Maalämpöfoorumi

Ongelmia maalämmön kanssa => Yleistä => Aiheen aloitti: Tupi - 17.02.21 - klo:19:05

Otsikko: Lämpökaivo jäätyy? Mikä avuksi
Kirjoitti: Tupi - 17.02.21 - klo:19:05
Eli kyseessä reilut neljä vuotta pyörinyt järjestelmä täällä Rovaniemellä. Kaivo on ollut aina kylmä, mutta nyt kun pitänyt pari kuukautta reilusti pakkasia, alkaa oikeasti arveluttamaan. Tällä hetkellä meno nesteen lämpötila on noin -1/-2 ja paluu -5 tietämillä. Eli deltakin on jo aika iso, muutenkin tuo -5 tuntuu jo aika kylmältä. Alkuvuosina ongelmaa oli mutasihdin kanssa, mutta nykyään siellä ei ole mitään ollut. Just tarkistin jälleen.
Joten mitä tehdä, että saisi kaivoa lämpiämään/palautumaan? Kaivon keruu pumppu jatkuvalle?
Pakottaa pyörimään sähköllä?
Vai jotain muuta?
Lämpöä pumppu kuiten tekee hyvin ja vastuksia ei käytä juuri ollenkaan.

Tupi
Otsikko: Vs: Lämpökaivo jäätyy? Mikä avuksi
Kirjoitti: PS - 17.02.21 - klo:20:05
Eikö kannattaisi sallia sähkövastausten käyttö pienellä teholla rinnalla? Kustannus pahimpien pakkasten yli kohtuullinen. Jäähän veto tuottaisi monenlaista uutta puuhasteltavaa.

Tietysti jos urheiluhengellä vedetään ja intohimona vastausten käyttämättä jättäminen niin se on asia erikseen.

Otsikko: Vs: Lämpökaivo jäätyy? Mikä avuksi
Kirjoitti: aksutre - 18.02.21 - klo:07:27
Kaivosi on hieman alimittainen 8 kW pumpulle. 30 m lisää niin jäätymisngelmaa ei olisi. n. 1-1.5 kw otetaan koko ajan likaa.
Huomioithan sen että sähkövastuksen käyttöä ei kannata pelätä. Pumpulle kun menee-5 asteista tavoitellun +3 sijaan putoaa pumpun tuottama teho n.30% eli jos teho on 8kW oletuksena niin se on -5 nesteellä enää 5.6 kW.
Tämän johdosta pumppu myös käy 24h, jos tuleva lämpötila olisi +3 se kävisi saman tehon tuottamiseksi 30% vähemmän eli 16H/24H. Maksat siis joka tapauksessa 8x2.5 kWh=20 kWh /vrk  turhasta sähköstä ilman vastustakin. Sillä saat jo lähes 1kW vastuksen käyttöön jatkuvasti ja 80eur lisäkustannuksella  voit pitää 3kW vastusta päällä pari viikkoa. Vajaalla satasella ei sano huoltomies kun käsipäivää kun jäätynyttä kaivoa tulee katsomaan.
Eli lyhyesti sähkövastus päälle, mielummin "auto" tilaan silloin pumppu toimii optimaalisesti siten kun valmistaja on suunnitellut sen toimivan. Meistä kukaan ei ole nii neropatti että normaalitilanteessa  saisi pumpusta käsisäädöillä oleellista säästöä valmistajan oletusasetuksiiin nähden  :D
Otsikko: Vs: Lämpökaivo jäätyy? Mikä avuksi
Kirjoitti: Lappanen - 18.02.21 - klo:08:04
Huoltovalikosta pienin keruu ulos -asetus pari astetta korkeammalle vaikka -6C (vakiona -8C) niin pumppu alkaa rajoittamaan kaivosta otettavaa tehoa kun tuo raja lähestyy ja ottaa sitten niitä vastuksia käyttöön tarvittaessa.
Otsikko: Vs: Lämpökaivo jäätyy? Mikä avuksi
Kirjoitti: jmaja - 18.02.21 - klo:08:40
Aloittajalla on on-off pumppu, joten ei se rajoita tehoa, vaan sammuu, jos keruu menee alle asetuksen.

Hirsitalo Rovaniemellä. Kuinka paksua hirttä? Onko lisäeristystä? Lämmitysenergiantarve voi olla melkoinen. Tuolla kallio on kylmää lähtökohtaisesti, kun keskilämpötila on alhainen. Kuka on mitoittanut kaivon? Laskematta kuulostaa reilusti alimittaiselta.
Otsikko: Vs: Lämpökaivo jäätyy? Mikä avuksi
Kirjoitti: Lappanen - 18.02.21 - klo:08:47
Kyllähän se MLP silloin rajoittaa kaivosta otettavaa tehoa, jos se ei ota sieltä mitään tehoa. Joten käyttää vastuksia. Sulaisiko keruuputken pintaan kertynyt jää nopeammin jos pitäisi keruun pumpun jatkuvalla käytöllä pakkasjakson yli?
Otsikko: Vs: Lämpökaivo jäätyy? Mikä avuksi
Kirjoitti: jmaja - 18.02.21 - klo:09:05
Rovaniemiellä kaivo on väkisin aika kylmä. Onko tarpeen rajoittaa mitään? Jos on, on mitoitus ehkä pielessä. Riippuu mitä on tilattu. Takuu?
Otsikko: Vs: Lämpökaivo jäätyy? Mikä avuksi
Kirjoitti: seppaant - 18.02.21 - klo:10:07
Lainaus
Eli kyseessä reilut neljä vuotta pyörinyt järjestelmä täällä Rovaniemellä. Kaivo on ollut aina kylmä, mutta nyt kun pitänyt pari kuukautta reilusti pakkasia, alkaa oikeasti arveluttamaan. Tällä hetkellä meno nesteen lämpötila on noin -1/-2 ja paluu -5 tietämillä. Eli deltakin on jo aika iso, muutenkin tuo -5 tuntuu jo aika kylmältä.
Jos keruu on jo pitkään toiminut noilla lämpötiloilla, niin kaivo on todennäköisesti jo jäässä.
Useimmissa tapauksissa kaivon jäätymisestä ei ole haitaa.
Jäätymisen haitalliset vaikutukset näkyvät kahdella tapaa.
- Paisunta-astian pinta nousee tai kalvopaisunta-astian paine kasvaa.
- Jää nostaa keruuputkia kaivosta ylös. Tarkasta kaivosta onko putket nousseet.
Jos näitä ilmiöitä ei ole, niin jäätymisestä ei ole haittaa.
Jos kaivoon menevän liuoksen lämpötila laskee n. -9 C:een niin sitten höyrystimen jäätymissuojaus pysäyttää koneen ja sen jälkeen on jatkettava vastusten varassa.

Edit: korjattu jäätymissuojan lämpötilaraja

ATS
Otsikko: Vs: Lämpökaivo jäätyy? Mikä avuksi
Kirjoitti: Tupi - 18.02.21 - klo:21:01
Mitoituksessa oli 200m, otin siis tuon 10m lisää. Ois näköjään pitänyt ottaa viel enemmän.. Laitoin illalla keruupumpun jatkuvalle, mutta ei tuosta taida enää apua olla, kun plussan puoleista nestettä ei näytä kaivosta tulevan. Pistetäänpä siis vastukset päälle. Kannattaako ne laittaa nyt alkuun jatkuvalle vai säätää asteminuuteista tulemaan mukaan?
Ja paisuntasäiliön pinta on noussut, kuten on tehnyt ensimmäistä talvea lukuunottamatta joka vuosi. Tämä talvi vaan ollut raju, kun ei ole suojalla käynyt kuin joulukuun alussa viimeksi..
Otsikko: Vs: Lämpökaivo jäätyy? Mikä avuksi
Kirjoitti: aksutre - 19.02.21 - klo:07:24
Mitoituksessa oli 200m, otin siis tuon 10m lisää. Ois näköjään pitänyt ottaa viel enemmän.. Laitoin illalla keruupumpun jatkuvalle, mutta ei tuosta taida enää apua olla, kun plussan puoleista nestettä ei näytä kaivosta tulevan. Pistetäänpä siis vastukset päälle. Kannattaako ne laittaa nyt alkuun jatkuvalle vai säätää asteminuuteista tulemaan mukaan?
Ja paisuntasäiliön pinta on noussut, kuten on tehnyt ensimmäistä talvea lukuunottamatta joka vuosi. Tämä talvi vaan ollut raju, kun ei ole suojalla käynyt kuin joulukuun alussa viimeksi..
Eiköhän nuo vastukset kannata laittaa "valmiustilaan"= auto toiminto. Näyttäisi olevan portaittain käytössä 1-7 kW. Kaivon lämmöt lähtevät nousuun kun vastukset menevät päälle. Kyllä noilla leveysasteilla talon lämmitystehon tarve on kovilla pakkasilla hyvinkin 10 kW+, eli vastusta kyllä oikeasti tarvitaan pumpun apuna talviaikaan. Kun kaivo pysyy plussan puolella pumppu+vastus tuottaa 8+7 = 15 kW kokonaistehon joka kyllä riittää pitkillekin pakkasjaksoille.
Otsikko: Vs: Lämpökaivo jäätyy? Mikä avuksi
Kirjoitti: Tupi - 19.02.21 - klo:08:57
Yön pumppu oli pelkällä sähköllä, nyt laitoin kompuran takaisin mukaan. Litkut nousi plussan puolelle, tosin juuri ja juuri. Lämpötila täällä on nyt noussut tuonne -14 korville ja ongelma on nyt se että auto-tilassa asteminuutit ei nouse niin korkealle että ottaisi vastuksia mukaan. Asetukset on nyt käynnistys -120, lisälämmön säädin pienimpään eli 100 ja siitä portaat myös pienimpään eli 10. Pitäiskö vaan käynnistyksen asteminuutit laskea pienemmäksi? Mutta silloinhan pumppu taasen huutaa jatkuvasti. Vai antaisinko pyöriä pelkällä sähköllä useamman päivän? Näyttää säätiedotus lupaavan taas seuraavaksi viikoksi päälle -20 yölämpötilat, niin jaksaako pelkät vastukset lämmittää?
Otsikko: Vs: Lämpökaivo jäätyy? Mikä avuksi
Kirjoitti: WPF - 19.02.21 - klo:09:03
Eli kyseessä reilut neljä vuotta pyörinyt järjestelmä täällä Rovaniemellä. Kaivo on ollut aina kylmä, mutta nyt kun pitänyt pari kuukautta reilusti pakkasia, alkaa oikeasti arveluttamaan. Tällä hetkellä meno nesteen lämpötila on noin -1/-2 ja paluu -5 tietämillä. Eli deltakin on jo aika iso, muutenkin tuo -5 tuntuu jo aika kylmältä. Alkuvuosina ongelmaa oli mutasihdin kanssa, mutta nykyään siellä ei ole mitään ollut. Just tarkistin jälleen.
Joten mitä tehdä, että saisi kaivoa lämpiämään/palautumaan? Kaivon keruu pumppu jatkuvalle?
Pakottaa pyörimään sähköllä?
Vai jotain muuta?
Lämpöä pumppu kuiten tekee hyvin ja vastuksia ei käytä juuri ollenkaan.

Tupi

Hyvinhän tuo pyörii! Kelit lämpenee niin kaikki ok.
Kyllä se sitten matalapaineesta herjaa kun alkaa tökkimään. Niinkauan anna se tehdä tehtäväänsä.
Otsikko: Vs: Lämpökaivo jäätyy? Mikä avuksi
Kirjoitti: PS - 19.02.21 - klo:09:20
Onkohan tuossa asetusvalikot samoin kun omassani?

Helpoimmin tuo kävisi siten että käyttövesisyklin aluksi nostat menovesitavoitteen sisälämpötilapyyntiä korottamalla korkeammalle ja näin asteminuuttivelka kertyy nopeammin täyteen. Laita samalla lisälämmityksen pysäytys riittävän korkealle. Tuo tarkoittaa sitä, että ulkolämpötilan keskiarvo pysyy rajaa kylmempänä.
Otsikko: Vs: Lämpökaivo jäätyy? Mikä avuksi
Kirjoitti: Roori - 19.02.21 - klo:09:48
Hyvinhän tuo pyörii! Kelit lämpenee niin kaikki ok.
Kyllä se sitten matalapaineesta herjaa kun alkaa tökkimään. Niinkauan anna se tehdä tehtäväänsä.
No en kyllä nyt noin sanoisi, kaivovelan korko% on 'epäedullinen' ja tilanne ei tule paranemaan ajan kanssa muutakuin siirtämällä Rovaniemi Uudellemaalle ja tuo lienee mahotonta.  8)

Jotain täytyy ajatella tekevänsä, joko hyväksytään alimittaisuus ja käytetään vastuksia apuna joka talvi kylmyyksien mukaan tai keruuta lisää jollain tapaa.

Onko tämä jonkun toimittajan 'takuumitoitus' että voi sinne soitella, mitä pikimmiten, vai löytyykö mitoittaja heti eteisen peilistä?  ;)
Otsikko: Vs: Lämpökaivo jäätyy? Mikä avuksi
Kirjoitti: aksutre - 19.02.21 - klo:17:02


Jotain täytyy ajatella tekevänsä, joko hyväksytään alimittaisuus ja käytetään vastuksia apuna joka talvi kylmyyksien mukaan tai keruuta lisää jollain tapaa.



Taitaa ola järkevin tapa tuo vastuksien käyttö. Kaivon lisämetrit tai uusi pumppu maksavat pumpun elinkaaren  lisäsähkön verran.
Otsikko: Vs: Lämpökaivo jäätyy? Mikä avuksi
Kirjoitti: Roori - 19.02.21 - klo:17:07
Taitaa ola järkevin tapa tuo vastuksien käyttö. Kaivon lisämetrit tai uusi pumppu maksavat pumpun elinkaaren  lisäsähkön verran.
Uusi pumppu ei paranna tilannetta ellei osta jotain eriitäin vanhaa mallia jolla on huonompi COP. 😉
Otsikko: Vs: Lämpökaivo jäätyy? Mikä avuksi
Kirjoitti: aksutre - 19.02.21 - klo:17:15
Invertteri vois auttaa, säätää liuospumppua, kiertovesipumppua  ja kompuraa, osaa myös käyttää tarvittaessa vastusta. Kaivolle pahin on jatkuva maksimiteho.
Otsikko: Vs: Lämpökaivo jäätyy? Mikä avuksi
Kirjoitti: Roori - 19.02.21 - klo:18:11
Invertteri vois auttaa, säätää liuospumppua, kiertovesipumppua  ja kompuraa, osaa myös käyttää tarvittaessa vastusta. Kaivolle pahin on jatkuva maksimiteho.
Suattaapi olla näissä on/off koneissakin liuospiirin valvontaa ja parametria millä säädetään min liuos lämmöt ja ottaa vastusta apuun...ei varmaan kaikissa, aloittajan Nibessä voi olla!?
Otsikko: Vs: Lämpökaivo jäätyy? Mikä avuksi
Kirjoitti: aksutre - 19.02.21 - klo:19:25
inverter ión huomattavasti tehokkaampi verrattuna on/off pumppuun 30-60% teholla. Isommilla tehoilla 70-100% on ero marginaalinen on/off pumppuun.
Järjestelmät ovat erilaisia mutta käytännössä tuttavan 10kW on/off on tulo laskee pakkasillla herkästi -2 astetta pakkaselle kun oma pumppu pysyy tulo +3 asteessa suunnilleen samalla 9-10kw teholla. kaivossa eroa 10m. Eli käytännössä inverter ei kuormita kaivoa läheskään samalla tavalla, lämpötila pysyy plussalla ja hyötysuhde korkeana. Teoriassa pitäisi olla toisinpäin, kun inverter osateholla ottaa enemmän kaivosta irti ??? En oikein keksi muuta syytä kuin pitkän lämpimän ajan keväästä syksyyn. Inverter otta silloin kaivosta vain mitä tarvii, on/off aina 100%. on/off  tarvirtsee varajan lämmitykseen ( lämpöhäviö) inverterin voi kytkeä suoraan lämmityspiiriin.
Otsikko: Vs: Lämpökaivo jäätyy? Mikä avuksi
Kirjoitti: seppaant - 19.02.21 - klo:20:20
Lainaus
Inverter otta silloin kaivosta vain mitä tarvii, on/off aina 100%.
On =100% ja off=0% Eli keskimäärin = sama kuin inverter.

ATS
Otsikko: Vs: Lämpökaivo jäätyy? Mikä avuksi
Kirjoitti: aksutre - 20.02.21 - klo:08:30
On =100% ja off=0% Eli keskimäärin = sama kuin inverter.

ATS

Noinkin voi asian ajatella.Useissa tutkimuksissa on kuitenkin todettu invertteri pumpun olevan hyötysuhteeltaan 10-25% parempi, joten saman tehon tuottamiseksi käyntiaika on pienempi.

Tulee myös muistaa että U-putken lämmönkeräyskyky on heikko korkean lämpövastuksen vuoksi, eli lämmön- siirtoaineen ja kallioperän lämpötilaero on suhteellisen suuri. Invertteri auttaa tähänkin, osateholla maahan menevä lämpö on yleensä reilusti olussan puolella ja täten lämpösiirtymä itse kaivossa on parempi johtuen pienemmästä lämpötila-erosta. Invertteri pumppu voi tätä hyödyntää säätämällä liuospumpun nopeutta. Eli monesta pienestä palasesta koostuu tuo parempi hyötysuhde.

Pitäkin laittaa kokeeksi on/off tyyliin liuospumppu täysille ( nyt 50-60% ) ja katsoa nouseeko meno/tulo lämpötilat kaivolle.  ???
Otsikko: Vs: Lämpökaivo jäätyy? Mikä avuksi
Kirjoitti: jmaja - 20.02.21 - klo:08:41
Jos hyötysuhde eli COP on parempi, otetaan kaivosta enemmän energiaa eli kallio jäähtyy enemmän.

Silti voi keruuneste olla lämpimämpää, jos on-offin hetkellinen teho on merkittävästi suurempi. Mutta miksi olisi kovimmilla pakkasilla.
Otsikko: Vs: Lämpökaivo jäätyy? Mikä avuksi
Kirjoitti: Matias - 20.02.21 - klo:09:16
Lainaus
Eli monesta pienestä palasesta koostuu tuo parempi hyötysuhde.

On/off pumpuissa kompressorin taukojakson aikana keruuliuoksen lämpötila nousee kaivon veden lämpötilaan ja liuoksen ensimmäisellä  ,n 15min, kierroksella keruuuliuoksen lämpötila on korkeampi ja hyötysuhde parempi ;)
Otsikko: Vs: Lämpökaivo jäätyy? Mikä avuksi
Kirjoitti: aksutre - 20.02.21 - klo:10:55
Nyt on testattu, liuosspumppu 100% teholla.
Lähtötilanne oli n. 50% teho a kompressori minimillä 4.8 kW, paluu 4.9 ja meno 1.8
100% nopeudella pumppu nosti tehon heti 7.4kW kun paluu nousi 6.0 asteeseen, meno  3.3
Pidemmän jakson jälkeen teho vakiintui 5.8 kW minimiin ja kaivon lämmöt  4.9 meno 2.9

Kaivossa on vapaalla kierrolla 5.8 astetta,  joten pumppu pyrkii asteen verran matalanpaan lämpötilaan optimaalisen lämmönsiirron saavuttamiseksi .Vaikka siis säätää pumpun asetukset väärin niin se pyrkii korjaamaan virheen ;D. On/ offissa vastaava ei ole mahdollista, kaivon lämpöön verrattuna sinne menevä laskee useita asteita kompressorin käydessä ja lämmönsiirto kaivossa heikkenee, kun tarve olisi toisin päin. Maan lämpötila on melko tasaista 50m alaspäin, toki lämpenee syvemmälle mentäessä, mutta nuo jäätymisongelmat koskevat kaivon yläosaa (0-15m maan pinnasta).jos pitkään rasittaa kaivoa -5 asteen meno ja -merkkisellä paluulämmöllä  niin kaivo saattaa jäätyä 5-10v aikana käyttökelvottomaksi. Inverter pumppu siis pitää on/offiin verrattuna lämpökäyrät tasaisena ja lämmönsiirron optimaalisena. Jäätymisriski on pieni inverter pumpulla.
Otsikko: Vs: Lämpökaivo jäätyy? Mikä avuksi
Kirjoitti: luu5 - 20.02.21 - klo:11:38
Nyt on testattu, liuosspumppu 100% teholla.
Lähtötilanne oli n. 50% teho a kompressori minimillä 4.8 kW, paluu 4.9 ja meno 1.8
100% nopeudella pumppu nosti tehon heti 7.4kW kun paluu nousi 6.0 asteeseen, meno  3.3
Pidemmän jakson jälkeen teho vakiintui 5.8 kW minimiin ja kaivon lämmöt  4.9 meno 2.9

On teillä lämmin kaivo, vaikka matala.
Otsikko: Vs: Lämpökaivo jäätyy? Mikä avuksi
Kirjoitti: aksutre - 20.02.21 - klo:11:49
On teillä lämmin kaivo, vaikka matala.

Pohjavesi virtaa :) jopa niin paljon että alta 35bar poralla ei pääse syvää reikää tekemään tälle alueella.
Otsikko: Vs: Lämpökaivo jäätyy? Mikä avuksi
Kirjoitti: jmaja - 20.02.21 - klo:12:02
Ihan sama onko on-off vai invertteri, pitää pumpun tuottaa talon vaatima energia ja samalla COPilla otetaan sama energia kaivosta. Jos tarve vastaa on-offia, pitää myös invertterin käydä samalla teholla. Myös on-offissa voi säätää keruupumpun nopeutta. Tuolloin ei siis ole mitään eroa.

Sitten lämpimällä kelillä on-off käy pätkiä ja invertteri pienellä teholla. Tuossa voi jotain eroa olla, muttei se merkittävä ole, koska keskimäärin otetaan sama teho.
Otsikko: Vs: Lämpökaivo jäätyy? Mikä avuksi
Kirjoitti: aksutre - 20.02.21 - klo:12:49
Ihan sama onko on-off vai invertteri, pitää pumpun tuottaa talon vaatima energia ja samalla COPilla otetaan sama energia kaivosta. Jos tarve vastaa on-offia, pitää myös invertterin käydä samalla teholla. Myös on-offissa voi säätää keruupumpun nopeutta. Tuolloin ei siis ole mitään eroa.

Sitten lämpimällä kelillä on-off käy pätkiä ja invertteri pienellä teholla. Tuossa voi jotain eroa olla, muttei se merkittävä ole, koska keskimäärin otetaan sama teho.

Eipä ole Nibessä tai muissakaan keruupumpulle muuta säätöä kuin ajoittainen / jatkuva. Käynnistyy ja sammuu kompressorin mukaan tai on aina päällä.  Eiole myöskään tullut yli 5.5 COPilla olevaa on /off pumppua vastaan ainakaan nykynormin mukaan mitattua.
Otsikko: Vs: Lämpökaivo jäätyy? Mikä avuksi
Kirjoitti: seppaant - 20.02.21 - klo:13:41
Vähän aihetta sivuten.
Olen tutkinut kaivon lämpötilan käyttäytymistä on-off koneen erilaisilla käyntiaikasuhteilla.
Minulla on kaivon vesitilassa lämpötila-anturi 25 metriä maanpinnasata ja 15 metriä veden pinnasta eli todennäköisesti kaivon kylmimmässä kohtaa.

Tulokset;
- käyntiaikasuhde n. 3%  -> lämpötilan huojunta n. 0,4 C. Tilanne on kesäällä kun kone käy kerran pari vuorokaudessa tehden käyttövettä
Seuraavat mittaukset ovat lämmityskaudelta
- 20% -> huojunta n. 0,1 C
- 30% -> huojunta n. 0,1 C
- 64% -> huojunta n. 0,1 C
- 85% -> Huojunta n.0,2 C
Huomataan että riippumatta käyntiaikasuhteesta on kaivon veden lämpötila tasainen.
Väittämä että on-off koneen kaivon lämpötila romahtaa koneen käydessä ja elpyy koneen seistessä ei pidä paikkaansa.

Näiden mittausten perusteella väitän että kaivon veden lämpötila käyttäytyy samalla tapaa oli sitten kyseessä on-off-  tai invertterikone.

ATS
Otsikko: Vs: Lämpökaivo jäätyy? Mikä avuksi
Kirjoitti: euroshopperi - 20.02.21 - klo:14:40
Mitoituksessa oli 200m, otin siis tuon 10m lisää. Ois näköjään pitänyt ottaa viel enemmän.. Laitoin illalla keruupumpun jatkuvalle, mutta ei tuosta taida enää apua olla, kun plussan puoleista nestettä ei näytä kaivosta tulevan. Pistetäänpä siis vastukset päälle. Kannattaako ne laittaa nyt alkuun jatkuvalle vai säätää asteminuuteista tulemaan mukaan?
Ja paisuntasäiliön pinta on noussut, kuten on tehnyt ensimmäistä talvea lukuunottamatta joka vuosi. Tämä talvi vaan ollut raju, kun ei ole suojalla käynyt kuin joulukuun alussa viimeksi..

Eikös Tomppeli laskenut sulle aikoinaan 281 m. Se olisi voinut olla jo melko hyvä. Nyt voisi olla paikallaan harkita ILP:n laittamista tueksi. Varsinkin jos olisi muuta käyttöä edes hieman. Huipputehon tarpeeseenhan tuosta ei suoraan ole, mutta kokonaisenergian pienempi imurointi voi silti auttaa kummasti tässä tapauksessa. Tämä talvi saattaa olla monelle sellainen koetinkivi, jolla tulee ilmi nuo kaivosta tingatut metrit. Ei näitä ehkä aina koetella, mutta hyvä muistutus tänä talvena.
Otsikko: Vs: Lämpökaivo jäätyy? Mikä avuksi
Kirjoitti: aksutre - 20.02.21 - klo:15:16
Vähän aihetta sivuten.
Olen tutkinut kaivon lämpötilan käyttäytymistä on-off koneen erilaisilla käyntiaikasuhteilla.
Minulla on kaivon vesitilassa lämpötila-anturi 25 metriä maanpinnasata ja 15 metriä veden pinnasta eli todennäköisesti kaivon kylmimmässä kohtaa.

Tulokset;
- käyntiaikasuhde n. 3%  -> lämpötilan huojunta n. 0,4 C. Tilanne on kesäällä kun kone käy kerran pari vuorokaudessa tehden käyttövettä
Seuraavat mittaukset ovat lämmityskaudelta
- 20% -> huojunta n. 0,1 C
- 30% -> huojunta n. 0,1 C
- 64% -> huojunta n. 0,1 C
- 85% -> Huojunta n.0,2 C
Huomataan että riippumatta käyntiaikasuhteesta on kaivon veden lämpötila tasainen.
Väittämä että on-off koneen kaivon lämpötila romahtaa koneen käydessä ja elpyy koneen seistessä ei pidä paikkaansa.

Näiden mittausten perusteella väitän että kaivon veden lämpötila käyttäytyy samalla tapaa oli sitten kyseessä on-off-  tai invertterikone.

ATS

Varmaankin noin kaivon ensimmäisillä kymmenillä metreillä. Lämmön siirtymistä alkaa kuitenkin tapahtumaan vasta n. 50m ->.
Ruotsissa on tehty aika karuja mittauksia, pitkän pakkastalven jäljiltä 200m kaivon pohjalla lämpötila on laskenut n.+8 asteesta reiluu +2 asteeseen  :'(  siinä on pumput jo kovilla. Oma kaivo on pysynyt 5.8 asteessa vaikka täällä etelä-suomessa on ollut tosi kylmä talvi, mutta laskenee kyllä  tuosta jos pakkaset jatkuvat ensi kuun ajankin.
Otsikko: Vs: Lämpökaivo jäätyy? Mikä avuksi
Kirjoitti: aksutre - 20.02.21 - klo:15:26
Mitoituksessa oli 200m, otin siis tuon 10m lisää. Ois näköjään pitänyt ottaa viel enemmän.. Laitoin illalla keruupumpun jatkuvalle, mutta ei tuosta taida enää apua olla, kun plussan puoleista nestettä ei näytä kaivosta tulevan. Pistetäänpä siis vastukset päälle. Kannattaako ne laittaa nyt alkuun jatkuvalle vai säätää asteminuuteista tulemaan mukaan?
Ja paisuntasäiliön pinta on noussut, kuten on tehnyt ensimmäistä talvea lukuunottamatta joka vuosi. Tämä talvi vaan ollut raju, kun ei ole suojalla käynyt kuin joulukuun alussa viimeksi..

Ei ihme tuo että kaivo on mitoitettu lyhyeksi sijainti pohjois-suomessa huomioiden. Nibe mitoitti vielä muutama vuosi sitten kaivon energiamääräksi n. 150kWh/m, Lämpöässä 120kWh/m. Ei ihme että kaivot vetää jäähän. Tämän päivän laskennassa taitaa olla käytetyin  70-100kWh/m. Varmaan lähellä totuutta ainakin Etelä-suomessa.
Otsikko: Vs: Lämpökaivo jäätyy? Mikä avuksi
Kirjoitti: seppaant - 20.02.21 - klo:15:28
"aksutre"
Lainaus
täten lämpösiirtymä itse kaivossa on parempi johtuen pienemmästä lämpötila-erosta.
Lainaus
kaivon lämpöön verrattuna sinne menevä laskee useita asteita kompressorin käydessä ja lämmönsiirto kaivossa heikkenee, kun tarve olisi toisin päin.
Tämäpä mielenkiintoinen väittämä?
Avaisitko vähän mihin tämä perustuu?

ATS
Otsikko: Vs: Lämpökaivo jäätyy? Mikä avuksi
Kirjoitti: aksutre - 20.02.21 - klo:17:05
"aksutre" kaivon lämpöön verrattuna sinne menevä laskee useita asteita kompressorin käydessä ja lämmönsiirto kaivossa heikkenee, kun tarve olisi toisin päin.
Tämäpä mielenkiintoinen väittämä?
Avaisitko vähän mihin tämä perustuu?

ATS

On/off pumppu kun käynnistyy niin putkien lepolämpötila laskee esi. +5 ->-2.
Inverterissä  tapahtuu samaa mutta muutos pienempi esim. minulla normaalisti +5 -> +2.
Tuossa on 4 asteen ero ja kun kaivoa ympäröivän maan keskilämpö on n.+6 luokkaa niin +2 on huomattavasti lähempänä +6 astetta kuin-2  ja lämpö siirtyy tehokkaammin.

Jos pitkä fysiikka ei jäänyt yliopistolla väliin niin tuossa hyvä tietopaketti  ;D
https://trepo.tuni.fi/bitstream/handle/123456789/21943/Lahti.pdf?sequence=3&isAllowed=y

Käytännön elämässä muutaman kilometrin sisällä olevat 10 kW:n pumput kaivon lämpötilat -5 -> -2 ( ei vastusta ) ja  -2 -> +1 ( sähkövastus käytössä ) oma inverter +2 -> +5 ( ei vastusta ) käy kovilla pakkasilla n. 10 kW:n teholla, talot samalta vuosikymmeneltä ja kaikki 150-180 m2 pinta-alaltaan.
Otsikko: Vs: Lämpökaivo jäätyy? Mikä avuksi
Kirjoitti: Halkoholisti evp - 20.02.21 - klo:17:19

Jos pitkä fysiikka ei jäänyt yliopistolla väliin niin tuossa hyvä tietopaketti  ;D
https://trepo.tuni.fi/bitstream/handle/123456789/21943/Lahti.pdf?sequence=3&isAllowed=y

Mun heinäntekojärki kyllä väittää, että mitä isompi lämpötilaero on niin sitä tehokkaammin lämpö vaihtaa paikkaa. Voin olla väärässäkin, en ole alaa opiskellut pitemmälle.
Otsikko: Vs: Lämpökaivo jäätyy? Mikä avuksi
Kirjoitti: aksutre - 20.02.21 - klo:17:38
Vesi ei ole ilmaa, ilmassa tosiaan suuri lämpötilaero tehostaa lämmön tasapainoittumista. "lämpö karkaa"

Maalämpökaivossa vedessä U-putken lämmönkeräyskyky on heikko korkean lämpövastuksen vuoksi, eli lämmönsiirtoaineen ja kallioperän lämpötilaero on suhteellisen suuri. Pienemmällä lämpötilaeolla vastus pieneneeja lämmön keräyskyky paranee.
Otsikko: Vs: Lämpökaivo jäätyy? Mikä avuksi
Kirjoitti: euroshopperi - 20.02.21 - klo:17:43
inverter ión huomattavasti tehokkaampi verrattuna on/off pumppuun 30-60% teholla. Isommilla tehoilla 70-100% on ero marginaalinen on/off pumppuun.
Järjestelmät ovat erilaisia mutta käytännössä tuttavan 10kW on/off on tulo laskee pakkasillla herkästi -2 astetta pakkaselle kun oma pumppu pysyy tulo +3 asteessa suunnilleen samalla 9-10kw teholla. kaivossa eroa 10m. Eli käytännössä inverter ei kuormita kaivoa läheskään samalla tavalla, lämpötila pysyy plussalla ja hyötysuhde korkeana. Teoriassa pitäisi olla toisinpäin, kun inverter osateholla ottaa enemmän kaivosta irti ??? En oikein keksi muuta syytä kuin pitkän lämpimän ajan keväästä syksyyn. Inverter otta silloin kaivosta vain mitä tarvii, on/off aina 100%. on/off  tarvirtsee varajan lämmitykseen ( lämpöhäviö) inverterin voi kytkeä suoraan lämmityspiiriin.

Ei talon sisällä oleva varaaja tuota yhtään lämpöhäviötä, jos ei nyt niin paljon ylilämmitä, että tuuletus on välttämätöntä. Molemmat pumput vetää kaivosta sen, mitä tarvii. Toinen jatkuvalla virralla ja toinen sykleissä.
Otsikko: Vs: Lämpökaivo jäätyy? Mikä avuksi
Kirjoitti: Tupi - 20.02.21 - klo:18:06
Eikös Tomppeli laskenut sulle aikoinaan 281 m. Se olisi voinut olla jo melko hyvä. Nyt voisi olla paikallaan harkita ILP:n laittamista tueksi. Varsinkin jos olisi muuta käyttöä edes hieman. Huipputehon tarpeeseenhan tuosta ei suoraan ole, mutta kokonaisenergian pienempi imurointi voi silti auttaa kummasti tässä tapauksessa. Tämä talvi saattaa olla monelle sellainen koetinkivi, jolla tulee ilmi nuo kaivosta tingatut metrit. Ei näitä ehkä aina koetella, mutta hyvä muistutus tänä talvena.

Laskuja se, harmikseni vaan löysin tän foorumin liian myöhään..
Mutta näillä mennään, pitää ilmeisesti ruveta lämmittämään leivinuunia ahkerammin ja pitää lämmön pyynti lattiaan pienemmällä. Ainakin koira tykkää siitä.
Mullahan kaivon mitoitti henkilö, joka opettaa/opetti näitä maalämpöön liittyviä juttuja. Tosin Nibe oli silloin samaa mieltä ja käytti ilmeisesti tuota Aksuren mainitsemaa mitoitusta.
No näillä mennään.
Onko mitään "kikkoja" saada noita vastuksia mukaan normaaliin lämmitykseen aiemmin kuin tuon minimin 100 asteminuuttia jälkeen? Tai miten saan sähkön mukaan esim lämpimän käyttöveden tuottoon?
Otsikko: Vs: Lämpökaivo jäätyy? Mikä avuksi
Kirjoitti: jmaja - 20.02.21 - klo:18:12
Pumpussasi voi asettaa alarajan kaivoon menevän keruunesteen lämpötilalle. Luultavasti tuolloin otetaan vastukset automaattisesti avuksi tai sitten menee kokonaan vastuksille rajan ylittyessä. Kokeile laittaa vaikkapa -5 C.
Otsikko: Vs: Lämpökaivo jäätyy? Mikä avuksi
Kirjoitti: jmaja - 20.02.21 - klo:19:19
Vesi ei ole ilmaa, ilmassa tosiaan suuri lämpötilaero tehostaa lämmön tasapainoittumista. "lämpö karkaa"

Maalämpökaivossa vedessä U-putken lämmönkeräyskyky on heikko korkean lämpövastuksen vuoksi, eli lämmönsiirtoaineen ja kallioperän lämpötilaero on suhteellisen suuri. Pienemmällä lämpötilaeolla vastus pieneneeja lämmön keräyskyky paranee.

Vesi ja ilma ovat molemmat virtaavia aineita. Valitettavasti suomenkielestä puuttuu niille yhteinen sana, englanniksi fluid.

Ei niillä ole mitään eroa lämmönsiirrossa. Aineominaisuudet toki eri, mutta aivan samoilla periaatteilla ne virtaavat ja siirtävät lämpöä. Suurella lämpötilaerolla saadaan suurempi lämpövuo.

Se kaivossa oleva keräin ottaa sitä suuremman energian mitä suurempi on lämpötilaero kallion ja putken ulkopinnan välillä. Putken ulkopinnasta keruunesteeseen on vielä putken muovin lämpövastus ja muovista keruunesteeseen. Tuo viimeinen riippuu virtausnopeudesta ja myös keruunesteen lämpötilasta, koska se vaikuttaa viskositeettiin.

Tietysti lämpöä siirtyy koko kaivon mitalta. Teho metriä kohden riippuu kaivon menevän keruunesteen lämpötilasta ja kaivon pystysuuntaisesta lämpötilajakaumasta. Talvella kaivon yläosa on viileämpi, mutta tuskin sentää kaivoon menevää keruunestettä kylmempi.
Otsikko: Vs: Lämpökaivo jäätyy? Mikä avuksi
Kirjoitti: seppaant - 20.02.21 - klo:19:23
"aksutre"
Lainaus
On/off pumppu kun käynnistyy niin putkien lepolämpötila laskee esi. +5 ->-2.
Inverterissä  tapahtuu samaa mutta muutos pienempi esim. minulla normaalisti +5 -> +2.
Tuossa on 4 asteen ero ja kun kaivoa ympäröivän maan keskilämpö on n.+6 luokkaa niin +2 on huomattavasti lähempänä +6 astetta kuin-2  ja lämpö siirtyy tehokkaammin.

Jos pitkä fysiikka ei jäänyt yliopistolla väliin niin tuossa hyvä tietopaketti  ;D
https://trepo.tuni.fi/bitstream/handle/123456789/21943/Lahti.pdf?sequence=3&isAllowed=y
Tuossa opinnäytetyössä on yli kymmenen sivun verran teoretisoitu lämmön siirtymistä lämpökaivossa mutta en pikaisella lukemisella löytänyt vastausta aiemmin esittämääni kysymykseen.
Mikä on se syy että pienellä lämpötilaerolla on lämmön siirtyminen tehokkaampaa?

Minun on-off koneen kaivossa on kylmän haaran menolämpötila n. 3-4C matalampi kuin kaivon lämpötila ja lämpöisestä haarasta tuleva on n. sama kuin kaivon lämpötila. Katso kuva viestissä  #28.
Eli sama kuin sinun inverter-kaivossa.

ATS
Otsikko: Vs: Lämpökaivo jäätyy? Mikä avuksi
Kirjoitti: kotte - 20.02.21 - klo:19:56
Voisi jopa järkeillä, että jaksottaisella käytöllä saattaisi saada kaivosta enemmän energiaa irti joillakin edellytyksillä kuin (invertteripumpun) tasaisella käynnillä. Tämä on siis puhdasta spekulaatiota toistaiseksi.

Perustelen tätä sillä, että jaksottainen pumppaus epäilemättä muodostaa keruuputkien pinnalle kaivoon menevän putken yläpäässä paksumman jääklöntin käyntijakson lopulla. Jos pumppu sattuisi ehtiä huilaamaan (mikä tosin ei vaikuta huippukuorman aikaan luultavalta), klöntti saattaa päästä irtoamaan etenkin, jos liuospumppu pidetään päällä ja kaivon pohjalta tuleva lämpimämpi neste pääsee paluukiertoon yli nollan lämpötilassa. Jos jää sitten irtoaa paloina, se epäilemättä tehostaa huomattavasti kaivon konvektiovirtauksia, mikä on omiaan tasoittamaan kaivon lämpötiloja. Samalla edellytykset uuden jääklöntin muodostumiseen keruuputken ympärille ovat mahdollismmat hyvät ja tällaisen muodostuminen aivan keruuputken pintaan tarjoaa tehokkaan siirtymätien keruuliuoksesta putken seinämän kautta muodostuvaan 0-asteiseen uuteen jäähän. Klönttien sulaminen tavallaan kasvattaa tehollista lämmönkeräyspinta-alaa itse keruuputken pinta-alaa suuremmaksi.

Samahan on tilanne esimerkiksi ei-regeneratiivisten lto-laitteiden kennojen osalla, eli lämmönsiirto voi muodostua tehokkaammaksi niin, että kenno sulatetaan ajottain (jolloin jäteilma putoaa lähellä veden jäätymislämpötilaa), jolloin sulatuksen päätyttyä jäteilma lämpötila voi toviksi pudota selvästi pakkasen puolellekin. Tämä johtaa tehokkaampaan lämmöntalteenottoon kuin päästämällä kenno tasaiseen jäähän ja rajoittamalla sen jälkeen lämmöntalteenoton tehokkuutta niin, ettei jääkerroksen paksuus ylitä kanavissa olevaa varatilaa tyydyttävän ilmavirtauksen kannalta.
Otsikko: Vs: Lämpökaivo jäätyy? Mikä avuksi
Kirjoitti: Halkoholisti evp - 20.02.21 - klo:21:02
Joo kyllähän se on oikeasti fakta että mitä suurempi lämpötilaero eli dt on keruuputken ja kaivonesteen välillä niin sitä enempi se lämpö siirtyy keruuputkeen.
Otsikko: Vs: Lämpökaivo jäätyy? Mikä avuksi
Kirjoitti: Tupi - 20.02.21 - klo:21:12
Nyt on ketjun aloituspäivästä lähtien ollut keruupumppu jatkuvalla (4 päivää), lisäksi oli aiemmin puoli vuorokautta pelkällä sähköllä, sekä nyt edellisen vuorokauden myös pelkällä sähköllä.
--> paisuntasäiliön pinta on laskenut "piripinnasta" melkein kolmanneksen ja kaivosta tuleva neste on ollut nyt kompuran käynnistyttyä alle -1 ja menevä pysynyt alle -5. Eli ainakin vähän  on saatu kaivoa elvytettyä. Tän illan annan kompuran käydä, että saadaan paremmin lämmintä vettä saunomisen yhteyteen ja sitten kokeillaan laittaa viel vajaaksi vuorokaudeksi sähkölle.. Sit voisi kokeilla tuota raja-arvon asettamista ja sitä, mitä pumppu tekee kun arvo tulee täyteen.
Kiitos jo tässä vaiheessa vinkeistä! Kylmän kaivon kanssa eläminen jatkukoon..
Otsikko: Vs: Lämpökaivo jäätyy? Mikä avuksi
Kirjoitti: aksutre - 21.02.21 - klo:08:58
"aksutre"Tuossa opinnäytetyössä on yli kymmenen sivun verran teoretisoitu lämmön siirtymistä lämpökaivossa mutta en pikaisella lukemisella löytänyt vastausta aiemmin esittämääni kysymykseen.
Mikä on se syy että pienellä lämpötilaerolla on lämmön siirtyminen tehokkaampaa?

Minun on-off koneen kaivossa on kylmän haaran menolämpötila n. 3-4C matalampi kuin kaivon lämpötila ja lämpöisestä haarasta tuleva on n. sama kuin kaivon lämpötila. Katso kuva viestissä  #28.
Eli sama kuin sinun inverter-kaivossa.

ATS

Konvektiossa  lämpötilojen aiheuttama tiheysero saa aikaan liikkeen.
Yleensä aineiden tiheys kasvaa lämpötilan laskiessa, vesi on kuitenkin poikkeus, sen tiheys on suurimmillaan 4 asteessa. Myös maalämpökaivoissa käytetty 30% etanolin ja veden seos käyttäytyy saman kaltaisesti lämmönjohtavuus heikkenee lämpötilan laskiessa jäätymispisteeseen saakka kts. taulukko liitteenä. Eli yhteenvetona kaivolta tuleva  neste tulisi olla  lähellä kaivossa olevan veden lämpötilaa tehokkaimman lämmönsiirron aikaansaamiseksi.

Inverter pumppu voi virtausmittauksen ja lämpötila antureiden perusteella säätää tuota liuospiirin lämpötilaa optimaaliseksi. On/offissa tämä ei ole mahdollista, nesteen lämpötila putoaa useita asteita kaivon lämpötilaan nähden. Muita kaivon lämpöön vaikuttavia tekijöitä on varmaan kymmeniä, virtaus, putkiston tyyppi, pumpun tyyppi, reiän halkaisija, pohjaveden virtaus jne.

Tällä hetkellä kun on plussan puolella meno on 3.5 ja paluu 6.3. Pumppu joutuu käymään 6 kW teholla, vaikka minimilläkin pärjäisin. Käyntijakso lyhenee ja hyötysuhde puttoaa :'(

Ja teoriaa…..

https://mycourses.aalto.fi/pluginfile.php/392188/mod_resource/content/1/LAMMONSIIRTO4.pdf

Otsikko: Vs: Lämpökaivo jäätyy? Mikä avuksi
Kirjoitti: aksutre - 21.02.21 - klo:09:54
Voisi jopa järkeillä, että jaksottaisella käytöllä saattaisi saada kaivosta enemmän energiaa irti joillakin edellytyksillä kuin (invertteripumpun) tasaisella käynnillä. Tämä on siis puhdasta spekulaatiota toistaiseksi.

Perustelen tätä sillä, että jaksottainen pumppaus epäilemättä muodostaa keruuputkien pinnalle kaivoon menevän putken yläpäässä paksumman jääklöntin käyntijakson lopulla. Jos pumppu sattuisi ehtiä huilaamaan (mikä tosin ei vaikuta huippukuorman aikaan luultavalta), klöntti saattaa päästä irtoamaan etenkin, jos liuospumppu pidetään päällä ja kaivon pohjalta tuleva lämpimämpi neste pääsee paluukiertoon yli nollan lämpötilassa. Jos jää sitten irtoaa paloina, se epäilemättä tehostaa huomattavasti kaivon konvektiovirtauksia, mikä on omiaan tasoittamaan kaivon lämpötiloja. Samalla edellytykset uuden jääklöntin muodostumiseen keruuputken ympärille ovat mahdollismmat hyvät ja tällaisen muodostuminen aivan keruuputken pintaan tarjoaa tehokkaan siirtymätien keruuliuoksesta putken seinämän kautta muodostuvaan 0-asteiseen uuteen jäähän. Klönttien sulaminen tavallaan kasvattaa tehollista lämmönkeräyspinta-alaa itse keruuputken pinta-alaa suuremmaksi.

Samahan on tilanne esimerkiksi ei-regeneratiivisten lto-laitteiden kennojen osalla, eli lämmönsiirto voi muodostua tehokkaammaksi niin, että kenno sulatetaan ajottain (jolloin jäteilma putoaa lähellä veden jäätymislämpötilaa), jolloin sulatuksen päätyttyä jäteilma lämpötila voi toviksi pudota selvästi pakkasen puolellekin. Tämä johtaa tehokkaampaan lämmöntalteenottoon kuin päästämällä kenno tasaiseen jäähän ja rajoittamalla sen jälkeen lämmöntalteenoton tehokkuutta niin, ettei jääkerroksen paksuus ylitä kanavissa olevaa varatilaa tyydyttävän ilmavirtauksen kannalta.

Ehkä ei han noin. Luonnollisen konvektion seurauksena jää pyrkii vettä kevyempänä ylöspäin. Eli kaivo alkaa jäätymään sieltä mstä se on kylmin, yleensä ensimmäiset 15m menoputkea. Tällaisilla kovilla pakkasjaksoilla ei juuri taukoja ole riippumatta pumpun tyypistä. Jäätyminen vain etenee jos syötetään huomattavasti pakkaksella olevaa nestettä. Tulee huomioida että kun vesi kaivossa alkaa jäätymää tapahtuu aineen tilavuuden muutos, jää on 10 % suurempaa tilavuudeltaan, joten se kuristaa tuon 10% putkea littiin ja virtaus heikkenee ja lämpöä on vähemmän saatavissa. Jää poistuu kaivon veden lämpötilan noustessa joko sähkövastuksella tai pitämällä lämmityksessä taukoja vain keruupiirin pumppua pyörittämällä jos kelit sen mahdollistavat. Jää ei lämpöä luovuta joten aktiivimetrit lyhenevät. Kyllä pumpuissa lämpöanturit on, sähkövastukset vaan käyttöön. Ei ole mitään järkeä jäädyttää kaivoa em. syistä  :)
Otsikko: Vs: Lämpökaivo jäätyy? Mikä avuksi
Kirjoitti: Halkoholisti evp - 21.02.21 - klo:10:38
Konvektiossa  lämpötilojen aiheuttama tiheysero saa aikaan liikkeen.
Yleensä aineiden tiheys kasvaa lämpötilan laskiessa, vesi on kuitenkin poikkeus, sen tiheys on suurimmillaan 4 asteessa. Myös maalämpökaivoissa käytetty 30% etanolin ja veden seos käyttäytyy saman kaltaisesti lämmönjohtavuus heikkenee lämpötilan laskiessa jäätymispisteeseen saakka kts. taulukko liitteenä. Eli yhteenvetona kaivolta tuleva  neste tulisi olla  lähellä kaivossa olevan veden lämpötilaa tehokkaimman lämmönsiirron aikaansaamiseksi.




No joo, teoriassa jos liuospumpun kierrokset on nollassa niin silloinha tuo ero on  nolla ts ”hyötysuhde” on 100%. Eli ptken neste ja kaivon neste samassa lämpötilassa. Siitä kun kierroksia liuoskiertopumppuun lisätään niin lämpötilaero kasvaa.

Ja kun tuo lämpötilaero kasvaa niin lämmönsiirtymistä myös tapahtuu enemmän. Vertaa vaiikka käyttövesikierukkaan. Jos varaaja on aika viileä, niin pienellä virtaamaallakin kierukasta tulee liki varaajan lämpöistä vettä. Eli on ”invertteri” hana. Taas jos hanan laittaa täysille niin hanasta tulee hetken varaajan lämpöistä vettä joka muuttuu aika pian viileäksi, eli on -off hana.

Tuolla joku jo mainitsikin, että pumppu ottaa kaivosta sen mitä tarvitsee. Oli se sitten invertteri tai on off. Invertteri optimoi sen vähän paremmin. Mutta maksaako invertteri kalliimman hintansa takaisin, se on ihan toinen tulkinta juttu. Siitäkin on eri näkemyksiä.
Otsikko: Vs: Lämpökaivo jäätyy? Mikä avuksi
Kirjoitti: jmaja - 21.02.21 - klo:11:32
Onko invertteri kalliimpi? Riippuu mallista. Vaikkapa F1255-12 ja F1245-10 välillä on 140 € hintaero ja F1245-12 on jo 600 € kalliimpi. Toki sitten löytyy F1226-12, joka on 600 € halvempi kuin F1255-12. Boschilta sitten löytyy merkittävästi halvempi on-off, 5000 LWM-11 maksaa 1340 € vähemmän kuin 7001 LWM-12. Hinnat Maalämpötukusta.
Otsikko: Vs: Lämpökaivo jäätyy? Mikä avuksi
Kirjoitti: seppaant - 21.02.21 - klo:12:13
"aksutre"
Lainaus
Tulee huomioida että kun vesi kaivossa alkaa jäätymää tapahtuu aineen tilavuuden muutos, jää on 10 % suurempaa tilavuudeltaan, joten se kuristaa tuon 10% putkea littiin ja virtaus heikkenee
Ei se nyt aivan näin mene.
Mietihän, miten jäätyminen tapahtuu.

ATS
Otsikko: Vs: Lämpökaivo jäätyy? Mikä avuksi
Kirjoitti: kotte - 21.02.21 - klo:13:22
Ehkä ei han noin. Luonnollisen konvektion seurauksena jää pyrkii vettä kevyempänä ylöspäin. Eli kaivo alkaa jäätymään sieltä mstä se on kylmin, yleensä ensimmäiset 15m menoputkea. Tällaisilla kovilla pakkasjaksoilla ei juuri taukoja ole riippumatta pumpun tyypistä. Jäätyminen vain etenee jos syötetään huomattavasti pakkaksella olevaa nestettä. Tulee huomioida että kun vesi kaivossa alkaa jäätymää tapahtuu aineen tilavuuden muutos, jää on 10 % suurempaa tilavuudeltaan, joten se kuristaa tuon 10% putkea littiin ja virtaus heikkenee ja lämpöä on vähemmän saatavissa. Jää poistuu kaivon veden lämpötilan noustessa joko sähkövastuksella tai pitämällä lämmityksessä taukoja vain keruupiirin pumppua pyörittämällä jos kelit sen mahdollistavat. Jää ei lämpöä luovuta joten aktiivimetrit lyhenevät. Kyllä pumpuissa lämpöanturit on, sähkövastukset vaan käyttöön. Ei ole mitään järkeä jäädyttää kaivoa em. syistä  :)
Jää johtaa lämpöä neljää kertaa paremmin kuin siesova vesi, jota konvektio ei saa liikkeelle, piste. Viittasin tapaukseen, jossa jäätä kertyy vain putken ympärille, mutta reiän ja kallion väliin jää nestekanava. Jos jää pääsee paksunemaan kallioon asti, on tehoa otettu enemmän (mitä muuten ei voi tapahtua kuin niin, että lämpöä siirtyy nesteestä keruuputkeen jään lävitse!). Tässä tilanteessa saattaa toimivuuden kannalta olla edulisempaa pitää reikä tasaisesti jäässä (invertteripumppuvaihtoehdolla) kuin niin, että jää pääsee välillä sulamaan ja tääsä jäätymään uudelleen (ON/OFF-pumpulla), jolloin tilavuusmuutoksia seuraa ketjuna osin arvaamattomin seurauksin. Riskialueella olaan tuossa tilanteessa joka tapauksessa.
Otsikko: Vs: Lämpökaivo jäätyy? Mikä avuksi
Kirjoitti: fraatti - 21.02.21 - klo:14:58
Tuossa on mainittu teräsputkitettu osuus ongelmaksi jäätymisen kannalta.
(https://i.imgur.com/ISXd0In.png)
http://kth.diva-portal.org/smash/get/diva2:1501403/FULLTEXT01.pdf
Otsikko: Vs: Lämpökaivo jäätyy? Mikä avuksi
Kirjoitti: aksutre - 21.02.21 - klo:15:17
Itse kokonaan unohdin tuon maaporauksen teräsputken vaikutukset. Maan pinnassa ei ole juurikaan geotermistä lämpöä, sitä alkaa olevaan vasta 15M syvyydessä. Sitä ennen maan pintalämpötilan, esim. kova pakkasjakso vaikutus on suuri ja jäätymisriski kasvaa.

"Kun järjestelmää suunnitellaan oletuksena on, että maalämpöpumpun höyrystimeltä lähtee maahan noin 0 asteinen keruuneste. Neste lämpenee maassa noin +3 asteeseen ja palaan takaisin höyrystimelle jossa se taas viilenee uudelleen 0 asteiseksi. Jos maa ei pystykään lämmittämään keruunestettä +3 asteeseen vaan esim. vain +2 asteeseen niin se on merkki siitä että maalämpökaivojen lämmitysteho ei ole riittävän korkea. Eli toisin sanoen lämpöpumpun jäähdytysteho on siis suurempi kuin mitä maalämpökaivojen lämmitysteho. Tämä on ongelma joka johtaa siihen että maalämpökaivot saattavat jäätyä ja niitä rasitetaan liikaa. Tämän vuoksi lämpökaivojen määrän/syvyyden pitää olla aina riittävä ja mielellään jopa hieman ylimitoitettu".

Eli kun kaivo alkaa em. syistä jäätyä, virtaus kuristuu, tuleva lämpö laskee ĺisää, höyrystimelle tuleva matala  lämpötila huonontaa hyötysuhdetta, pumpun virrankulutus kasvaa, kaivo viilenee kun siitä otetaan enemmän kuin kapasitetti on jne. Kaikki nämä ovat typillisiä on/off pumppujen ongelmia. tietooni ei ole tullut yhtäkään invertteripumpun kaivon jäätymistä, mutta kai sellainen teoriassa on mahdollista jos ajetaan jatkuvasti maksimiteholla ilman sähkövastuksia.
Otsikko: Vs: Lämpökaivo jäätyy? Mikä avuksi
Kirjoitti: fraatti - 21.02.21 - klo:15:20
Konvektiosta

Natural convection in groundwater-filled boreholes used as ground heat exchangers
https://sci-hub.se/10.1016/j.apenergy.2015.11.041

Muuta aiheeseen liittyvää
http://kth.diva-portal.org/smash/resultList.jsf?dswid=-1432&language=en&searchType=SIMPLE&query=bhe&af=%5B%5D&aq=%5B%5B%5D%5D&aq2=%5B%5B%5D%5D&aqe=%5B%5D&noOfRows=50&sortOrder=author_sort_asc&sortOrder2=title_sort_asc&onlyFullText=false&sf=all
Otsikko: Vs: Lämpökaivo jäätyy? Mikä avuksi
Kirjoitti: aksutre - 21.02.21 - klo:15:34
kiitos linkeistä :)

Tutkimus Ruotsissa "hieman" eri tasolla kuin täällä suomessa.
Otsikko: Vs: Lämpökaivo jäätyy? Mikä avuksi
Kirjoitti: seppaant - 21.02.21 - klo:16:55
"aksutre"
Lainaus
Eli kun kaivo alkaa em. syistä jäätyä, virtaus kuristuu, tuleva lämpö laskee ĺisää, höyrystimelle tuleva matala  lämpötila huonontaa hyötysuhdetta, pumpun virrankulutus kasvaa, kaivo viilenee kun siitä otetaan enemmän kuin kapasitetti on jne. Kaikki nämä ovat typillisiä on/off pumppujen ongelmia. tietooni ei ole tullut yhtäkään invertteripumpun kaivon jäätymistä, mutta kai sellainen teoriassa on mahdollista jos ajetaan jatkuvasti maksimiteholla ilman sähkövastuksia.
Kaivon jäätyminen aiheuttaa vain harvoin ongelmia.
Kun putkien pinnalle alkaa muodostua jäätä on jään tilavuus n. 10% suurempi kuin sen veden mistä jää on syntynyt. Tämä ei rutista putkia, koska lisääntyneen tilavuuden syrjäyttämä vesi pääsee purkautumaan kaivoon. Vaikka jäätulppa kasvaisi kalioon asti niin ei sekään aiheuta painetta keruuputkiin.
Vasta siinä tapauksessa, kun kahden jäätulpan väliin loukkuun jäänyt tai muuten loukkuuntunut vesi jäätyy, nousee paine ja putket rutistuu.

Oheisesta kuvasta nähdään kuinka minun on-off koneen kaivon veden lämpötila käyttäytyy, kun lämmityskaudella on käyntiaikasuhde vaihdellut 20 - 85%:n välillä.
Mittausanturi on kaivon vesitilassa 25 m maan pinnasta ja 15 m veden pinnasta.
Käynti- ja seisjaksojen välinen lämpötilan vaihtelu on ollut 0,1 - 0,2 C. Voiko invertter-kone kuormittaa kaivoa vielä tasaisemmin?

ATS
Otsikko: Vs: Lämpökaivo jäätyy? Mikä avuksi
Kirjoitti: aksutre - 21.02.21 - klo:17:32
Sulla on kieltämättä oikein mitoitettu kaivo pumpun kokoon nähden.
Pienellä teholla voi inverter päästä vähän paremmaksi, mutta 64-85% mennään samaan tahtiin.
Vasta 85% käyntiaikasuhteella menee pakkasen puolelle.Tuo ei ole mikään ongelma jollei kylmä jakso veny poikkeuksellisen pitkäksi.

Ongelmiahan alkaa yleensä ilmetä kun mennään reilusti liuoksen lämpötiloissa pakkaselle, kuten keskustelun aloittajalla on tilanne.
Usein tuo paisuntasäiliön pinta nousee tai alkaa vuotamaan yli. Ymmärtääkseni se on merkki suljetun kierron ( putket ) tilavuuden pienentymisestä. Tuon ruotsalasitutkimuksen mukaan puristuminen on todennäköisintä teräsputken ( maaporaus ) sisällä.

Otsikko: Vs: Lämpökaivo jäätyy? Mikä avuksi
Kirjoitti: seppaant - 22.02.21 - klo:15:29
Lainaus
Maalämpökaivossa vedessä U-putken lämmönkeräyskyky on heikko korkean lämpövastuksen vuoksi, eli lämmönsiirtoaineen ja kallioperän lämpötilaero on suhteellisen suuri. Pienemmällä lämpötilaeolla vastus pieneneeja lämmön keräyskyky paranee.
Lainaus
Yleensä aineiden tiheys kasvaa lämpötilan laskiessa, vesi on kuitenkin poikkeus, sen tiheys on suurimmillaan 4 asteessa. Myös maalämpökaivoissa käytetty 30% etanolin ja veden seos käyttäytyy saman kaltaisesti lämmönjohtavuus heikkenee lämpötilan laskiessa jäätymispisteeseen saakka
Tämä nesteiden lämmönjohtavuuden heikkeneminen lämpötilan laskiessa / tiheyden kasvaessa on mielenkiintoinen juttu.
Muiden kuin veden suhteen tämän vielä ymmärtää mutta Melinderin mukaan myös veden lämmönjohtavuus heikkenee tasaisesti jäätymispisteeseen 0 C asti.
Vanha kouluttaja työmaalla esitti usein retorisen kysymyksen "Paljonko on paljon?" eli onko esitetyllä väittämällä merkitystä käytännön elämässä.

"aksutre"
Laskisitko seuraavan tapauksen?
- Perustuu osittain omaan järjestelmääni ja on osittain kuvitteellinen.
- On yksi ja sama maalämpöjärjestelmä syksyllä lämmityskauden alussa ja talvella kylmään aikaan.
- Kummassakin tapauksessa kaivosta otetaan sama teho.
- Kaivo halk 120mm, akt syvyys 230m, putket 40x2,4mm, 2-putkikeräin
Tilanne syksyllä
- Kaivon veden lämpötila pohjalla 6,0C, pinnassa 5,5C
- kaivoon meno 2,6C, paluu kaivosta 5,6C -> Dt 3,0C
Talvella
- Kaivon veden lämpötila pohjalla 2,5C, pinnassa 2,5C
- kaivoon meno ? ? ?C, paluu kaivosta 1,8C -> Dt ??

Kysymys?
Mikä on talvella keruun Dt kun laskelmissa otetaan huomioon ainoastaan veden ja maawiinan lämpötiloista johtuvat lämmönjohtavuuden erot?

ATS
Otsikko: Vs: Lämpökaivo jäätyy? Mikä avuksi
Kirjoitti: aksutre - 22.02.21 - klo:18:10
Noin esitettynä molempien Dt on sama 3 astetta, mutta koska höyrystimelle tileva lämpötila on matalampi kompressorin tuottama teho putoaa n.3% per aste n.4x3=12%. Huonomman lämmönsiirron vuoksi pumpun käyntiaika on saman tehon tuottamiseksi pidempi ja nesteen kiertoaika kaivossa pidempi.
Otsikko: Vs: Lämpökaivo jäätyy? Mikä avuksi
Kirjoitti: seppaant - 22.02.21 - klo:19:15
Sehän on selvä, kun yhtä asiaa muutetaan, muuttuu kaikki muutkin.
Unohdetaan kompressori ja sen hyötysuhteen muutokset sekä muut muuttuvat tekijät.
Siis otetaan kylmästä kaivosta sama teho kuin lämpimästä.
Paljonko kasvaa Dt kylmempien nesteiden huonommasta lämmönjohtavuudesta johtuen?

ATS
Otsikko: Vs: Lämpökaivo jäätyy? Mikä avuksi
Kirjoitti: jmaja - 22.02.21 - klo:20:22
Tässä on arvoja aineominaisuuksille. -10 - +10 C välillä maaviinan kylmetessä tiheys kasvaa (970->976 kg/m3), ominaislämpö kasvaa (4320->4335 kJ/kg), lämmönjohtavuus laskee (0,441->0,425 W/mK) ja viskositeetti kasvaa (3,5->10,7 mPas).
https://www.kth.se/polopoly_fs/1.114041.1550156961!/Menu/general/column-content/attachment/MSc%20Thesis%20-%20KASSABIAN.pdf (https://www.kth.se/polopoly_fs/1.114041.1550156961!/Menu/general/column-content/attachment/MSc%20Thesis%20-%20KASSABIAN.pdf)

Siis samassa tilavuusvirrassa lämpökapasiteettia on enemmän, mutta lämmönjohtavuus hiukan huonompi. Tärkein muutos on kuitenkin viskositeetti. Jossain vaiheessa virtaus tippuu laminaariseksi, jolloin lämmönsiirto voi heikentyä radikaalistikin.

Kaivovedellekin tapahtuu vastaavia muutoksia. 0-10 C välillä kylmetessä, tiheys ei muutu käytännössä, ominaislämpö kasvaa (4,20->4,22 kJ/kg), lämmönjohtavuus laskee (0,579->0,556 W/mK) ja viskositeetti kasvaa (1,3->1,8 mPas). Tuolla puolella ei siis tapahdu juuri mitään.
Otsikko: Vs: Lämpökaivo jäätyy? Mikä avuksi
Kirjoitti: sailor - 23.02.21 - klo:09:33
Nyt on ketjun aloituspäivästä lähtien ollut keruupumppu jatkuvalla (4 päivää), lisäksi oli aiemmin puoli vuorokautta pelkällä sähköllä, sekä nyt edellisen vuorokauden myös pelkällä sähköllä.
--> paisuntasäiliön pinta on laskenut "piripinnasta" melkein kolmanneksen ja kaivosta tuleva neste on ollut nyt kompuran käynnistyttyä alle -1 ja menevä pysynyt alle -5. Eli ainakin vähän  on saatu kaivoa elvytettyä. Tän illan annan kompuran käydä, että saadaan paremmin lämmintä vettä saunomisen yhteyteen ja sitten kokeillaan laittaa viel vajaaksi vuorokaudeksi sähkölle.. Sit voisi kokeilla tuota raja-arvon asettamista ja sitä, mitä pumppu tekee kun arvo tulee täyteen.
Kiitos jo tässä vaiheessa vinkeistä! Kylmän kaivon kanssa eläminen jatkukoon..

Tiedätkö millä syvyydellä kaivossasi on vesi? Minkälainen talon ilmanvaihto on? Paljonko kaivolta on tekniseen tilaan?
Otsikko: Vs: Lämpökaivo jäätyy? Mikä avuksi
Kirjoitti: aksutre - 23.02.21 - klo:15:51
Sehän on selvä, kun yhtä asiaa muutetaan, muuttuu kaikki muutkin.
Unohdetaan kompressori ja sen hyötysuhteen muutokset sekä muut muuttuvat tekijät.
Siis otetaan kylmästä kaivosta sama teho kuin lämpimästä.
Paljonko kasvaa Dt kylmempien nesteiden huonommasta lämmönjohtavuudesta johtuen?

ATS

Kylmästä kaivosta ei voi vertailukelpoisesti ottaa samaa tehoa kuin lämpimästä. Liuoksen Dt:llä ei siis keruupuolella ole merkitystä höyrystimelle menevän liuoksen lämpötila ratkaisee. Esim. lämmin kaivo meno+3 ja tulo +5 Dt on +2,  kylmä kaivo meno-1.2 paluu +1.8 Dt on +3, kuitenkin pienemmällä Dt:llä +5 asteen lämpöinen neste tuottaa suuremman tehon kuin 1.8 asteinen suuremmalla Dt:llä.
Maalämpöjärjestelmät ovat mitoitettu yleensä siten että meno on 0 ja paluu 3. jos kaivosta otetaan enemmän kuin se antaa laskee sen lämpötila ohi optimaalisen. Höyrystimeltä palaava neste jäähdyttää kaivoa jos tehoa otetaan liikaa. Silloin seurauksena on lämpötilan lasku alle nesteiden parhaiden tiheysarvojen. Tutkimustuloksia  tästä ei ihan heti tullut vastaan, mutta linkitän heti jos sellainen löytyy. Sillä varmaankin on ihan merkittävä vaikutus lämmön liikkeeseen liuospiirissä.
Otsikko: Vs: Lämpökaivo jäätyy? Mikä avuksi
Kirjoitti: fraatti - 23.02.21 - klo:16:09
Kylmästä kaivosta ei voi vertailukelpoisesti ottaa samaa tehoa kuin lämpimästä. Liuoksen Dt:llä ei siis keruupuolella ole merkitystä höyrystimelle menevän liuoksen lämpötila ratkaisee. Esim. lämmin kaivo meno+3 ja tulo +5 Dt on +2,  kylmä kaivo meno-1.2 paluu +1.8 Dt on +3, kuitenkin pienemmällä Dt:llä +5 asteen lämpöinen neste tuottaa suuremman tehon kuin 1.8 asteinen suuremmalla Dt:llä.
Maalämpöjärjestelmät ovat mitoitettu yleensä siten että meno on 0 ja paluu 3. jos kaivosta otetaan enemmän kuin se antaa laskee sen lämpötila ohi optimaalisen. Höyrystimeltä palaava neste jäähdyttää kaivoa jos tehoa otetaan liikaa. Silloin seurauksena on lämpötilan lasku alle nesteiden parhaiden tiheysarvojen. Tutkimustuloksia  tästä ei ihan heti tullut vastaan, mutta linkitän heti jos sellainen löytyy. Sillä varmaankin on ihan merkittävä vaikutus lämmön liikkeeseen liuospiirissä.

Mistäs tuon kaivosta +3 astetta keksit?

Yleensä koneiden tehot ilmoitetaan B0W35 tms ja tällöin Brine on 0 ja Water 35. Lämpötilaerona joko nimellisvirtaus tai 3 K liuospuolella. Toisella puolella 5 K.

Niben mitoitussoftassa yhtenä tärkeimpänä tekijänä mitoitukseen liittyen on liuoksen keskilämpötila. Ainuttakaan mitoitusta en ole vielä nähnyt missä olisi käytetty arvoa 1,5 astetta. -0,5 ja -1,5 väliin nämä ovat olleet tähän saakka.
Tuolla oli muutama esimerkki: https://www.maalampofoorumi.fi/index.php?topic=6447.0
Otsikko: Vs: Lämpökaivo jäätyy? Mikä avuksi
Kirjoitti: aksutre - 23.02.21 - klo:17:35
Mistäs tuon kaivosta +3 astetta keksit?

Liitteenä kuva oman pumpun kylmäpiirin  yleiskuvasta  lhöyrystimeltä lähtee maahan 0 asteinen joka lämpenee 3 asteiseksi ja palaa höyrystimelle, jossa jäähtyy uudelleen 0 asteiseksi. Mikä meni väärin :-X
Otsikko: Vs: Lämpökaivo jäätyy? Mikä avuksi
Kirjoitti: seppaant - 23.02.21 - klo:17:38
Yritetään vielä kerran ja unohdetaan höyrystimet, lauhduttimet sun muut maalämmön härpäkkeet.

On kuvan mukainen litteä laatikko
- Pinta-ala 1m2
- Sisäkorkeus 20 mm
- Täytetty vedellä
Yläpuolella on lämmön lähde mikä lämmittää yläpintaa tasaisesti
Alapuolella lämmön kuluttaja mikä jäähdyttää alapintaa tasaisesti.

Kaksi tilannetta
1) Veden yläpinnan lämpötila on 8,0C
Veden alapinnan lämpötila on 4,0C
-Laske laatikon läpi menevä lämpöteho.

2) Veden yläpinnan lämpötila on 4,0C
Laatikon läpi menee sama lämpöteho kuin tilanteessa 1
- Laske veden alapinnan lämpötila.

Samat laskelmat myös vesi-etanoliseokselle.

Laskelmissa otetaan huomioon vain nesteen jäähtymisestä johtuva lämmönjohtavuuden lasku.

ATS
Otsikko: Vs: Lämpökaivo jäätyy? Mikä avuksi
Kirjoitti: aksutre - 23.02.21 - klo:18:12
Dt on noissa aina sama.

Kun puhutaan maalämmöstö kts seuraava tutkimus s.76 taulukko 4 ( vasen ja oikea reuna )

https://www.researchgate.net/publication/273525301_Heating_system_return_temperature_effect_on_heat_pump_performance

Kun virtaukset ovat samat tuottaa meno paluu -7.2 /-5  7.24kW
Kun virtaukset ovat samat tuottaa meno paluu +1.4 /+5 10.76kW

Todella selkeä teho-ero suuremmalla keruupiirin tulolämmöllä  :D
Pumppu raksuttaa pakkaskaivoa käyttäen huomattavsti pidempään piste.
Otsikko: Vs: Lämpökaivo jäätyy? Mikä avuksi
Kirjoitti: fraatti - 23.02.21 - klo:18:12
Liitteenä kuva oman pumpun kylmäpiirin  yleiskuvasta  lhöyrystimeltä lähtee maahan 0 asteinen joka lämpenee 3 asteiseksi ja palaa höyrystimelle, jossa jäähtyy uudelleen 0 asteiseksi. Mikä meni väärin :-X

Maalämpöjärjestelmät ovat mitoitettu yleensä siten että meno on 0 ja paluu 3.

Ok, takerruin tuohon.
Otsikko: Vs: Lämpökaivo jäätyy? Mikä avuksi
Kirjoitti: ISKI - 23.02.21 - klo:19:06
Dt on noissa aina sama.

Kun puhutaan maalämmöstö kts seuraava tutkimus s.76 taulukko 4 ( vasen ja oikea reuna )

https://www.researchgate.net/publication/273525301_Heating_system_return_temperature_effect_on_heat_pump_performance

Kun virtaukset ovat samat tuottaa meno paluu -7.2 /-5  7.24kW
Kun virtaukset ovat samat tuottaa meno paluu +1.4 /+5 10.76kW

Todella selkeä teho-ero suuremmalla keruupiirin tulolämmöllä  :D
Pumppu raksuttaa pakkaskaivoa käyttäen huomattavsti pidempään piste.
-5 -(-7.2) = 2.2
  5 - 1.4    = 3.6
Ei kai noita tehoja voi suoraan verrata kun Dt ei ole sama.


Otsikko: Vs: Lämpökaivo jäätyy? Mikä avuksi
Kirjoitti: seppaant - 23.02.21 - klo:19:42
Lainaus
-5 -(-7.2) = 2.2
  5 - 1.4    = 3.6
Ei kai noita tehoja voi suoraan verrata kun Dt ei ole sama.
Juuri näin
Ja tästä ei ainakaan voi päätellä mitään muuttuneen lämmönjohtumisen vaikutuksesta.

Laskin viestissä #64 esittämäni kysymyksen ja tulos on:
- Jos laatikossa on vettä, niin Dt kasvaa 0,05C
- Jos laatikossa on 25 p% etanolivettä, niin Dt kasvaa 0,03C

Todetaan, että toimittaessa maalämpöjärjestelmien lämpötiloissa, on nesteiden lämpötilojen vaikutus lämmönjohtavuuteen niin pieni että sillä ei ole mitään käytännön vaikutusta maalämpöjärjestelmien toimintaan.

ATS

Edit: Ellei joku toisin todista
Otsikko: Vs: Lämpökaivo jäätyy? Mikä avuksi
Kirjoitti: arihy - 23.02.21 - klo:20:30
Olen miettinyt kovasti tuota on/off-pumpun ja invertterin erilaista kaivon jäähdyttämistä enkä millään usko että sillä olisi kovin suurta eroa, jos laitteiden hyötysuhde on lähellä toisiaan. Jossain kirjoituksessa oli verrattu lähellä toisiaan olevia kaivoja ja melkein uskaltaisin väittää että selvästi muita lämpimämmän kaivon kohdalla joko anturit näyttää liian suuria arvoja tai sitten maaperä on poikkeuksellisen hyvä ja sen vuoksi kyseisen kaivon arvoja on vähän huono verrata suurinpaan osaan kaikkia muita kaivoja.

Näin suhteellisen tuoreena maalämmittäjänä pidän omaa kaivoa ihan hyvin onnistuneena vaikka nyt kovimmilla pakkasilla tuleva liuos onkin käynyt nollan pinnassa. Tomppelin mitoituksen mukaan olisi riittänyt 204m aktiivisyvyyttä ja kaivoa porattiin 214m. Vesi on ihan korkkia myöten ja ihan pohjalla tuli vastaan vesisuoni, joka ampui poratessa vettä ylös. Ja meillä on siis on/off pumppu.

Meille tehdyissä myyjien mitoituksissa keskilämpötila vaihteli -2C ja 0C välillä enkä osaa edes arvata miten paljon syvempi meidän kaivon pitäisi olla että vaikka nyt 14C pakkasella sieltä tulisi koko käyntijakson ajan +3C liuos. Riittäisikö 50m lisää vai pitäisikö olla vielä enemmän?

Sain 1-wire anturit kiinni Marraskuun loppupuolella ja silloin tuleva liuos oli lyhyillä käyntijaksoilla karvan alle 5C ja se on varmaan lähellä maksimia mitä tuosta tulee. Tein viikonloppuna testin ja pyöritin pelkkää liuospumppua pari tuntia ja sen päätteeksi tuleva liuos oli lähellä 3C. Heti seuraavan käynti- ja lepojakson jälkeen ensimmäisen kierroksen lämpötila palasi samalle tasolle mitä se oli aiemmin. Meillä näkee tosi selvästi ensimmäisen kierroksen vaikutuksen.

(https://arihy.kuvat.fi/kuvat/Sekalaiset/MLP/D210221.png?img=full)

Graafit ei ole hirveän selviä, kun niistä ei saa suodatettua lepojaksojen arvoja pois, mutta kuukausikuvast näkee kuitenkin kuinka kaivo seuraa tehontarvetta.

(https://arihy.kuvat.fi/kuvat/Sekalaiset/MLP/M202101.png?img=full)
Otsikko: Vs: Lämpökaivo jäätyy? Mikä avuksi
Kirjoitti: Tupi - 23.02.21 - klo:21:00
Tiedätkö millä syvyydellä kaivossasi on vesi? Minkälainen talon ilmanvaihto on? Paljonko kaivolta on tekniseen tilaan?
En muista, missä korkeudessa vesi oli, mutta poranneen firman mukaan(kun nyt tän ongelman yhteydessä kysyin) tällä alueella on ollut vettä ihan hyvin, mutta ei mitenkään yltiöpäisen paljon.
Talossa on Vallox MV110 IV kone ja käytän sitä paljon automatiikalla sekä viikkokelloon ohjelmoituna kotona/poissa. Lisäksi kovilla pakkasilla pidän poissa-asennossa mahdollisimman paljon.
Kaivolta pumpulle on noin 15m, mistä vajaa puolet talon alla. Pihan puolella olevat putket olen eriatänyt Finnfoam "laatikon" sisään. Itse kaivosta on noin 50cm maanpinnalle, mikä on eristetyn viemäriputken sisällä, joten pääsen näkemään esim kesällä liitokset yms. Nyt lunta tietty reilu puoli metriä päällä. Kaivoon olen myös tehnyt eristetyn kannen, n. 20cm foamia.
Otsikko: Vs: Lämpökaivo jäätyy? Mikä avuksi
Kirjoitti: aksutre - 24.02.21 - klo:08:51
-5 -(-7.2) = 2.2
  5 - 1.4    = 3.6
Ei kai noita tehoja voi suoraan verrata kun Dt ei ole sama.
Parhaalla COPiilla toinen oikealta -2.9_0 teho 8.94 kW on kuitenkin huomattavasti korkeampi tuohon -5_-7.2 verrattuna.

Tässä vielä ihan käytännön elämästä esimerkki Bosch 4-16 LWM
Dt sama kaivolta tulo 3 meno 0 ja tulo 4 meno 1. Myös lämmityspiirin kierto samoilla lukemilla 37-32 ja 37-33.

Voidaan huomata että korkeampi lämpötila kaivosta  piedemmällä käyntijaksolla n.30-60 min.
-Vähentää kompressorin vitrrankulutusta (kompressorin lämpötila), sama 37 molemmissa lauhtimelle
- Lämpö-ero näkyy myös höyrystimelle palaavassa   3 ast -3 ja 4 astetta -1.
Eli samalla Dt:llä kaivosta tuotetaan pienemmällä virrankulutuksella sama teho, lämpötila 37 astetta lauhduttimelle.
Myös paluulämpö höyrystimelle pysyy korkeampana kun menolämpö on korkeampi.

Enempää en pysty rautalangasta vääntämään tuon kaivosta tulevan korkeamman lämpötilan vaikutuksesta.



Otsikko: Vs: Lämpökaivo jäätyy? Mikä avuksi
Kirjoitti: aksutre - 24.02.21 - klo:09:02

Todetaan, että toimittaessa maalämpöjärjestelmien lämpötiloissa, on nesteiden lämpötilojen vaikutus lämmönjohtavuuteen niin pieni että sillä ei ole mitään käytännön vaikutusta maalämpöjärjestelmien toimintaan.

ATS

Edit: Ellei joku toisin todista

Näin on, kun kuitenkin huomioidaan kokonaisuus, etenkin vesi-etanoli seoksen viskositeetti eri lämpötiloissa, jonka johdosta virtausnopeus on parempi, virtaus voi muuttua  turbulentiseksi ja tällöin tuo lämmön siirtyminen on merkittävästi tehokkaampaa lämpötilan noustesssa pakkaselta plussalle. Paikalla seisova vesikaivossa kerää huonosti lämpöä ilman virtausta.
Asiasta on heikosti tutkimustietoa, labrakokeetkin on tehty alle 10m kaivoissa ja käytännön vaikutuksia on mahdotonta arvioida.

Edit: tuossa on jotain tutkimustietoa
https://www.researchgate.net/publication/319583607_Effects_of_the_total_borehole_length_and_of_the_heat_pump_inverter_on_the_performance_of_a_ground-coupled_heat_pump_system
Otsikko: Vs: Lämpökaivo jäätyy? Mikä avuksi
Kirjoitti: rawpower - 24.02.21 - klo:11:16
Parhaalla COPiilla toinen oikealta -2.9_0 teho 8.94 kW on kuitenkin huomattavasti korkeampi tuohon -5_-7.2 verrattuna.

Tässä vielä ihan käytännön elämästä esierkki Bosch 4-16 LWM
Dt sama kaivolta tulo 3 meno 0 ja tulo 4 meno 1. Myös lämmityspiirin kierto samoilla lukemilla 37-32 ja 37-33.

Voidaan huomata että korkeampi lämpötila kaivosta  piedemmällä käyntijaksolla n.30-60 min.
-Vähentää kompressorin vitrrankulutusta (kompressorin lämpötila), sama 37 molemmissa lauhtimelle
- Lämpö-ero näkyy myös höyrystimelle palaavassa   3 ast -3 ja 4 astetta -1.
Eli samalla Dt:llä kaivosta tuotetaan pienemmällä virrankulutuksella sama teho, lämpötila 37 astetta lauhduttimelle.
Myös paluulämpö höyrystimelle pysyy korkeampana kun menolämpö on korkeampi.

Enempää en pysty rautalangasta vääntämään tuon kaivosta tulevan korkeamman lämpötilan vaikutuksesta.

Minulla sama pumppu mutta Bosch 2-8 lwm malli. Lattialämmitys ja ilman puskurivaraajaa. Kun heinäkuussa pumppu otettiin käyttöön niin kaivolta tulo oli parhaimmillaan 5.5-6 astetta. Syksyllä se oli noin 3-3.5 astetta ja nyt pakkasesta riippuen ja kuormituksesta 1-2 astetta.

Boschin oma laskuri antoi copiksi 5.8 lämmityskäytölle heinä-lokakuu. Lämmin käyttövesi 3.2
Nyt kun kuormitusta on ollut takana ja kylmää niin Lämmin käyttövesi 3.16 eli se aikalailla ennallaan, mutta lämmitys on laskenut nyt 4.96. Eli voisiko tuo tulevan liuoksen lämpötilan lasku vaikuttaa tähän? todennäköisesti. Ja heinäkuu-lokakuu akselilla on tehty lämmitykseen noin 25-26 asteista vettä. Toki sekin vaikuttaa varmaankin. Joku viisaampi osannee sanoa paremmin?

Edit: Mutta eihän tähän voi olla kuin tyytyväinen. 2016 tammikuu keskilämpötila -15 ja yli 3100kwh kulutus + puuta päivittäin. Nyt tähän mennessä helmikuun keskilämpötila on alle -16 ja näyttäisi sille, että mennään alle 1200kwh kuukausikulutukseen mukana kaikki sähkö.  8)
Otsikko: Vs: Lämpökaivo jäätyy? Mikä avuksi
Kirjoitti: aksutre - 24.02.21 - klo:12:43
Talven tullen käntiajat pitenee ->myrkkyä kiaiolle tunnissa tuleva lämpötila putoaa kaksi asteta ao.tutkimuksessa.
https://www.researchgate.net/publication/320658083_Seasonal_performance_for_Heat_pump_with_vertical_ground_heat_exchanger_in_Riga

Tulevan nesteen lämpötilalla vaikutusta n. 3% aste tehoon = käyntiajat pitenee,teho laskee ja cop painuu alle viiden. Ei voi mitään, pitää odotella kevättä  :) 
Otsikko: Vs: Lämpökaivo jäätyy? Mikä avuksi
Kirjoitti: Halkoholisti evp - 24.02.21 - klo:19:37
Nyt mun systeemi ollut toiminnassa 2,5 kk. Alussa cop oli noin 5,2. Nyt pitkän pakkaskauden aikana koneen ilmoittama cop on laskenut 4,9. Kovimpina pakkasviikkoina cop on ollut noin 4,8. Kaivon lämmöt tippuivat aluksi aika nopeasti. Viime viikkoina kaivon lämmöt eivät ole enää laskeneet vaikka on ollut melko kireitä pakkasia. Kaikkein kovimpina pakkaspäivinä (-25- -29) kone käynyt varmaan 18-19 tuntia. 10,4 KW pumppu on osoittautunut aika onnistuneeksi. Varaajan ansiosta lauhoillakin keleillä käyntijaksot parin tunnin luokkaa.

Mulla on kuiva kaivo, joutui kauan laskemaan hanasta vettä, että sai putket laskettua. Siksi varmaan nuinkin viileä kaivo.
Otsikko: Vs: Lämpökaivo jäätyy? Mikä avuksi
Kirjoitti: tomppeli - 24.02.21 - klo:21:18
...Mulla on kuiva kaivo, joutui kauan laskemaan hanasta vettä, että sai putket laskettua. Siksi varmaan nuinkin viileä kaivo...
Kaivosta näyttää tulevan noin nolla-asteista liuosta.
Kaivossa on vähän lämpöisempää, kuin tuo. Kaivon keskilämpö on mahdollisesti tuossa tilanteessa noin +1 .. +1,5 C.
Kaivoon menevän liuoksen vähän alhainen lämpötila johtuu hiukan turhan suuresta keruun dT arvosta ja se puolestaan on seurausta vähän liian suuresta keruupiirin painehäviöstä.
Kaivossa alas menevän putken ympärillä on ilmeisesti jäävaippaa.
Jos keruun kiertopumppu olisi jatkuvalla käytöllä kovien pakkasten aikaan, sulaisi tuo jäävaippakin pois.
Kaiken kaikkiaan ei mitään hätää ja kaikki toimii hyvin.
Otsikko: Vs: Lämpökaivo jäätyy? Mikä avuksi
Kirjoitti: aksutre - 24.02.21 - klo:22:11
Nyt mun systeemi ollut toiminnassa 2,5 kk. Alussa cop oli noin 5,2. Nyt pitkän pakkaskauden aikana koneen ilmoittama cop on laskenut 4,9. Kovimpina pakkasviikkoina cop on ollut noin 4,8. Kaivon lämmöt tippuivat aluksi aika nopeasti. Viime viikkoina kaivon lämmöt eivät ole enää laskeneet vaikka on ollut melko kireitä pakkasia. Kaikkein kovimpina pakkaspäivinä (-25- -29) kone käynyt varmaan 18-19 tuntia. 10,4 KW pumppu on osoittautunut aika onnistuneeksi. Varaajan ansiosta lauhoillakin keleillä käyntijaksot parin tunnin luokkaa.

Mulla on kuiva kaivo, joutui kauan laskemaan hanasta vettä, että sai putket laskettua. Siksi varmaan nuinkin viileä kaivo.

Viessman ilmoittaa minimilämpötilat tuossa päiväkirjassa ( käyntijakson loppu). Todellisuus on siis toista, useamman asteen laskee käyntijakson alusta. Tilanne on siis melko hyvä :)
Otsikko: Vs: Lämpökaivo jäätyy? Mikä avuksi
Kirjoitti: euroshopperi - 24.02.21 - klo:23:05
”Lämpökaivo jäätyy. Mikä avuksi?”

Uskoisin, että nämä viimeisimmät ajatusleikit ei auta kysyjää yhtään eteenpäin.
Meilläkin on hyvät systeemit. Mutta kysyjälle niitä vinkkejä on vain ehdottaa sitä ILP tukilaitetta, jolla saisi muutaman KWHn ulos kaivon taseesta, ennenkun se on ihan kunnolla jäässä. Ja vastustuki siihen vielä mukaan huipputehon tarpeeseen.
Otsikko: Vs: Lämpökaivo jäätyy? Mikä avuksi
Kirjoitti: aksutre - 25.02.21 - klo:10:26
”Lämpökaivo jäätyy. Mikä avuksi?”

Uskoisin, että nämä viimeisimmät ajatusleikit ei auta kysyjää yhtään eteenpäin.
Meilläkin on hyvät systeemit. Mutta kysyjälle niitä vinkkejä on vain ehdottaa sitä ILP tukilaitetta, jolla saisi muutaman KWHn ulos kaivon taseesta, ennenkun se on ihan kunnolla jäässä. Ja vastustuki siihen vielä mukaan huipputehon tarpeeseen.

Tuntuu keskustelu rönsyävän aika reippaasti ja kaikilla on vahvasti  omat mielipiteet.
keskitytään asiaan, nyt Rovaniemellä vain -3 pakkasta, joten sisälämpötilan pudotus esim. +1_2+ astetta, liuospumppu jatkuvalle ja pelkät vastukset käyttöön. Jatkossa vastukset sitten "auto" tilaan.
ILPillä kesällä hyvä hyötysuhde, sillä varmaan pärjäis touko-syyskuun  5kk ja saisi kaivo levätä.
Ja kuten "Tomppeli" tuossa aiemmin totesi keruun suuri lämpötilaero yli 3 astetta saattaa olla merkki jäätymisongelmasta.
Kannattaa aina ylimitoittaa kaivo, tuossa juuri menossa toteutukseen kiinteistö 60 kW pumpulla ja 5x310m kaivoilla. Ei paljon tunnu lisämetrit kun poraus maksaa muutenkin 50 teur. Jälkeenpäin ei tarvi katua  :)
Lämpöässä mitoittaa samaan kenttään rohkeasti 73kW pumpun  :'(

Alkuperäinen kysyjä voisi kommentoida mitä on tehnyt asian suhteen ja mikä nyt on kaivon tilanne.
Otsikko: Vs: Lämpökaivo jäätyy? Mikä avuksi
Kirjoitti: rvn - 25.02.21 - klo:10:55
@Tupi

Toinen hirsitalon omistaja Rovaniemeltä ilmoittautuu. Minulla on paluu 0 ja -1 välillä koko talven ja kaivo jäätyy. Mutta kenellä kaivo ei jäädy täällä? Useamman tuoreen talon omistajan kanssa olen jutellut ja paluut on kaikilla pakkasella kun kuukauden keskilämpötila on -15. Epäilen että maaperä on kylmä ja valmistajan mitoituksissa käytetyt laskelmat ei sellaisenaan päde.

Mutta mikä on se ongelma jonka haluat ratkaista?

Minulla ongelma on paineen nousu kaivossa. Ratkaisuna toimii alkutalvesta tapahtuva kaivon sulatus; kiertopumppu täysille, kompura kiinni ja sähkövastukset käyttöön. Neljän tunnin sisään paine helpottaa. Se romahtaa äkillisesti takaisin normaaliksi joten jokin kova paine helpotttaa. Epäilen, että teräsputkiosuudella on jäätulppia joiden väliin jää vettä ja kun liuosputken pinta menee nollan pintaan, niin vesi pääsee purkautumaan muualle kaivoon. Tämän olen tänä talvena tehnyt kahdesti ja sulatuksen jälkeen menee kuukausi tai pidempään ilman ongelmia. Paineen nousu ei tapahdu äkillisesti, vaan se hiipii hitaasti ylöspäin, joten kaivo ei vaadi aktiiviseurantaa.

Huonontunutta hyötysuhdetta en pidä ongelmana, sillä sen korjaus, eli isompi kaivo, ei maksa koskaan itseään takaisin. Eli huonompi hyötysuhde on pelkästään tässä tarkastelussa se paras ratkaisu. Omalta osalta olen hyväksynyt kaivoin mitan vaikka se ei selkeästi riitä pitämään kaivoa sulana. Viisaammat voi tästä toki perustella toiseen suuntaan ja seuraako siitä ongelmia, että kaivoa pidetään jäässä noin 4kk vuodesta.
Otsikko: Vs: Lämpökaivo jäätyy? Mikä avuksi
Kirjoitti: Lappanen - 25.02.21 - klo:13:33
Joku jollakin foorumilla pähkäili, saisiko tuon kaivon yläosan jäätymistä ehkäistyä eristämällä kaivolle palaava putki esim. Armaflexilla sujuttaa putken päälle. Taitaisi jälkikäteen tehtynä vaatia vaan liitosten aukaisua kaivon päässä, itsellä ei ainakaan ole sulkuja kaivon päässä joten menisi läträämiseksi..
Otsikko: Vs: Lämpökaivo jäätyy? Mikä avuksi
Kirjoitti: rsaarela - 25.02.21 - klo:14:26
Joku jollakin foorumilla pähkäili, saisiko tuon kaivon yläosan jäätymistä ehkäistyä eristämällä kaivolle palaava putki esim. Armaflexilla sujuttaa putken päälle. Taitaisi jälkikäteen tehtynä vaatia vaan liitosten aukaisua kaivon päässä, itsellä ei ainakaan ole sulkuja kaivon päässä joten menisi läträämiseksi..

Armaflex voi halkaista leikkaamalla ja asennus putkeen, liimaus kontaktiliimalla, toimii.
On niillä siihen se niiden oma liimakin, jos haluaa.
Siis ihan käytetty menetelmä, liimailla armaflexiä.
Otsikko: Vs: Lämpökaivo jäätyy? Mikä avuksi
Kirjoitti: rvn - 25.02.21 - klo:14:28
Auttaisko tuo? Sehän jäätäisi heti siitä mistä eristys loppuu ja päältä ainakin näillä leveysasteilla. Silloin olisi taas kaksi jäätulppaa ja vesi välissä puristuksissa. Sulanapitokaapeli auttaisi, mutta omassa tapauksessa kun ei tiedä missä tuo jää tarkalleen aiheuttaa ongelmia, niin pitäisi pistää useampi kymmenen metriä kaapelia kaivoon. Ei varmaan tarvitsisi kuin kerran talvessa käyttää siinä virrat ja päästää paineet pois.
Otsikko: Vs: Lämpökaivo jäätyy? Mikä avuksi
Kirjoitti: Lappanen - 25.02.21 - klo:15:03
Armaflex voi halkaista leikkaamalla ja asennus putkeen, liimaus kontaktiliimalla, toimii.
On niillä siihen se niiden oma liimakin, jos haluaa.
Siis ihan käytetty menetelmä, liimailla armaflexiä.

Nojuu, kyllähän se noinkin onnistuu. Mutta ainakin itsellä vaakaputket lähtee kaivolta betonirenkaan läpi maan alla joten sitten menisi kaivuuhommiksi jos haluaisi niitä putkia sen verran ylös, että tulpan ja lämpökaivon välissä mahtuisi armafleksiä pujottelemaan ja liimailemaan.

Eihän tuota eristettä kai tarvitsisi kuin sille pätkälle missä menee metalliputki, jos se siitä on herkin jäätämään. Kaivolta palaava keruunestehän on sitten yleensä plussalla tai ainakin nollan pinnassa niin eikös tuo auta sitten osaltaan pitämään myös sitä jäätä poissa kun se pakkasella oleva putki on eristetty. Ei ainakaan nii nnopeasti pääsisi tianne eskaloitumaan.
Otsikko: Vs: Lämpökaivo jäätyy? Mikä avuksi
Kirjoitti: rvn - 25.02.21 - klo:15:25
Paine ongelmaahan ei ole jos paluu on nollassa vaikka se meno olisi -5. Paluuputken pinta lienee silloin kiinteästä jäästä vapaa ja sitä pitkin pääsee paine purkautumaan. Rovaniemellä on meno ja paluu pakkasella ja maa roudassa yli metrin matkalta. Paineongelma siis poistuu kun tehdään pystysuunnassa kanava mistä paine voi poistua. Minulla siis auttaa kun nostan paluun nollan pintaan. Viimeksi tein tuon tammikuun alussa ja siitä asti on pidellyt -10 tai kylmempää eikä ongelma toistu. Kaivo arvatenkin umpijäässä mutta se paineenalainen vesi tai muu sohjo pääsi tuolloin tammikuussa pois puristamasta putkia.

Pelkkä jää ei tietääkseni ole ongelma (viisaammat voi korjata onko se kuitenkin pitkässä juoksussa sellainen). Johan täällä on maapiiritkin tukevasti pakkasella.
Otsikko: Vs: Lämpökaivo jäätyy? Mikä avuksi
Kirjoitti: jmaja - 25.02.21 - klo:16:30
Minähän tuota eristystä jokunen aika sitten ehdotin potentiaaliseksi ratkaisuksi jäätymisen ehkäisyyn. Idea on eristää ohuesti. Tarkoitus on vain jakaa suuri kylmäkuorma pidemmälle matkalle. Menon kaivoon ollessa reilusti pakkasella tulee suuri lämpötilaero keruunesteestä kaivon veteen. Tällöin putken ulkopinta menee helposti pakkaselle ja jäätä kertyy muutenkin kylmään kaivon yläosaan. Jää johtaa vettä paremmin, joten jää paksunee.

Ohut eriste pitää eristeen ulkopinnan plussalla, mutta sallii kuitenkin jonkinlaisen lämmönsiirron. Estää myös lämmönsiirron kasvamista, jos jäätyisikin. Eristeen loppuessa keruuneste on jo lämpimämpää ja kaivokin on lämpimämpi.

Tämä ihan teoreettisella tasolla. En ole kokeillut enkä tiedä kokeillun.

Ehkä eriste voisi olla vain PE putkea? 50 mm putki halki ja ujuttaa päälle.
Otsikko: Vs: Lämpökaivo jäätyy? Mikä avuksi
Kirjoitti: tomppeli - 25.02.21 - klo:16:50
...Ehkä eriste voisi olla vain PE putkea? 50 mm putki halki ja ujuttaa päälle.
Tuntuisi ajatuksena järkevältä.
Toivottavasti joku pääsisi kokeilemaan tuota.
Otsikko: Vs: Lämpökaivo jäätyy? Mikä avuksi
Kirjoitti: euroshopperi - 25.02.21 - klo:18:48
Olen tätä aikaisemminkin ehdottanut maapiirin ja kaivon sekoituksena.
Kaivetaan tontille kaivoon menevälle putkelle 50 m maalenkki ja laitetaan 63 mm putkikieppi oikeaan syvyyteen. Vastapaineen nousu on tuollaisella pätkällä mitätön ja hidas virtaama tehostaa maalenkin lämmönvaihtoa. Kesällä lenkki latautuu auringosta ja saadaan ehkä jopa palautusta hieman kaivoon. Kustannukset on muutaman satasen. Kaivoon palaa joka tapauksessa siedettävämmällä lämmöllä liuos kompuralta, niin ehkä tuo toimisi hyvinkin. Ainakin se vastapaineen nousu sarjaan kytkettynä saadaan haltuun tarpeeksi suurella putken halkaisijalla. Ja kun tavoitteena ei ole kuin saada pudotettua tuo tulo kaivolle jonkun asteen, niin .....
Otsikko: Vs: Lämpökaivo jäätyy? Mikä avuksi
Kirjoitti: fraatti - 25.02.21 - klo:21:07
Ja kuten "Tomppeli" tuossa aiemmin totesi keruun suuri lämpötilaero yli 3 astetta saattaa olla merkki jäätymisongelmasta.

Tarkoittaako se jäätymisongelmaa että valmistaja on säätänyt pumppujen automaattisäädön softassa asentoon missä se pyytää lämpötilaeroksi 4 K? Se mitä tuota parametrointia tutkin niin tällöin asia oli niin. Aikaisemmissa 222-g malleissa ei ollut kuin toinen liuospuolen anturi. Uudemmassa taitaa olla jo kaksi toisen laskennallisen sijaan. Liekö samalla tullut PWM ohjattu pumppu?
Otsikko: Vs: Lämpökaivo jäätyy? Mikä avuksi
Kirjoitti: Halkoholisti evp - 25.02.21 - klo:22:26
Minä oon miettiny tuohon viileään kaivoon semmosta ratkaisua, että laittais vanhan ilmalämpöpumpun ulkoyksikön liuospiiriin. Hanat siihen, jolloin voisi kesäksi panna maalitkun kiertämään  tuon ulkoyksikön kautta. Sillä lämpiäis käyttövesi ja pesutilojen lattiat. Ja voishan sillä kesäpäivinä  ladata kaivoon lämmintä.

Oiskohan tuommosessa mitään itua. Niillä ulkoyksiköillähän käsittääkseni vois ottaa aika kovia tehoja, jotka siirtäis sinne kaivoon.
Otsikko: Vs: Lämpökaivo jäätyy? Mikä avuksi
Kirjoitti: Halkoholisti evp - 25.02.21 - klo:23:47
Laskin, että 1000 litran tuntivirtauksella ja 15 asteen lämpötilaerolla kenno tuottais noin 17,5 KW energiaa. Kiertovesipumpun kulutus tuosta ei paljoa tehoja veis. Äkkiä ajatellen ainakin tummosessa seisovavetisessä kaivossa vois toimia. Mutta voiskohan tuo ilmalämpöpumpun ulkoyksikkö toimia noin tehokkaasti ja tuommoisilla virtauksilla.
Otsikko: Vs: Lämpökaivo jäätyy? Mikä avuksi
Kirjoitti: jmaja - 25.02.21 - klo:23:57
Olen tätä aikaisemminkin ehdottanut maapiirin ja kaivon sekoituksena.
Kaivetaan tontille kaivoon menevälle putkelle 50 m maalenkki ja laitetaan 63 mm putkikieppi oikeaan syvyyteen. Vastapaineen nousu on tuollaisella pätkällä mitätön ja hidas virtaama tehostaa maalenkin lämmönvaihtoa.

Riittäähän tuohon jo 50 mm hienosti, jos keräin 40-50 mm. Ei se 50 m hirveästi tunnu. Riippuu sitten maaperästä paljonko tuosta on iloa. Sinänsä hyvä, ettei jäätyminen haittaa ellei sitten pilaa nurmikkoa tms. Teho voisi olla hyväkin, kun tuonne menee kaikista kylmin. Itse mietin vähän samaa logiikkaa betonoidulla matalalla kaivolla. Ei haittaa vaikka kuinka olisi pakkasella kunhan vain lämpeää tarpeeksi vesikaivoon.

Tuollaista systeemiä saattaisi kaivon jäätymisen kannalta kannattaa ajaa suurella dT:llä, jolloin saataisiin entistä suurempi teho siitä "esilämmityksestä".
Otsikko: Vs: Lämpökaivo jäätyy? Mikä avuksi
Kirjoitti: euroshopperi - 26.02.21 - klo:00:47
Riittäähän tuohon jo 50 mm hienosti, jos keräin 40-50 mm. Ei se 50 m hirveästi tunnu. Riippuu sitten maaperästä paljonko tuosta on iloa. Sinänsä hyvä, ettei jäätyminen haittaa ellei sitten pilaa nurmikkoa tms. Teho voisi olla hyväkin, kun tuonne menee kaikista kylmin. Itse mietin vähän samaa logiikkaa betonoidulla matalalla kaivolla. Ei haittaa vaikka kuinka olisi pakkasella kunhan vain lämpeää tarpeeksi vesikaivoon.

Tuollaista systeemiä saattaisi kaivon jäätymisen kannalta kannattaa ajaa suurella dT:llä, jolloin saataisiin entistä suurempi teho siitä "esilämmityksestä".

Idea suuresta putkesta olisi juurikin virtaaman viive tuolla 50 m matkalla. Eli vastuksen kasvu ensinnäkin virtaamasta ihan olematon, eikä tarvitse mitään lisäpumppua. Pidempi viive luovuttaa maasta lämpöä kompensoimaan ajassa pyörteisyyden vähenemistä. DT pitää höyrystimellä olla pieni, ettei työnnetä kylmää enempää, joten ei kannata pienentää, vaan menee sen ltä pystyy. Puhkeahan voi suurentaa miten parhaaksi katsoo. Kaivon läpi virtausnopeus pysyy suurinpiirtein samana, mutta maaosuuden virtauksen nopeuteen pystytään puuttumaan.
Otsikko: Vs: Lämpökaivo jäätyy? Mikä avuksi
Kirjoitti: sailor - 26.02.21 - klo:06:41
En muista, missä korkeudessa vesi oli, mutta poranneen firman mukaan(kun nyt tän ongelman yhteydessä kysyin) tällä alueella on ollut vettä ihan hyvin, mutta ei mitenkään yltiöpäisen paljon.
Talossa on Vallox MV110 IV kone ja käytän sitä paljon automatiikalla sekä viikkokelloon ohjelmoituna kotona/poissa. Lisäksi kovilla pakkasilla pidän poissa-asennossa mahdollisimman paljon.
Kaivolta pumpulle on noin 15m, mistä vajaa puolet talon alla. Pihan puolella olevat putket olen eriatänyt Finnfoam "laatikon" sisään. Itse kaivosta on noin 50cm maanpinnalle, mikä on eristetyn viemäriputken sisällä, joten pääsen näkemään esim kesällä liitokset yms. Nyt lunta tietty reilu puoli metriä päällä. Kaivoon olen myös tehnyt eristetyn kannen, n. 20cm foamia.

Mietin että saisiko kaivosta pumpattua vettä kesällä. Itse täyttelin aikaisemmin 20-25m3 uima-allasta joka kesä. Pumpun max. imusyvyys noin 8m ja täyttöön meni aikaa pari vuorokautta. Tavallinen lohkolämmittimen ajastin 15min ON/15min OFF, koska tuotto ei riittänyt jatkuvaan pumppaamiseen. Tuolla tavalla saisit elvytettyä kaivoa ehkä tehokkaimmin.

Ilmanvaihtokoneeseen voisi virittää kennon jätepuolelle, joka siirtäisi lämpöä kaivoon. Käyttäjä Opation on moinen systeemi käytössä alamittaisessa kaivossa.

Kaivon jäätymisen (jäätulppa) estämiseksi riittänee kun pujottaa kaivoon paksuseinämäistä kumiletkua/vast., joka "imee" puristusvoimat itseensä.

Kaivoputkien eristäminen kuulostaa hölmöläisen peitonjatkamiselta  ::)
Otsikko: Vs: Lämpökaivo jäätyy? Mikä avuksi
Kirjoitti: tomppeli - 26.02.21 - klo:10:38
Tarkoittaako se jäätymisongelmaa että valmistaja on säätänyt pumppujen automaattisäädön softassa asentoon missä se pyytää lämpötilaeroksi 4 K? ...

Keskikeuroopassa on kallioperän lämpötila 50 metrin syvyydessä noin +12 C.
Siellä ei jäätymisongelma ole niin lähellä, kuin meillä Suomessa, missä vastaava lämpötila on noin +3 .. +7 C.
Siellä riittää yleensä vähän pienitehoisemmat maakiertopumputkin. Lämmökeruupiiri voidaan mitoittaa vähän huolettomammin.

Meidän olosuhteemme ovat maalämmön kannalta aika vaativat.
Tarvitaan tarkempi mitoittaminen ja tehokas lämmönkeruunesteen kierrätys.
"Joudumme puristamaan sitruunasta sen viimeisenkin pisaran"..!
Otsikko: Vs: Lämpökaivo jäätyy? Mikä avuksi
Kirjoitti: jmaja - 26.02.21 - klo:10:56
Jos "eristämiseen" käyttää PE-putkea, ei se vaikuta juuri mitään kokonaisuuteen. PE johtaa lämpöä lähes yhtä hyvin kuin vesi. Mutta PE:ssä läpötilan tippuminen alle nollan ei haittaa, toisin kuin vedessä, jossa vesi jäätyy paremmin lämpöä johtavaksi jääksi. Tuosta siis tulee kierre, jossa lämmönsiirto tehostuu ja jää kasvaa tehokkaasti.

Tavallaan optimiratkaisu olisi siis valaa kaivon yläosa täyteen PE:tä tai mielummin jotain paremmin johtavaa, joka estäisi jäätymisen haittavaikutukset.

Jäätyminen sinänsä ei ole ongelma, vaan melkeimpä hyvä asia, koska lämmönsiirto paranee ja jäätyminen vaatii paljon energiaa. Pitää vain päästä eroon sen aiheuttamista ongelmista eli maaviinan tulo ulos ylipaineventtiilistä ja pahimmillaan keruuputkiston nousu ylös kaivosta tai litistyminen.

Onkos muuten yhtään ongelmaa tullut nykyaikaisella kaivon tulpalla, joka sitoo lujasti putket kaivon teräsputkeen eli putkien nouseminen kaivosta lienee mahdotonta? Lyttyyn tietysti voivat mennä tulpan alapuolella, mutta menevätkö kaivon ahtaassa tilassa.
Otsikko: Vs: Lämpökaivo jäätyy? Mikä avuksi
Kirjoitti: tomppeli - 26.02.21 - klo:11:08
Lämpökaivon täyttäminen jollain hinnaltaan edullisella, hyvin lämpöä johtavalla, jäätymättömällä aineella voisi olla hyvä ajatus.
Silloin ei haittaisi, vaikka kaivon lämpötila menisikin vähän miinukselle pakkaskaudella. Keräin ei nouse ylös, eikä rutistu.
Kaivosta taitaisi tulla kylläkin "kertakäyttöinen". Keräintä ei saa ylös.
Otsikko: Vs: Lämpökaivo jäätyy? Mikä avuksi
Kirjoitti: jmaja - 26.02.21 - klo:11:20
Laskin EED:llä kaksi tapausta. Toisessa normaali 40x2,4 keräin ja toisessa 44,8*4,8 keräin. Eli sama sisähalkaisija, mutta tuplapaksu seinämä. Laskettu kaivo syveni 229->232 m eli ei käytännössä mitään vaikutusta.

Jos tuossa kaivoon menevän putken alussa otetaan vaikkapa 100 W/m teho, on 40x2,4 putken seinämän yli 4,8 C lämpötilaero. Siis menee ulkopinnasta pakkaselle, kun keruuneste on n. -6 C (turbulentissa virtauksessa lämpötilaero nesteestä putkeen n. 1 C). Jos putki olisikin 44,8x4,8, tulisi ko tilanteessa 9,1 C lämpötilaero eli jäätymistä tapahtuisi vasta keruunesteen ollessa -10 C paikkeilla.

Pienemmällä teholla toki tulee pienempi lämpötilataero, mutta silloin myös lämpötilaero keruunesteestä putken sisäpintaan pienenee. Nuo menee lineaarisesti.

Ei taida ilmeisesti olla lainkaan poikkeuksellista, että keräin juuttuu lopullisesti kaivoon, vaikka ei täytetä. Ainakin olen poraajilta kuullut juuttuneista.
Otsikko: Vs: Lämpökaivo jäätyy? Mikä avuksi
Kirjoitti: euroshopperi - 26.02.21 - klo:13:17
Keskikeuroopassa on kallioperän lämpötila 50 metrin syvyydessä noin +12 C.
Siellä ei jäätymisongelma ole niin lähellä, kuin meillä Suomessa, missä vastaava lämpötila on noin +3 .. +7 C.
Siellä riittää yleensä vähän pienitehoisemmat maakiertopumputkin. Lämmökeruupiiri voidaan mitoittaa vähän huolettomammin.

Meidän olosuhteemme ovat maalämmön kannalta aika vaativat.
Tarvitaan tarkempi mitoittaminen ja tehokas lämmönkeruunesteen kierrätys.
"Joudumme puristamaan sitruunasta sen viimeisenkin pisaran"..!

Muistaakseni tuolla keskisemmällä Euroopan alueella on kaivojen poraaminen ihan eri filosofialla laskettu, kuin meillä. Siellä porataan n 100 m max kaivoja ja niitä porataan tarvittava kappalemäärä. Putkitus toimii 32 mm putkilla ja reiäksi riittää 85 mm reikä. Usein nämä myös täytetään esim betoniitilla, joka toimii hyvinkin noin matalaan reikään, eikä hydrostaattista painetta vielä tule liikaa.  Hydrostaattinen paine tosin vain kuivassa reiässä riskinä. Meillä pitäisi laittaa aina esim 4 x 32 mm keräin reikään, jotta vesitila saadaan mahdollisimman pieneksi. Tällöin jää ei enää pysty aiheuttamaan lieveilmiöitä, kun sekä noste, että turpoaminen on murto-osa tavalliseen 2-putki reikään verrattuna. Moniputkikeräimiä omistavat voivat varmaan asian varmistaakin ja epäilen, ettei yhtään ongelmissa olevaa ilmoittaudu.
Otsikko: Vs: Lämpökaivo jäätyy? Mikä avuksi
Kirjoitti: jmaja - 26.02.21 - klo:13:45
115 mm kaivossa on tilavuutta 10,4 l/m. 2x40 keräin vie siitä 2,5 l/m. 4x32 keräin 3,2 l/m, 2x45 keräin 3,2 l/m ja 2x50 keräin 3,9 l/m.

Kukaan ei taida suostua laittamaan tavallista 50 mm keräintä 115 m kaivoon. Ainakin minulle tarjonneet vaativat porattavaksi 125 mm (12,3 l/m) tai 140 mm (15,4 l/m) kaivon. Osa ei suostu edes 45 mm putkia yrittämään 115 mm kaivoon.

32% tilavuudesta keräintä taitaa olla aika maksimi ja 24% on siis tuo perustaso normaalikeräimillä. Geo-Pipen 50 mm keräimillä sitten voisi päästä 38%, mutta meneekö ne ongelmitta 115 m kaivoon.