Lämmönvaihdin keruupiiriin+ viillennyksen suunnittelua

[Romu]

Kevät kääntyy kohti kesää ja uusia helle-ennätyksiä niin alkaa vuosittainen pohdinta talon jäähdytyksestä. Nyt on kutina että johonkin raktaisuun varmaan tulee päädyttyä. Harmittaa kun ei aikanaan laittanut varauksia ja putkia maaviileälle. Nyt asennus vaatisi melkoista kikkailua putkien kanssa ja paikkojen availua. Lisäksi foorumin viestien perusteella voi olla ongelmallista kun maapiiri on kellarissa ja liuos pitäisi saada konvektoreille kahteen ylempään kerrokseen, korkeimmillaan 8m korkeudelle.

Foorumilla on pohdiskeltu joskus viilennystä patteriverkoston avulla mutta arveltu että kastepistettä välttelevissä lämpötiloissa jäähdytysteho ei ole kummoinen. Kiinnostaisi kuitenkin vielä laskea tarkemmin että saisiko pienillä puhaltimilla tehostettua viilennystä siten että se edes vähän lakisi lämpötilaa. Tällainen valmis tuotekin on olemassa pattereiden muuttamiseksi köyhän miehen konvektoreiksi. https://speedcomfort.com/ ja vastaavia saisi kiinasta halvemmallakin ja vähän isommalla puhalluksella.

Ilmavirta on vaatimaton 30m3/h per yksikkö ja niitä tulisi 2-4 per patteri. Kokonaisuudessaan 90m2 alakertaan saisi ilmavirtaa pattereiden läpi esim. 420m3/h ja pattereiden lämpötila olisi kelistä riippuen varmaan 12-16 astetta. Miltä tuo kuulostaa jäähdytystehona? Hyvä puoli olisi että nuo ovat hyvin hiljaisia ja huomaamattomia ja saattaisivat tehostaa lämmitystä talvella ja pääsisi varmaan pudottamaan kierron lämpötilaa. Yritin thermoluxin laskurilla laskea tuollaisen patterin passiivista jäähdytystehoa mutta en oikein lopulta osannut. https://www.termolux.ee/wp-content/uploads/2022/04/termolux_radiaatorite_voimsustabel_2022.xls

Mutta siihen lämmönvaihtimeen liittyvä kysymys. Olisiko tuollainen kytkettävä vaihtoehtoiseksi reitiksi lämmönkeruupiiriin ja siihen levylämmönvaihdin ja lämmityspiirille myös vaihtoehtoinen reitti kesäksi? Tuleeko ongelmaksi että maapiirin painehäviö kasvaa. Se on jo valmiiksi varmaan aika rajoilla kun on 40mm putkella 230m kaivo ja pumppuna nibe f1255.  https://tulituote.com/tuotteet/vesikiertotuotteet/lvitarvikkeet/levylammonvaihdin

Tuli mieleen että tuohon voisi lämpöpuolelle laittaa myös yhteet lämpökaivon lataamista varten esim aurinkeräimellä tms.

[Romu]

Sain laskettua ilmatieteenlaitoksen säädatan, speedcomfort puhaltimien testiraporttien ja patterivalmistajan taulukoiden avulla jonkinlaista käsitystä minkälaiseen tehoon tavalliset patterit saattaisivat pystyä ihanneoloissa.

Alla alakerran pattereiden teho eri lämpötilaeroilla huoneilmaan ja laskennallinen lisäteho puhaltimilla pakotetulla konvektiolla.
dt
5   449   1,1   493,9
7,5   769   1,15   884,35
12   1500   1,2   1800
15   1990   1,25   2487,5
20   2817   1,3   3662,1

Katselin viime kesäkuun 9 päivän kuuman jakson ulkolämpötilan ja kastepisteen lämpötilaeroa. Se oli 12-21 välisille tunneille 15,8 ja jos otetaan 10-1.00 tunnit 13, 3. Useampana päivänä tuo 12-21 keskiarvo on 18 tai yli. Pikavilkaisulla viime vuosien kuumat jaksot näyttävät heinäkuussakin yllättävän kuivilta ainakin juuri kuumimpien päivien osalta mutta elokuussa kosteus kohoaa ja ero kastepisteeseen pienee merkittävästi.

Pitäisi vielä hahmotella mikä on jäähdytystarve parinasteen huonelämpötilan tiputukselle meidän n.240m3 alakerrassa, mikä on huoneilman kosteus suhteessa ulkoilmaan ja paljonko hieman tehokkaammat puhaltimet voisivat vielä lisätä jäähdytystehoa. Ei tuo täydelliseltä ratkaisulta vaikuta, mutta jotakin potentiaalia nähtävissä ehkä? Noihin on vielä lisättävä eteisen lattialämmityksen potentiaalinen 800-900w jäähdytysteho jos siihen tohtisi ajaa vaikkapa 12 astetta huoneilmaa viileämpää vettä.

[sailor]

Jäähdytys täytyy ottaa kaivosta tulevasta putkesta ulos-/sisääntuloputkella, joiden välissä on pari numeroa suurempi takaiskuventtiili (häviöiden minimointi). Tähän ulosottoon oma kv-pumppu ja lämmönvaihdin sinne patterikiertoon. Tällä kombinaatiolla saat maapiirin kiertämään ulkoisella pumpulla jonka käyntiä voi ohjata muutaman euron aliexpress termostaatilla. Kauheeta säätöä tuskin tarvitaan kun aluksi mittailee meno/paluulämpötilat.

Unohda kaikki kaupalliset vipperäpaketit. Tietokonekaupasta hiljaiset laitetuulettimet johonkin listaan kiinni. Lista neodym magneeteilla kiinni patterin alareunaan ja virransyöttö säädettävällä virtalähteellä (biltema/motonet/puuilo jne.)

[Romu]

Tuohan on yksinkertaisuudessaan kiinnostava ajatus. Tuskailin jo noiden halvempien lämmönvaihtimien painehäviöiden kanssa ja ajattelin ohjata lämpötilaa lämmönkeruupiirissä olevalla kolmetieventtiilillä. Ajattelit että patterien lämpötila säätyisi maapiirin haaran kiertopumpun nopeutta säätämällä? Eikös pumput laske läpi vaikka ovat pysäyksissä jos maalämpökoneen pumppu kiskoo liuosta?

Mietin tuota tuulettimien itse rakentamista mutta hiljaiset ja laadukkaat tuulettimet eivät ole aivan ilmaisia irralteenkaan ostettuna. Noilla valmistajilla 3-5 tuulettimen rivi  alle 20db ja takuuta tulee jopa 10v. Voisi kokeilla muutaman rakennella.

[Romu]

Tällaista hahmottelin, toisessa kuvassa miten puskuri on kytketty ja ulkoinen pumppu joka kierrättää lämmitysvettä kun pumppu tekee käyttövettä.

Tuo vasemmalla oleva talvikierron valitsin maapiiriin taitaa olla turha, jos talveksi moottoriohjatun venttiilin voi kääntää kokonaan ohitamaan lämmönvaihtimen, kunhan venttiili on riittävän väljä. Kesällä puskurivaraaja ohitetaan että viilennys reagoi riittävän nopeasti. Tuonne ylös pitäisi varmaan laittaa takaisku ettei kylmä vesi mene pönttöön. En tiedä toimiiko koko systeemi ja vähän kalliilta näyttää kun kuvittelee putkimiehen ähisemään kellariin.

[Romu]

Yllättävän kalliita olivat pwm tai 0-10 ohjatut pumput äkkivilkaisulta.  Tuli mieleeni että voisiko tuo UKV100 varaaja toimia jonkinlaisena "alipäästösuodattimena" jos pumppaisi halvalla peruspumpulla on-off tyylisesti releen avulla kylmää lämmönvaihtimeen jonka läpi tuo lämmityspumppu jatkuvasti kierrättäisi vettä varaajaan ja pattereille. Varaajasta haistelisi ja PID säädöllä ohjaisi tuota lämpötilaa. Jonkin verranhan siitä tulee latenssia mutta ei tuollainen 100l varaaja kovin paljon hidasta jos 5-10kw teholla sitä jäähdyttää 5-10c. Toiseen suuntaan muutos on hitaampi mutta voihan sen lämmityspiirin kiertopumpun hätätapauksessa lyödä kiinni. Tässä ei montaa mutkaa ja osaa tarvitsisi lisätä järjestelmään.

Se on tosin vähän mietinnässä että tuon lämmönvaihtimen läpi ei saisi virrata maapiirin liuos talvella. Ehkä yksinkertainen käsinväännettävä sulkuventtiili haaraan ja talveksi kiinni. Lisäksi pitäisi miettiä että voiko tuota lämmityspiirin pumppua ohjata
NIBEN kautta vai pitääkö tehdä siihenkin sähköihin kesäkytkentä erikseen.

https://www.elettronew.com/en/pumps-wilo/wilo-atmos-pico-15-1-6-130-wet-rotor-circulation-pump-4232692-29069.html
Suomessa myydään yonos picoa mutta tämä olisi halvempi ja speksattu -10c ja ilmeisesti kestää viinaa. Hinta posteineen n.140e italiasta. Vinkkejä jos halvemmallakin löytää, itse en löytänyt.

BOM:
pumppu:140e
takaisku york 1 1/2':40e
Lämmönvaihdin: 220e
Putket ja muut kilkkeet: 200e
Ohjaavat elektroniikat löytyy kaapista aikalailla
patterituulettimet 500e-1300e riippuen malleista ja omasta askarteluhalusta
putkimies:?

Olisiko tuo sitten parin tonnin arvoista. Kyllähän kustannuksia saisi vähän takaisin jos noilla patterituulettimilla pääsisi matalaan menolämpötilaan. Saisi tehottoman mutta aika ääneltään, ulkonäöltään  ja puhallukselta  huomaamattoman jäähdytyksen ilman että tarvitsee paikkoja aukoa ja rikkoa.