Uutiset:

Kirjoittaja Aihe: Lämmönkeruun fysiikka?  (Luettu 4491 kertaa)

Poissa papi

  • Vanha jäsen
  • ****
  • Viestejä: 297
  • Maalämpöfoorumilta tietoa
Lämmönkeruun fysiikka?
« : 24.03.17 - klo:10:28 »
Toivoisin foorumilaisilta tietoa tutkimuksista, ohjeista ja oppaista, joissa käsitellään lämmönkeruuta. Sivistyksessäni on tuolla kohtaa aukko, esim. lämpökaivon ja/tai vaakakeruupiirin vaikutuksista ympäröivään maa-ainekseen lämpöteknisesti, eli lämpöenergian siirtymisen näkökulmasta. Jos tiedossanne on faktaa ja tutkittua raakatietoa, niin voisitteko linkittää niitä tähän topikiin? Tietysti jos jollakulla on halua kirjoittaa essee aiheesta, niin "by all means".
Huom! Jos ylläpidon mielestä topikki löytyy jo geofoorumin alta, niin sitten tämä on turha.
Kiitos.
Viessmann 300G 10 kW, Vitocell 100-V 390L, Vitocell 100-E 200L, kaivo 220m, 188m2+60m2

Poissa Matias

  • Konkari
  • *****
  • Viestejä: 4 583
Vs: Lämmönkeruun fysiikka?
« Vastaus #1 : 24.03.17 - klo:11:29 »
Olisi omakohtaista kokemusta 1250l varaajan lataamisesta yösähköllä ja sen vaikutuksesta keruupiiriin.
Meillä vaihdettiin lämmitys varaavasta yösähkösta maalämpöön 1998v ja luonnostaan käytettiin samaa ohjausta edelleen maalämpökoneelle.Eli halvemman yösähkön kytkeytyessä päälle alkoi lämpöpumppu nostaa varaajan lämpötilaa niin korkeaksi kuin lämpöpumppu pystyi,jotain 55-60 astetta.Joskus iltapäivällä lämpöpumppu alkoi sitten käydä päivätermostaatin ohjaamana kun varaaja jäähtyi.

Tällä tavalla lämmiteltiin kai 10 vuotta ,toisaalta ihmeteltiin kun tontille upotettujen keruuputkien kohdilla oli joka kesä 5-10cm syvät painaumat lähes koko keruuputkien matkalla,täyteltiin vaan alkukesästä nämä painaumat ja oletettii että putken kaivannossa maa jotenkin tiivistyy ja siksi pinta laskee sen kohdalta.

Luin sitten foorumilta jonkun jäsenen postauksen vastaavasta ilmiöstä ja oikean syyn maan painumiselle,ylipitkien ja toistuvien käyntijaksojen takia keruuputkien ympärilla maa jäätyi eikä päässyt sulamaan kunnes alkukesästä kun maan lämpötila alkoi nousta auringon lämmön vaikutuksesta.Silloin tuo jäätynyt kohta suli ja sen sisltämä maa-aines tiivistyi ja se näkyi maanpinnan painaumana.

Ilmiö meni jotenkin niin että jäätyessään maa/vesi laajenee hiukan ja palautuu/tiivistyy tilavuuden osalta kun jää sulaa.

Muutin sitten lämpöpumpun ohjauksen normaaliksi 1-tariffi ohjaukseksi,käy aina kun varaajan lämpö laskee 5 astetta ,n 6 käyntijaksoa /vrk ja varaajan lämpö nostetaan 5 astetta tasaisesti ympäri vuorokauden.Seuraavana kesänä oli kaikki putkikaivannon kohdilla olleet painaumat kadonneet ja tontin pinta oli normaalin tasainen.

Eli jos keruuputken on pinnassa (ei kaivossa) niin ei kannata yrittää varata lämpöä yösähköllä,meillä 1250l:n varaajalla kompressori kävi yleensä koko yön (6-8h) ja piti taukoa pitkään seuraavana päivänä.
Eipä tuosta kyllä taloudellistakaan hyötyä saatu koska lämpöpumpun hyötysuhde aleni varaajan lämpötila noustessa tarpeettoman korkeaksi mutta sitä ei silloin ymmärretty ::)
9kw Ekowell EPT400 vuodesta 1998
Jämä Kantikas 1250l Keruu 2X200m

Poissa Kaltzu

  • Vanha jäsen
  • ****
  • Viestejä: 259
  • Maalämpöfoorumi
Vs: Lämmönkeruun fysiikka?
« Vastaus #2 : 24.03.17 - klo:11:54 »
Itse olen lueskellut Tommi Lahden DI-työn, jossa on lämpökentän käyttäytymistä tutkittu matemaattisilla malleilla sekä EED-ohjelmalla tehdyn usean lämpökaivon sovittamista kohteeseen. Myös kentän "lämmittämistä" tutkittu eli energian siirtoa kesällä takaisin kenttään. Itseni yllätti se, että tuo EED-ohjelma ei anna kaivon levätä, vaan mallintaa kaivon/lämpökentän käyttäytymistä jatkuvalla teholla eli kallioperän ei anneta palautua näillä mallinnuksilla.

Lähinnä antoisin osuus on (jos matematiikkaa ei halua johtaa) tuo lämpökaivon fysikaalinen käyttäytyminen isotermisesti ympäristöön eri kuormituksilla.

Tässä tällä hetkellä toimiva linkkin:

https://dspace.cc.tut.fi/dpub/bitstream/handle/123456789/21943/Lahti.pdf?sequence=1

Lamellihirsitalo (204mm) as.m2 148.6 m2, tilavuus 440m3, Nibe S1255 3-12 kW, kaivo 230m (222m akt.), viilennys Nibe Sky22, takka, Vallox 110 MV, s-sauna, eril. varasto&autotalli 44m2 lattialämmitys + kanaali n. 32m

Poissa JJ72

  • Konkari
  • *****
  • Viestejä: 519
Vs: Lämmönkeruun fysiikka?
« Vastaus #3 : 24.03.17 - klo:13:16 »

Mulla taas ei vaakakeruu jäädy, vaikka toissatalvena oli yksi käyntipyrähdys 66h. Jakson loppupuolella meno -1.5° ja paluu +1.5°. Ei muutoksia maassa tuona keväänä. 3v kaivannot kyllä painuivat kasaan, mutta neljäntenä (vuosi sitten kevät) ei ollut nähtävillä enää kaivantojen painumia. Oletan, että ei ole tänäkeväänäkään, nyt tuo kenttä on vielä jään peitossa...
-58 rintsikka, 220m2 & 500m3. Maalämpöä jo 27.9.2013 lähtien :D

Oilon SH9 + 2x300m (aktiivista vaakakeruuta savimaassa 572m) + Akva Geo 1000l + Loval CU 3 K15 + 2x Loval R2 UKT323 4.5kW

Poissa papi

  • Vanha jäsen
  • ****
  • Viestejä: 297
  • Maalämpöfoorumilta tietoa
Vs: Lämmönkeruun fysiikka?
« Vastaus #4 : 24.03.17 - klo:14:03 »
Tommi Lahden DI-työ on lämpökaivon osalta hyvä tutkimus. Vaakakeruupiiristä toivoisi samantasoista tutkimusta, tai tutkimusta yleensäkin. Tämä siksi, koska vaakakeruupiirillä on ehkä/kenties taipumus herkemmin painaa keruu alle nollan. Tämä taas altistaisi keruukentän jäätymiselle ja routimiselle, joka taas aiheuttaisi maanpinnan muokkaantumista.
Viessmann 300G 10 kW, Vitocell 100-V 390L, Vitocell 100-E 200L, kaivo 220m, 188m2+60m2

Poissa tomppeli

  • Yleismoderaattori
  • Konkari
  • *****
  • Viestejä: 8 603
  • Vanha pieru!
Vs: Lämmönkeruun fysiikka?
« Vastaus #5 : 24.03.17 - klo:16:51 »
Toivoisin foorumilaisilta tietoa tutkimuksista, ohjeista ja oppaista, joissa käsitellään lämmönkeruuta.

Pari ruotsalaista raporttia:

Tässä yksi: http://skvp.se/download/284-13525C006CCF2884038E21DE65D36C0B/bergvarme_pa_djupet.pdf

Tässä toinen, varsin hyvä: www.swedgeo.se/upload/publikationer/varia/pdf/sgi-v556.pdf

Tämähän on varsin hyvä ja suomen kielinen:
TOMMI LAHTI: LÄMPÖKAIVOKENTTÄ LÄMMÖNLÄHTEENÄ, Diplomityö


Poissa fraatti

  • Konkari
  • *****
  • Viestejä: 4 336
  • Maalämpöfoorumi
Vs: Lämmönkeruun fysiikka?
« Vastaus #6 : 24.03.17 - klo:17:08 »
Lainaus
Maalämpökentän simulointi

Tässä diplomityössä on simuloitu COMSOL Multiphysics -ohjelmalla kahden vierekkäisen lämpökaivon lämmönsiirtonesteen lämpötilan ja lämpötehon tuoton riippuvuutta kaivojen välisestä etäisyydestä. Työn pääpaino on ohjelman ominaisuuksiin
perehtyminen, eikä työssä pyritä ratkaisemaan kaikkia lämpökaivojen mitoituksen haasteita. Simulaatioissa on otettu huomioon lämmönsiirtonesteen liikkuminen ja U-putken muoto. Lisäksi työssä on tarkasteltu pohjaveden virtauksen vaikutusta kaivojen ympäristön lämpötilajakaumaan. Simulaatioissa on tarkasteltu yhden ja 10 vuoden aikajaksoja, joiden perusteella voidaan todeta kaivojen välisellä etäisyydellä olevan pitkällä aikavälillä suuri vaikutus lämmönsiirtonesteen keskilämpötilaan ja sitä kautta tuotettuun lämpötehoon. Pohjaveden virtausnopeudella voi tietyissä kallioperän olosuhteissa olla merkittävä vaikutus kaivojen lämpötehoon.

http://dspace.cc.tut.fi/dpub/bitstream/handle/123456789/24115/puranen.pdf?sequence=1&isAllowed=y

Ruotsalaisia tutkimuksia englanniksi on melko paljonkin ja niihin jonkinlaisia linkkejä löytyy ketjusta "höpinää erilaisista keräimistä tms".
Viessmann Vitocal 333-G, 180m kaivo
171m2/500m3 talo + 70m2/200m3 talousrakennus
Kokonaissähkö n 10000kWh(MLP n 5500kWh, IV-kone n 700kWh)