Maalämpökaivon syvyys

[Maalämpötalous]

Jos olisi itse päässyt vaikuttamaan talon rakennusaikana asiaan, tässäkin talossa olisi 20-30 metriä mitoituspituutta syvempi kaivo. Ihan vaan varmuudeksi.
Mutta nyt mennään tällä.

[Maalämpötalous]

Tomppeli, sinulla kun on tuo laskentapuoli hanskassa, miltä nuo toimittamani laskelmat/arvot näyttävät suhteessa kaivon syvyyteen (156m)?

[tomppeli]

Tomppeli, sinulla kun on tuo laskentapuoli hanskassa, miltä nuo toimittamani laskelmat/arvot näyttävät suhteessa kaivon syvyyteen (156m)?

Kaivo on matalahko.
Lähtökohtanani oli tekemäni lämmitystarvelaskelma, jossa talon:
- vuotuinen lämpöenergian tarve/ max lämmitysteho (lämmitys + lämmin käyttövesi) on 28.471 kWh / 7,48 kW.
- kaivosta otetaan (SCOP = 4,28) 21.814 kWh / 5,67 kW.
Ei ole mitään varmuutta siitä, että lämmitystarvelaskelmani on oikein!

Tässä laskelmassa rakennuksen U -arvot ajankohdan (2011) rakennusnormien mukaisesti:
- maanvarainen alapohja = 0,16 U
- yläpohja = 0,09 U
- ovet = 1,0 U
- ikkunat = 1,0 U
- ulkoseinä (umpiseinä) = 0,17 U

Sain näillä kaivon aktiivisyvyydeksi 222 m.
Sille kaivolle tulisi vuosikuormaksi 98 kWh/metri ja 1,64 W/m/K (= 1,64 Wattia/metri/kaivon keskilämmön aste).

156 aktiivimetrin kaivolle tulee vuosikuormaksi noin 140 kWh/metri ja 2,34 W/m/K. Arvot ovat yli pumppumerkkien suositusten.
Jos tuo on kaivon todellinen aktiivisyvyys, on kaivo kohtalaisesti ylikuormitettu.

Tämä tarkoittaa sitä, että kaivosta tulevan maaliuoksen lämpötila voi laskea alle nollan kovilla pakkasilla.
Kannattaa seurata kaivoon menevän kiertonesteen lämpötilaa.
Se saattaa mennä kovan pakkasjakson kuluessa reilusti miinukselle.
Lämpöpumppu pysähtyy, jos maahan menevän kiertonesteen lämpötila menee -9 C arvoon.
Tuota arvoa ei saa muuttaa koneella. Koneen höyrystinlämmönvaihdin saattaa jäätyä ja jäätyminen voi vaurioittaa konetta.
Alimittainen kaivo saattaa myöskin vuosien kuluessa jäähtyä liikaa ja energiavaranto saattaa huveta liian pieneksi, jolloin kaivo ei enää riitä talon lämmittämiseen.
Tämä sitä pessimismiä!

Tilanne voi kuitenkin olla parempi, kuin tuosta yllä olevasta voisi päätellä.
Voihan olla, että kaivon läpi tapahtuu pohjaveden virtausta, joka tuo muualta uutta lämpöenergiaa kaivoon.  Tämä ei ole mitenkään harvinaista!
Tai, kallioperän kiviaineksen lämmönjohtoluku onkin parempi, kuin laskelmassani käytetty arvo 3,0 W/mK.
Vasta käyttökokemus kertoo totuuden.

[Roori]

Saako tuohon Diplomaattiin jotain logitusta jonnekin, jos saa niin semmonen päälle vähintään talven yli (mieluusti jatkuvana) niin keruunlämmöille saa faktoja muistiin...niin lähtee pelko prseestä tai sitten toisinpäin.
Mutta joka tapuksessa tulisi varmuutta ja vois sitten reagoida jos on syytä.

Tommosta ainakin näkyy olevan, mutta tietysti perinteiseen tyylii ei mitään selkoa mihin 'istuu', aika tuore pumppu kyseessä joten...:
http://www.thermia.fi/lampopumput/lisalaitteet/thermia-online/

[tomppeli]

Tomppeli, sinulla kun on tuo laskentapuoli hanskassa, miltä nuo toimittamani laskelmat/arvot näyttävät suhteessa kaivon syvyyteen (156m)?

Samaan kysymykseen vastaus #2:

Tässä laskelmassa suunnilleen sama lämmitystarve, kuin esittämässäsi laskelmassa:
LÄMMITYSTARVE ILMAN LÄMMINTÄ KÄYTTÖVETTÄ   
- Talo Lattialämmitys   19 772 kWh   5,79 kW
YHTEENSÄ   19 772 kWh   5,8 kW
- Josta johtumisvuodot   14 711 kWh   3,94 kW
- Josta ilmanvaihdot   3 747 kWh   1,38 kW
- Josta vuotoilmat   1 314 kWh   0,48 kW

VUOTUINEN LÄMMITYSTARVE:   ( LATTIALÄMMITYS )   
Lämmitettävää   190 m2   494 m3
- Kiinteistö   5,0 COP   18 482 kWh
- Lämmin käyttövesi   2,8 COP   4 500 kWh
- Yhteensä   4,3 SCOP   22 982 kWh
Tarvittava lämmityslaitteen lämmitysteho   6,1 kW
- Valitun lämmityslaitteen lämmitysteho   6,2 kW
- Valitun lämmityslaitteen teho riittää saakka   -31 C
▪ Maasta kerätään    ( 5 COP)   5,0 kW   17 665 kWh
▪ Sähkölaitokselta tulee pumpun käyttösähköä   5 317 kWh
▪ Sähkövastuksella tuotettavaksi jää   0 kWh
▪ Ostosähköä yhteensä   5 317 kWh
Tarvitaan 185 aktiivimetrin lämpökaivo. Keruun virtaus oltava vähintään 0,35 l/s.
Alla keruupiirin painehäviö sileäseinämäisille keräinputkille:         
• Kaivon painehäviö 0,35 l/sek virtauksella ja 40 mm putkilla, Δt = 3,5 K 0,28 bar (28 kPa)

- 185 aktiivimetrin kaivolle tulee laskelmassa vuosikuormaksi noin 95,5 kWh/metri ja 1,63 W/m/K.
- 156 aktiivimetrin kaivolle tulee vuosikuormaksi noin 113 kWh/metri ja 1,94 W/m/K. Arvot ovat kohtuullisia.
   Jos tuo on kaivon todellinen aktiivisyvyys, on kaivo lievästi ylikuormitettu.

Tässä laskelmassa menevät rakennuksen U -arvot alle ajankohdan (2011) rakennusnormien:
- maanvarainen alapohja = 0,13 U
- yläpohja = 0,08 U
- ovet = 0,85 U
- ikkunat = 0,60 U
- ulkoseinä (umpiseinä) = 0,15 U
Jos rakennus on näin hyvin eristetty, ei kaivo ole pahastikaan alimittainen.

[Maalämpötalous]

Kiitos!
Rakennus on tosiaan rakennusmääräysten ja normien edellyttämää tasoa paremmin eristetty.