n. 30min jäisi superkeräimen hyöty käyntijaksolla vain n. 10 min pituiselle ajalle.

Superkeräimellä saataisiin välikelin käyntijaksolla keskimäärin 0.66 C lämpimämpää viinaa, mikä parantaisi COP:ia n. 2,0 %
Lämmityskaudella n. 0,33 C lämpimämpää viinaa, mikä taas parantaisi COP:ia n. 1,0%
Koska kuitenkin suurin osa energiasta käytetään lämmityskaudella, olisi vuotuinen COP:in paraneminen n. 1%.

Märehditään tätä nyt aluksi ja jatketaan sitten kaivon mitoituksen periaatteista.

ATS
L-Ässä V-7.0 vm.2007
Kaivo 163m, akt.153m
Talo 150m2, patterit, v.1975
Aurinkopaneelit 2x10x275 W=5,5 kWp, kaakko/lounas
Arvioitu vuosituotanto 4500 kWh

Poissa fraatti

  • Konkari
  • *****
  • Viestejä: 4 336
  • Maalämpöfoorumi
Vs: Lämpökaivojen erilaiset keräimet yms...
« Vastaus #13 : 11.09.13 - klo:00:14 »
Oheisessa kuvassa on esitetty tällaisen "välikelin" pitkä käyntijakso.
Riippumatta keräimen tyypistä tulee sieltä viinan ensimmäisen kierroksen ajan (n. 20 min) kaivon lämpöistä viinaa.
Vasta toisella ja sen jälkeisillä kierroksilla viinan lämpötilaan vaikuttaa keräimen asteisuus eli veden ja viinan välinen lämpötilaero. Välikelin pitkällä käyntijaksolla superkeräimen hyöty olisi n 33min lähes tunnin käyntiajasta.
Minulla 40x3,7mm putkella asteisuus näyttäisi olevan n. 1,1 C
Superkeräimen asteisuus olisi 0 C.
Varsinaisella lämmityskaudella käyntijakson ollessa n. 30min jäisi superkeräimen hyöty käyntijaksolla vain n. 10 min pituiselle ajalle.

Superkeräimellä saataisiin välikelin käyntijaksolla keskimäärin 0.66 C lämpimämpää viinaa, mikä parantaisi COP:ia n. 2,0 %
Lämmityskaudella n. 0,33 C lämpimämpää viinaa, mikä taas parantaisi COP:ia n. 1,0%
Koska kuitenkin suurin osa energiasta käytetään lämmityskaudella, olisi vuotuinen COP:in paraneminen n. 1%.

Märehditään tätä nyt aluksi ja jatketaan sitten kaivon mitoituksen periaatteista.

ATS


Sen mitä noita kaikkia papereita ja tutkimuksia olen plärännyt, liuoksen ja kaivon lämpötilaero on melko pieni sinulla. Minkä tehoinen pumppu sulla olikaan? Ja taidat varmasti olla laskenut/tutkinut millä teholla pumppu ottaa reijästä lämpöä? Patteri talo?
Viessmann Vitocal 333-G, 180m kaivo
171m2/500m3 talo + 70m2/200m3 talousrakennus
Kokonaissähkö n 10000kWh(MLP n 5500kWh, IV-kone n 700kWh)

Poissa seppaant

  • Konkari
  • *****
  • Viestejä: 5 212
  • L-Ässä V-7
Vs: Lämpökaivojen erilaiset keräimet yms...
« Vastaus #14 : 11.09.13 - klo:17:36 »
Lainaus
Sen mitä noita kaikkia papereita ja tutkimuksia olen plärännyt, liuoksen ja kaivon lämpötilaero on melko pieni sinulla. Minkä tehoinen pumppu sulla olikaan? Ja taidat varmasti olla laskenut/tutkinut millä teholla pumppu ottaa reijästä lämpöä? Patteri talo?
Nyt syyskuun ensimmäisen viikon aikana:
Keskiteho kaivosta pumpun käydessä on 5,6 kW = 36,3 W/m
Käyntiaika 2h50min/vrk, käyntiaikasuhde 11,9%

Vuositasolla, kolmen edellisen vuoden keskiarvosta laskettuna:
Keskiteho kaivosta pumpun käydessä on 5,0 kW = 32,8 W/m
Vuosienergia 13328 kWh = 87,1 kWh/m
Käyntiaika 2660 h/v, käyntiaikasuhde 30%

Kaivo 163m, aktiivisyvyys 153 m, läpimitta 160mm
L-Ässä V7.0 , nimellisteho 7,9/7,2 kW 35/50C
On patteritalo
Viinapiirissä on Kamstrup energiamittari, joten arvot perustuvat todellisiin mittauksiin

ATS
L-Ässä V-7.0 vm.2007
Kaivo 163m, akt.153m
Talo 150m2, patterit, v.1975
Aurinkopaneelit 2x10x275 W=5,5 kWp, kaakko/lounas
Arvioitu vuosituotanto 4500 kWh

Poissa Matias

  • Konkari
  • *****
  • Viestejä: 4 580
Vs: Lämpökaivojen erilaiset keräimet yms...
« Vastaus #15 : 11.09.13 - klo:18:38 »
Kun seppaantilla on noin kattavat mittaustekniikat keruupiirissä ja kaivon vedessä niin sattuiskos olemaan vastaavia lämpötila/teho arvoja tilanteesta jossa lämpöpumppu käy joko jatkuvasti tai käyntijaksot on pisimmillään,siis huippupakkasten aikoihin?

Kiinnostaisi lämmön siirtyminen kalliosta kaivon veteen ja kaivon vedestä keruuliuokseen.

Jatkuvan käynnin aikanahan pitäisi lämpövirta kalliosta kaivon veteen ja vedestä keruuliuokseen olla jatkuvaa ja silloin em lämpötilat ei enää laske vaan kalliosta siirtyy sama määrä lämpöä kaivon veteen kuin mitä keruuliuos sitä siitä vie lämpöpumpulle.

Tuossa pitäisi siis jossain vaiheessa tulla tilanne ettei lämpötilat enää keruupiirissä laske vaikka lämpöpumppu käy jatkuvasti.

Jos tuollainen tilanne olisi mahdollinen niin silloin pitäisi kaivon veden ja keruuliuoksen lämpötilaeroista pystyä ehkä päättelemään voisiko kaivon vettä jäähdyttää vielä enemmän esim tehokkaammalla keruuputkistolla.

 
9kw Ekowell EPT400 vuodesta 1998
Jämä Kantikas 1250l Keruu 2X200m

Poissa Dowser

  • Täysjäsen
  • ***
  • Viestejä: 73
  • Maalämpöfoorumilta tietoa
Vs: Lämpökaivojen erilaiset keräimet yms...
« Vastaus #16 : 12.09.13 - klo:00:49 »
Ehkä täälläkin olisi syytä mainita CE merkinnästä kun markkinoilla liikkuu putkea jota mainostetaan CE merkinnän avulla. Muuten hyvä mutta muoviputkille ei ole olemassa hEN standardia (harmonized EN standardi) joka mahdollistaisi CE merkinnän eli putki joka on merkitty CE merkinnällä on laitonta! Tukes saisi hoitaa moiset pois markkinoilta.

NPM:hän on vapaa ehtoinen merkintä, mutta kaikki merkittävät toimijat muovipuolella merkitsevät tuotteensä ko. merkinnällä,  kuten Uponor, Muovitech, Pipelife, KWH (tai entinen KWH) jne. NPM merkkihän takaa mm. sen että INSTA Cert valvoo kolmantena osapuolena NPM alaiset tuotteet eli niissä tavara on sitä mitä on putken leimassa luvattu, eikä vain leimattu esim CE merkillä mikä jo sinällään on rikos ja kertoo toimijasta paljon.   
Käykääpä kurkkaan kellä on kaikilla on nordic polymark instan sivuilta ja alla asiallista lisätietoa aiheesta:

http://www.nordicpolymark.com/

Öö? Eikös kaikki rakennustuotteet nimenomaan pidä CE-merkitä? Ja koska maailma ei ole niin kaunis, että kaikki olisi standardisoitu hEN:issä, niin eikös silloinkin tutkita että täyttää vaatimukset käyttötarkoituksiinsa ja notified body tai valmistaja itse merkitsee? Mutta että ihan laitonta kun lakikin vaatii??  Tiedätkö jotain mitä en nyt ymmärrä?

Edit: Pari kk sitten €€meli voisi olla ollutkin oikeassa, rak.tuotteet tulleet CE-merkinnän piiriin vasta 1.7.2013. Laskettanee rakennustuotteeksi nämäkin? Kertoo siis jotain positiivista siitä toimittajasta, joka on seurannut aikaansa ja merkinnyt tuotteet asiaankuuluvasti!

Tuon ajankohdan jälkeen kirjoitettuna tämä on mielestäni juurikin alkuperäisessä kirjoituksessa parjattua "mätämunien soloilua". Noh, virheitä sattuu ja on virheellisiä lähtötietojakin, joten ei ole mielestäni huono että jauhetaan tätä "p*skaa" - sillähän asiat pikkuhiljaa korjaantuu  ;)  Liikojen lupailu jo sitten erikseen, jos sen lähtiessä jo varmaksi tietää.
« Viimeksi muokattu: 15.09.13 - klo:20:16 kirjoittanut Dowser »

Poissa seppaant

  • Konkari
  • *****
  • Viestejä: 5 212
  • L-Ässä V-7
Vs: Lämpökaivojen erilaiset keräimet yms...
« Vastaus #17 : 13.09.13 - klo:10:10 »
Helmikuun loppupuolella v 2011 oli kylmin pitkähkö pakkasjakso minun L-Ässä historian aikana.
19.-20.2 aikana pumppu kävi yhtäjaksoisesti lähes 14 h ajan.
Oheiseen kuvaan on kirjoitettu tärkeimmät havainnot kyseiseltä käynti ja pakkasjaksolta.
3 vrk keskisrvot
- Ulkolämpötila -22,3C
- Kaivo 2,1C
- Kaivo keskim. antoteho pumpun käyntiajalta 4,3 kW
- Kaivo keskim. antoteho pumpun käyntiajalta 28,3 W/m
- COP 2,6

14h käyntijakson keskivaiheilla
- Kaivo 2,0C
- Kaivosta 1,1C
- Kaivoon -1,3 C
- Dt kaivo - tuloviina 0,9C

Jo lyhyenkin seisjakson jälkeen tuloviinan lämpötila on hetkellisesti kaivon lämpöistä.
"Superkeräimellä" saisi maksimissaan kaivosta 0,9C lämpöisempää viinaa.
COP paranisi maksimissaan 2,60 -> 2,67

ATS

L-Ässä V-7.0 vm.2007
Kaivo 163m, akt.153m
Talo 150m2, patterit, v.1975
Aurinkopaneelit 2x10x275 W=5,5 kWp, kaakko/lounas
Arvioitu vuosituotanto 4500 kWh

Poissa Matias

  • Konkari
  • *****
  • Viestejä: 4 580
Vs: Lämpökaivojen erilaiset keräimet yms...
« Vastaus #18 : 13.09.13 - klo:15:10 »
Lainaus
3 vrk keskisrvot
- Ulkolämpötila -22,3C
- Kaivo 2,1C

14h käyntijakson keskivaiheilla
- Kaivo 2,0C
- Kaivosta 1,1C

Onpas pieni lämpötilaero kaivon veden ja kaivosta tulevan liuoksen lämpötiloissa kovemmalla lämmönkulutuksella.

Eli keruuputken seinämän lämmön johtumista eristävä vaikutus on sitten aika olematon eikä perinteisten keräinten seinämän lämpövastus juurikaan hidasta lämmön siirtymistä kaivon vedestä,voi olla että tuo 1 asteen marginaali on käyttövarmuuden kannalta hyvä koska kaivon vesi ei pääse salaa jäätymään jos seuraa liuoksen lämpötiloja


Jos noilla kulutuslukemilla ja kaivon mitoituksilla vastaavassa käyntitilanteessa olisi Uponorin G12 keräin ja puolet matalampi kaivo(vrt G12 mainos) niin sehän kämähtäisi umpijäähän koska kaivon veden lämpötila menisi hetkessa miinuksen puolelle?


Lainaus
Uponor G12 -lämmönkeruuputki tarjoaa rakentajille ja suunnittelijoille lu
kuisia etuja ja mahdollisuuksia:

1) Kerää maaperästä enemmän energiaa

Uponor g12 -lämmönkeruuputki mahdollistaa suuremman
lämmönsiirron maaperän, keruupiirin ja
rakennuksen välillä, koska lämpökaivon lämpövastus
on pieni.
tämän ansiosta lämpökaivon syvyys voidaan
puolittaa.
9kw Ekowell EPT400 vuodesta 1998
Jämä Kantikas 1250l Keruu 2X200m

Poissa seppaant

  • Konkari
  • *****
  • Viestejä: 5 212
  • L-Ässä V-7
Vs: Lämpökaivojen erilaiset keräimet yms...
« Vastaus #19 : 13.09.13 - klo:18:23 »
Minulla oli häiriintymättömän kallion lämpötila 7,7C. Mitattu liuoksen lämpötila ilmanpoistokierrätyksen aikana ennen lämpöpumpun ensimmäistä käynnistystä.
Jos kaivon teho on suoraan verrannollinen (??) häiriintymättömän kallion ja kaivossa vallitsevan lämpötilan väliseen eroon, ottaa "superkeräin" kaivosta kaivolämpötilalla 1,1C  6,6/5,7 eli 1,16 kertaisen tehon.
Jotta superkeräimellä varustettu kaivo antaisi saman tehon kuin minun siniraitainen 3-putkikerän saisi se olla 14% matalampi.
Koska "superkeräintä" ei ole vielä edes keksitty ja toisekseen superkeräimen hyöty alkaa vasta liuoksen ensimmäisen kierroksen jälkeen sekä että kaivo tulee mitoittaa kohteen vuotuisen energiatarpeen mukaan, on superkeräimen hyöty normaalissa lämpöpumppukäytössä olematon.

Tätä mieltä olen, kommenteja

ATS
L-Ässä V-7.0 vm.2007
Kaivo 163m, akt.153m
Talo 150m2, patterit, v.1975
Aurinkopaneelit 2x10x275 W=5,5 kWp, kaakko/lounas
Arvioitu vuosituotanto 4500 kWh

Poissa Dowser

  • Täysjäsen
  • ***
  • Viestejä: 73
  • Maalämpöfoorumilta tietoa
Vs: Lämpökaivojen erilaiset keräimet yms...
« Vastaus #20 : 15.09.13 - klo:10:29 »
Minulla oli häiriintymättömän kallion lämpötila 7,7C. Mitattu liuoksen lämpötila ilmanpoistokierrätyksen aikana ennen lämpöpumpun ensimmäistä käynnistystä.
Jos kaivon teho on suoraan verrannollinen (??) häiriintymättömän kallion ja kaivossa vallitsevan lämpötilan väliseen eroon, ottaa "superkeräin" kaivosta kaivolämpötilalla 1,1C  6,6/5,7 eli 1,16 kertaisen tehon.
Jotta superkeräimellä varustettu kaivo antaisi saman tehon kuin minun siniraitainen 3-putkikerän saisi se olla 14% matalampi.
Koska "superkeräintä" ei ole vielä edes keksitty ja toisekseen superkeräimen hyöty alkaa vasta liuoksen ensimmäisen kierroksen jälkeen sekä että kaivo tulee mitoittaa kohteen vuotuisen energiatarpeen mukaan, on superkeräimen hyöty normaalissa lämpöpumppukäytössä olematon.

Tätä mieltä olen, kommenteja

ATS

Superkeräinten suuri liuosmäärä pidentää "ensimmäistä" kierrosta, josta tullee paras hyöty "välikeleillä".
Normaali lämpöpumppukäyttö muuttuu, rakennusten lämpökuorma pienenee ja kaivot lyhenee. Toisaalta käyttöveden tehontarve ei muutu ja sen suhteellinen osuus koko tehosta kasvaa. Eli tutkitussa tapauksessa superkeräimestä olisi vain vähän iloa eikä varmasti kustannustehokkuutta löydy, mutta uskoisin että tulevaisuudessa näille löytynee hyviäkin käyttökohteita kun liuosta on varastossa kv-rundiin. Paljon on toki opittavaa vielä, esim energiantarpeen mukaisessa mitoituksessa. Jos se olisi kaikille selvä asia, ei osatehomitoituksia juuri varmaan näkisikään.

Kiitos kuvaajista ja laskelmista, on tämä mahtava forum!
Yt,
M

Poissa seppaant

  • Konkari
  • *****
  • Viestejä: 5 212
  • L-Ässä V-7
Vs: Lämpökaivojen erilaiset keräimet yms...
« Vastaus #21 : 15.09.13 - klo:19:18 »
Matias
Sinulla on myös kattava tiedonkeruujärjestelmä.
Olisi mielenkiintoista nähdä kuinka keruupiirin lämpötilat käyttäytyvät pintakeruupiirissä.
- Liuospumppu käy ja kompressori seisoo: niin pitkä mittausjakso, että lämpötila ei enää muutu, mutta kuitenkin vähintään kolmen kierroksen ajan.
- Normaali lämpöpumpun pitkä käyntijakso

ATS
L-Ässä V-7.0 vm.2007
Kaivo 163m, akt.153m
Talo 150m2, patterit, v.1975
Aurinkopaneelit 2x10x275 W=5,5 kWp, kaakko/lounas
Arvioitu vuosituotanto 4500 kWh

Poissa Matias

  • Konkari
  • *****
  • Viestejä: 4 580
Vs: Lämpökaivojen erilaiset keräimet yms...
« Vastaus #22 : 15.09.13 - klo:23:17 »
Lainaus
- Liuospumppu käy ja kompressori seisoo: niin pitkä mittausjakso, että lämpötila ei enää muutu, mutta kuitenkin vähintään kolmen kierroksen ajan.

Tunnin pyörityksellä liuoksen lämpötila 13,8C (toisen anturin lukema vaihtelee 13,7--13,8 välillä,toinen tasaisesti 13,8C)

Lainaus
- Normaali lämpöpumpun pitkä käyntijakso

Alimmat lämpötilat n 45min käyntijaksolla:
-keruu maasta +11,3C
-keruu maahan +8,3C

Trendistä näyttäisi että liuos jäähtyisi vielä enemmän jos olisi pidempi käyntijakso.Kokeilen uudestaan kunhan ison varaajan lämpöä saa ensin laskettua reilusti.

Sellainen havainto että maan lämpötilaa mittaava anturi näyttää +12,2C,todennäköisesti tämä johtuu anturin sijainnista,on lähes kokopäivän varjossa.

9kw Ekowell EPT400 vuodesta 1998
Jämä Kantikas 1250l Keruu 2X200m

Poissa fraatti

  • Konkari
  • *****
  • Viestejä: 4 336
  • Maalämpöfoorumi
Vs: Lämpökaivojen erilaiset keräimet yms...
« Vastaus #23 : 18.09.13 - klo:16:38 »
Viessmanilta dokkareista löytyi tälläinen toteamus:
Lainaus
The following rule of thumb applies:
 * Flow temperature 1 K lower
COP 2.5 % higher
 * Source temperature 1 K higher
COP 2.7 % higher

Eli nyrkkisäännöt.
*liuoksen ollessa 1 asteen lämpöisempää on Cop 2,7% parempi.
*lämmönjaon veden ollessa 1 asteen matalampi on Cop 2,5% parempi.

Onko seppant saanut vastaavia lukemia?

Tuossa dokkari ja sieltä löytyy jonkinverran yleistä tietoa myös lämpöpumpuista.
http://www.termopompa.bg/content/dam/internet_termopompa_bg/Termopompabg/Kurzprospekte/Planungshandbuch.pdf
Viessmann Vitocal 333-G, 180m kaivo
171m2/500m3 talo + 70m2/200m3 talousrakennus
Kokonaissähkö n 10000kWh(MLP n 5500kWh, IV-kone n 700kWh)

Poissa seppaant

  • Konkari
  • *****
  • Viestejä: 5 212
  • L-Ässä V-7
Vs: Lämpökaivojen erilaiset keräimet yms...
« Vastaus #24 : 19.09.13 - klo:13:04 »
Lainaus
Eli nyrkkisäännöt.
*liuoksen ollessa 1 asteen lämpöisempää on Cop 2,7% parempi.
*lämmönjaon veden ollessa 1 asteen matalampi on Cop 2,5% parempi.

Onko seppant saanut vastaavia lukemia?

Vuonna 2009 olen tutkinut kyseistä asiaa.
Tulokset poikkeavat aika paljon yllä olevista.
En tiedä onko yllä olevia lukuja määritettäessä ollut mukana lämpöpumpun kaikki oheislaitteet vai vain pelkkä kompressori.
Minun tuloksissa COP:ia laskettaessa mukana oli LJ-kiertovesipumppu, liuospumppu ja automatiikka.
Tämä pienentää lukuja verrattuna pelkän kompressorin arvoihin.

Toisekseen on vaikeaa saada edustavia mittaussarjoja missä vain olisi yksi muuttuja, kaivosta tulevan liuoksen tai lauhduttimelta lähtevän veden lämpötila, koska normaaleissa käyntitilanteissa kaikki arvot muuttuvat koko ajan.

Allaolevaa kaaviota luetaan seuraavasti:
Höyrystin
Tutkitaan tilannetta missä lauhduttimelta lähtevä vesi on vakiolämpötilassa 40C.
Katsotaan x-akselilta 40C kohdalta esim COP 2,9 ja 3,1, saadaan y-akselilta vastaavat liuoslämpötilat 2,0 ja 5,2 C.
Tulos: 3,2C lisäys liuoslämpötilassa aiheuttaa COP:iin 0,2 yksikön muutoksen  => 2,1%

Lauhdutin:
Kaivolta tuleva liuos on vakiolämpötilassa 3,0C
Lauhduttimelta lähtevä vesi muuttuu 35,5 C -> 46,0 C
Ja vastaavasti COP muuttuu 3,1 -> 2,7
Tulos: 10,5 C lisäys vaikuttaa COP:iin -0,4 yksikön verran.   => -1,3%

Alla olevan kuvan pisteet on kerätty vuonna 2009 usean kuukauden ajalta normaaleista käyntijaksoista.
Koska edustavia mittausjaksoja on vaikea saada on alla olevan kuvan tuloksii suhtauduttava tietyllä varauksella

ATS


L-Ässä V-7.0 vm.2007
Kaivo 163m, akt.153m
Talo 150m2, patterit, v.1975
Aurinkopaneelit 2x10x275 W=5,5 kWp, kaakko/lounas
Arvioitu vuosituotanto 4500 kWh

Poissa seppaant

  • Konkari
  • *****
  • Viestejä: 5 212
  • L-Ässä V-7
Vs: Lämpökaivojen erilaiset keräimet yms...
« Vastaus #25 : 19.09.13 - klo:13:22 »
Lainaus
Eli nyrkkisäännöt.
*liuoksen ollessa 1 asteen lämpöisempää on Cop 2,7% parempi.
*lämmönjaon veden ollessa 1 asteen matalampi on Cop 2,5% parempi.

Onko seppant saanut vastaavia lukemia?

Vilkaisin Wiessmanin teknistä esitettä mistä ylläolevat luvut (2,7% ja 2,5%) oli otettu.
Kohdassa missä käsiteltiin COP:ia käytettiin puhtaasti log p, h - kaaviosta saatuja arvoja, joten todennäköisesti yllä olevat prosentit ovat myös pelkän kylmäaineprosessin arvoja, missä ei oteta huomioon oheislaitteita eikä kylmäaineprosessin ulkopuolisia häviöitä.

ATS

L-Ässä V-7.0 vm.2007
Kaivo 163m, akt.153m
Talo 150m2, patterit, v.1975
Aurinkopaneelit 2x10x275 W=5,5 kWp, kaakko/lounas
Arvioitu vuosituotanto 4500 kWh

Poissa fraatti

  • Konkari
  • *****
  • Viestejä: 4 336
  • Maalämpöfoorumi
Vs: Lämpökaivojen erilaiset keräimet yms...
« Vastaus #26 : 19.09.13 - klo:17:38 »
Muistelin että miltei vastaavia arvoja kuin mistä puhuin on käytetty myös mm ruåttalaisissa tohtorin väitöskirjoissa. Olenkin kirjoittanut ylempänä...
Lainaus
*Kaivolta saapuvan liuksen lämpötilan nousu asteella parantaa COPpia noin 3%
*Jos maan lämpötilan ja höyrystymislämpötilan ero pienenee asteen, cop paranee 2-3%

Tälläiset parametrit irtovat omasta pumpusta.


Noiden perusteella on helppo laskea muutos mutta en juuri nyt ehdi paneutumaan asiaan enempää kun täytyy mennä laittamaan talliin hyörysulkumuoveja paikalleen.. jos vaikka saisi vielä lämmöt päälle ennen talvea..
Viessmann Vitocal 333-G, 180m kaivo
171m2/500m3 talo + 70m2/200m3 talousrakennus
Kokonaissähkö n 10000kWh(MLP n 5500kWh, IV-kone n 700kWh)

Poissa fraatti

  • Konkari
  • *****
  • Viestejä: 4 336
  • Maalämpöfoorumi
Vs: Lämpökaivojen erilaiset keräimet yms...
« Vastaus #27 : 30.09.13 - klo:16:17 »
Tuossa tuli vilkaistua tuota lappua Melinderin lappua lämmönsiirtonesteiden ominaisuuksista.

Silmiin osui tälläinen kappale:

Lainaus
From the charts we see that laminar flow should be avoided as it
would make the temperature difference between the liquid and inner
tube wall in the collector tube more than 2K larger which
would be detrimental to the heat pump system. Transitional flow,
with Reynolds number up to Re = 3000 or even more could have a
similar effect though it is not so easy to know how large the temperature
difference then will be.
5 . 5 D i s c u s s i o n
For the chosen example we see that laminar flow can be expected
for the highest concentrations (lowest freezing point) of propylene
glycol. We may get transitional flow for both types of fluids except
for freezing points tF = -5°C and -10°C, when we can expect turbulent
flow. The influence on friction coefficient, pressure drop
and pumping power is not crucial with this example. However,
laminar and also transitional flow should be avoided because of the
added temperature difference between the liquid and inner tube
wall in the collector tube.

Josta taas voi todeta sen saman asian että tehottomat liuospumput saku pumpuissa ovat huonoja kaikenpuolin hyötysuhteelle. Tämä vielä sitten korostuu pitkissä käyntijaksoissa.

itse lappu: http://kth.diva-portal.org/smash/get/diva2:12169/FULLTEXT01.pdf
Viessmann Vitocal 333-G, 180m kaivo
171m2/500m3 talo + 70m2/200m3 talousrakennus
Kokonaissähkö n 10000kWh(MLP n 5500kWh, IV-kone n 700kWh)

Poissa fraatti

  • Konkari
  • *****
  • Viestejä: 4 336
  • Maalämpöfoorumi
Vs: Lämpökaivojen erilaiset keräimet yms...
« Vastaus #28 : 30.09.13 - klo:20:57 »
Kun on käsitelty läminaarista virtausta puhutaan usein että lämmönsiirto on tehotonta osittain siksi että vesi virtaa keskellä putkea nopeammin ja laidoilla hitaammin. Eli kosketusta reinoihin ei tapahdu riittävästi ja neste ei sekoitu.

Osui silmiin eräs video mistä tämän näkee selvästi
http://www.youtube.com/watch?v=WG-YCpAGgQQ
Viessmann Vitocal 333-G, 180m kaivo
171m2/500m3 talo + 70m2/200m3 talousrakennus
Kokonaissähkö n 10000kWh(MLP n 5500kWh, IV-kone n 700kWh)

Poissa seppaant

  • Konkari
  • *****
  • Viestejä: 5 212
  • L-Ässä V-7
Vs: Lämpökaivojen erilaiset keräimet yms...
« Vastaus #29 : 30.09.13 - klo:21:44 »
Lainaus
Kun on käsitelty läminaarista virtausta puhutaan usein että lämmönsiirto on tehotonta osittain siksi että vesi virtaa keskellä putkea nopeammin ja laidoilla hitaammin. Eli kosketusta reinoihin ei tapahdu riittävästi ja neste ei sekoitu.
Olen edelleen sitä mieltä, että maalämpöjärjestelmien satoja metrejä pitkissä keräimissä ei ole lämmönsiirtymisessä oleellista eroa laminaarin ja turbulentin virtauksen välillä. Myös laminaarissa virtauksessa ehtivät kaikki nestehiukkaset olla virtauksen kaikissa sijainneissa.
Toisin asia on normaaleissa tuubilämmönvaihtimissa, joissa tuubien mitat ovat kymmesistä senteistä muutamiin metreihin.

ATS
L-Ässä V-7.0 vm.2007
Kaivo 163m, akt.153m
Talo 150m2, patterit, v.1975
Aurinkopaneelit 2x10x275 W=5,5 kWp, kaakko/lounas
Arvioitu vuosituotanto 4500 kWh

Poissa fraatti

  • Konkari
  • *****
  • Viestejä: 4 336
  • Maalämpöfoorumi
Vs: Lämpökaivojen erilaiset keräimet yms...
« Vastaus #30 : 30.09.13 - klo:22:42 »
Lainaus
Kun on käsitelty läminaarista virtausta puhutaan usein että lämmönsiirto on tehotonta osittain siksi että vesi virtaa keskellä putkea nopeammin ja laidoilla hitaammin. Eli kosketusta reinoihin ei tapahdu riittävästi ja neste ei sekoitu.
Olen edelleen sitä mieltä, että maalämpöjärjestelmien satoja metrejä pitkissä keräimissä ei ole lämmönsiirtymisessä oleellista eroa laminaarin ja turbulentin virtauksen välillä. Myös laminaarissa virtauksessa ehtivät kaikki nestehiukkaset olla virtauksen kaikissa sijainneissa.
Toisin asia on normaaleissa tuubilämmönvaihtimissa, joissa tuubien mitat ovat kymmesistä senteistä muutamiin metreihin.

ATS

Kaikissa tutkimuksissa ja suunnitteluohjeissa mitkä koskevat u-putkikeräimiä on nimenomaan puhuttu siitä että virtaus on saatava turbulenttiseksi lämmönsiirron maksimoimiseksi ja korostettu että laminaarista virtausta tulisi välttää.

Kuten tämä: "Pipe diameters and carrier fluid type should be selected to yield turbulent fluid flow within the borehole U-tube (to maximise heat transfer) and  laminar flow in the surficial “header” pipes (to minimise heat loss), under the operational fluid flow rate."

tai tämä: "1.4 Laminar and Turbulent Flow
The amount of heat absorbed by borehole is very much dependant on the type of flow of the brine fluid through the boreholes. Turbulent flow, characterized by random and chaotic fluid motion, absorbs more heat from its surroundings than laminar flow, where the flow progresses in a smooth and orderly manner. [Caughey et al., 2001]. When operating a heat pump system where the flow regime is laminar, a higher temperature difference is required in the boreholes compared to the same case with turbulent flow." lähde:     http://www.kth.se/polopoly_fs/1.114041!/Menu/general/column-content/attachment/MSc%20Thesis%20-%20KASSABIAN.pdf

Tai tämä
Lainaus käyttäjältä: Closed-loop Vertical Borehole Design, Installation & Materials Standards
6.7 Pipe & Fittings Sizing
Pipe and fittings shall be sized in order to maintain efficient heat transfer in the ground heat
exchanger.
Borehole u-bend loops shall be sized to ensure turbulent flow with a minimum Reynolds
number of 2,300 at peak load (coldest fluid temperature) and design flow rate conditions.
The fluid properties of the system such as antifreeze requirements etc and minimum system
fluid temperatures shall be taken into consideration when determining the Reynolds number.
The borehole and header system shall be designed to ensure that pumping power
requirements are kept to a minimum when included with the indoor pipe work and heat pump
head loss. System pump power requirements should be 1.25% of the heat pump capacity. For
example, a 100 kW heat pump capacity should have a pump requirement of 1.25 kW.

Äkkiseltään mitään muuta kuvaa en löytänyt kuin tämän missä on vertailtu virtauksen vaikutusta keruun tehoon.


bh6 on turbokollektori
bh2 kolmeputkinen keräin
ja bh5 ja bh4:ssa on normaali u-putkikeräin 40x2,4mm putkella.
Viessmann Vitocal 333-G, 180m kaivo
171m2/500m3 talo + 70m2/200m3 talousrakennus
Kokonaissähkö n 10000kWh(MLP n 5500kWh, IV-kone n 700kWh)

Poissa seppaant

  • Konkari
  • *****
  • Viestejä: 5 212
  • L-Ässä V-7
Vs: Lämpökaivojen erilaiset keräimet yms...
« Vastaus #31 : 01.10.13 - klo:08:58 »
Lainaus
Kaikissa tutkimuksissa ja suunnitteluohjeissa mitkä koskevat u-putkikeräimiä on nimenomaan puhuttu siitä että virtaus on saatava turbulenttiseksi lämmönsiirron maksimoimiseksi ja korostettu että laminaarista virtausta tulisi välttää.

Lainaus
U-keräin spiraali kierteellä (turbocollector) näyttää pientä parannusta lämmönsiirtovastuksessa ja painehäviössä(-13%). 3-putkisenkeräimen suorituskyky on huonompi kuin 2-putkisen. 3,7mm seinämä 3 putkisessa ja 2-putkisessa 2,4mm.
-> testi http://www.kth.se/polopoly_fs/1.114035!/Menu/general/column-content/attachment/EXPERIMENTAL COMPARISON OF FOUR BOREHOLE HEAT EXCHANGERS - J Acuna B  Palm.pdf

Lainaus
Mielenkiintoinen tutkimus, joka on kuitenkin ryssitty heti alkumetreillä  :'(

Tuo kolmiputkinen olisi pessyt joka osa-alueella jokaisen 2-putkijärjestelmän mikäli siinä olisi käytetty samaa seinämävahvuutta kuin kaksiputkisissa ja jos se 3-putkinen oli kytketty oikein päin eli kaksi alas ja yksi ylös.

Se tuosta selviää että turbokollektorin sijasta kannattaa sama raha laittaa syvempään kaivoon.

Miksi vertailla U-putki ja 3-putkikeräimiä, joissa on eri seinämävahvuudet ???
Saahan niitä vertailla mutta tuloksia ei saa vertailla.

Muistaakseni tuo turbokollektorin 13% pienempi painehäviö verrattuna muihin ei myöskään ollut vertailukelpoinen. Asiasta oli muistaakseni fraatin kanssa keskustelua joskus viime keväänä.

Pitää muistaa, että putken sisäpuoliset virtausolosuhteet ovat vain puoli totuutta, koska kollektorin ulkopuolella on täysin staattinen tilanne missä lämpö siirtyy kalliosta kollektorin ulkopintaan puhtaasti johtumalla.

ATS
L-Ässä V-7.0 vm.2007
Kaivo 163m, akt.153m
Talo 150m2, patterit, v.1975
Aurinkopaneelit 2x10x275 W=5,5 kWp, kaakko/lounas
Arvioitu vuosituotanto 4500 kWh

Poissa tomppeli

  • Yleismoderaattori
  • Konkari
  • *****
  • Viestejä: 8 597
  • Vanha pieru!
Vs: Lämpökaivojen erilaiset keräimet yms...
« Vastaus #32 : 01.10.13 - klo:09:23 »
Olisiko kuitenkin niin, että turbocollector -keräimellä voisi vähän korjata tuota saksalaispumppujen heikon maakierron ongelmaa?

Poissa fraatti

  • Konkari
  • *****
  • Viestejä: 4 336
  • Maalämpöfoorumi
Vs: Lämpökaivojen erilaiset keräimet yms...
« Vastaus #33 : 01.10.13 - klo:09:48 »
Lainaus
ATS

Kun tuon kuvan tuohon laitoin kyse ei ollutkaan vertailla keräimiä vaan todeta virtauksen vaikutus kaivon tehoon. Ja se tuosta kuvasta selviää väistämättä. Selvennykseksi laitoin että missä reijässä on normaali u-keräin.

Viessmann Vitocal 333-G, 180m kaivo
171m2/500m3 talo + 70m2/200m3 talousrakennus
Kokonaissähkö n 10000kWh(MLP n 5500kWh, IV-kone n 700kWh)

Poissa seppaant

  • Konkari
  • *****
  • Viestejä: 5 212
  • L-Ässä V-7
Vs: Lämpökaivojen erilaiset keräimet yms...
« Vastaus #34 : 01.10.13 - klo:10:09 »
Joo
Se selviää, että turbo on parempi pienillä virtauksilla. Mutta miksi se häviää sileälle putkelle suurella virtauksella?
Ilmeisesti pienimmälläkin virtauksella on myös sileässä putkessa turbulentti virtaus.
Olisi pitänyt verrata tilannetta sellaisella virtauksella, että sileässä on laminaari ja turbossa turbulentti virtaus.

ATS
L-Ässä V-7.0 vm.2007
Kaivo 163m, akt.153m
Talo 150m2, patterit, v.1975
Aurinkopaneelit 2x10x275 W=5,5 kWp, kaakko/lounas
Arvioitu vuosituotanto 4500 kWh

Poissa fraatti

  • Konkari
  • *****
  • Viestejä: 4 336
  • Maalämpöfoorumi
Vs: Lämpökaivojen erilaiset keräimet yms...
« Vastaus #35 : 01.10.13 - klo:10:43 »
Joo
Se selviää, että turbo on parempi pienillä virtauksilla. Mutta miksi se häviää sileälle putkelle suurella virtauksella?
Ilmeisesti pienimmälläkin virtauksella on myös sileässä putkessa turbulentti virtaus.
Olisi pitänyt verrata tilannetta sellaisella virtauksella, että sileässä on laminaari ja turbossa turbulentti virtaus.

ATS

Jos katsoo tuota kassabian.pdf tutkimusta siitä voi todeta että jos virtaus on keräimessä liian suuri niin kerätty teho alkaa pienenemään. Tutkimuksessa lämpötilaero oli ylimääräisellä pumpulla jotain 2asteen luokkaa ja allekkin.

Olisiko sitten se syy siihen että tuota 3K lämpötilaeroa pidetään optimaalisena?  Esimerkiksi standardissa en 14511 missä määritellään kuinka maalämpöpumput testataan (cop) on tuo lämpötilaero määrätty 3 asteeseen.
« Viimeksi muokattu: 01.10.13 - klo:16:11 kirjoittanut fraatti »
Viessmann Vitocal 333-G, 180m kaivo
171m2/500m3 talo + 70m2/200m3 talousrakennus
Kokonaissähkö n 10000kWh(MLP n 5500kWh, IV-kone n 700kWh)

Poissa Xargo

  • Konkari
  • *****
  • Viestejä: 1 330
  • Danfoss DHP-H 8kW + 100m - Digit SE2 mlv/vkl
Vs: Lämpökaivojen erilaiset keräimet yms...
« Vastaus #36 : 01.10.13 - klo:18:11 »
Olisiko sitten se syy siihen että tuota 3K lämpötilaeroa pidetään optimaalisena?  Esimerkiksi standardissa en 14511 missä määritellään kuinka maalämpöpumput testataan (cop) on tuo lämpötilaero määrätty 3 asteeseen.

Kyllä se keräimen ja kaivon välinen lämpötilaero löytää jonkin tasapainopisteen vaikka höyrystimellä olisi vaikkapa vain 1K lämpötilaero. Musta siinä käy niin, että kierros kierrokselta litkun lämpötila laskee kunnes se löytää jonkin tasapainopisteen, jossa litku lämpiää saman verran kuin mitä höyrystimellä otetaan lämpöä. Eli siis jos vaikka se 1K lämpötilaero aiheuttaa sen, että keruulta ei irtoa samaa energiapaukkua kuin höyrystimellä on otettu ja taas höyrystimellä otetaan 1K lämpötilaeroa niin kohtahan litkun lämpötila on laskenut enemmän kuin sen 1K kun kierrosten lukumäärä lähestyy jotain isoa lukua.

Tässä vielä EED:lla simuloitua kaivon käyttäytymistä laminaarisella vs. turbulentilla virtauksella:

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

(http://www.maalampofoorumi.fi/index.php?topic=2810.msg30428;topicseen#msg30428)

Poissa fraatti

  • Konkari
  • *****
  • Viestejä: 4 336
  • Maalämpöfoorumi
Vs: Lämpökaivojen erilaiset keräimet yms...
« Vastaus #37 : 15.02.14 - klo:21:46 »
Muovitechin mainonta on hiukan kyseenalaista turbocollectorin osalta ???

Jättävät tietoisesti osan tutkimustuloksesta julkaisematta jotta tulos näyttää paremmalta eikä herätä kysymyksiä. Tehon putoamista huonommaksi normaaliin keräimeen verrattuna suuremmalla virtauksella tulos on sensuroitu pois mainoksesta.
Mainoksessa: http://www.atlas-trading.si/resources/files/pdf/toplotne_crpalke/sanitarne/Muovitech-prospekt.pdf

Todellisuudessa mainoksessa viitatussa tutkimuksessa: tutkimus-> http://www.kth.se/polopoly_fs/1.114041!/Menu/general/column-content/attachment/MSc%20Thesis%20-%20KASSABIAN.pdf


Apinaa koijjaataan...
Viessmann Vitocal 333-G, 180m kaivo
171m2/500m3 talo + 70m2/200m3 talousrakennus
Kokonaissähkö n 10000kWh(MLP n 5500kWh, IV-kone n 700kWh)

Poissa fraatti

  • Konkari
  • *****
  • Viestejä: 4 336
  • Maalämpöfoorumi
Vs: Lämpökaivojen erilaiset keräimet yms...
« Vastaus #38 : 16.02.14 - klo:01:40 »
Kuulin joskus sanottavan että turbocollector putkessa ei oikeasti mene spiraali vaikka niin voisi kuvitella asian olevan.
Patentti putkeen liittyen löytyi täältä joka näyttää että putkessa raitojen suunta vaihtuu tämän tästä...
http://www.google.com/patents/EP2195586B1?cl=en&dq=inassignee:muovitech+inassignee:ab&source=uds
Viessmann Vitocal 333-G, 180m kaivo
171m2/500m3 talo + 70m2/200m3 talousrakennus
Kokonaissähkö n 10000kWh(MLP n 5500kWh, IV-kone n 700kWh)

Poissa fraatti

  • Konkari
  • *****
  • Viestejä: 4 336
  • Maalämpöfoorumi
Vs: Lämpökaivojen erilaiset keräimet yms...
« Vastaus #39 : 16.02.14 - klo:23:24 »
Lisäsin huvikseen tuohon wilon pumppujen päälle muutaman kaivon painehäviöt jotta on helpompi havaita mitä kaivon syvyys vaikuttaa keräimen painehäviöön. Tuosta on myös helppo vertailla eri liuospumppujen vaikutusta virtaukseen kaivossa. Ainut mitä laskelma ei ota huomioon on koneen sisäinen painehäviö. Kaivo yhdistelmät ovat: 180m kaivo viiden metrin siirtoputkilla ja 250m kaivo myöskin viidenmetrin siirtoputkilla. Laskenta on suoritettu käyttämällä maaviinan ominaisuuksia. Oma mlp saavutti hiukan yli 2m3/h virtauksen tuolla 180m kaivo yhdistelmällä josta voi hiukan päätellä koneen sisäistä painehäviötä.


Sen voi kuitenkin sanoa että yli 3m3/h virtauksista on turha haaveilla...
« Viimeksi muokattu: 17.02.14 - klo:16:57 kirjoittanut fraatti »
Viessmann Vitocal 333-G, 180m kaivo
171m2/500m3 talo + 70m2/200m3 talousrakennus
Kokonaissähkö n 10000kWh(MLP n 5500kWh, IV-kone n 700kWh)