Putkien määrä ja kaivon pituus

[TA]

Minulle on tarjottu kolmenlaisia ratkaisuja lämpökaivoksi:
- 180m, 2 putkea (Thermia) 5,5"
- 170m, 3 putkea (Lämpöässä) 5,5"
- 140m, 4 putkea (Ekowell) 6,5"

Onko tuolla suuremmalla porareiällä todella niin suuri vaikutus, että se voi olla 30m lyhyempi? Tuo halkaisijan suureneminen periaatteessa tarkoittaa tilavuuden lisääntymistä 40%:lla, jolloin itse asiassa tuohon 140m kaivoon mahtuu eniten vettä (tosin suurempi määrä putkia vie myös enemmän vesitilavuudesta). Jos kaivossa on enemmän vettä, se myös jäätyy hitaammin, koska siihen on varastoituneena enemmän energiaa.

Vai onko tärkeämpi tekijä kaivon "vaipan" pinta-ala? Tärkeintä kai kuitenkin on, että vesi kaivossa vaihtuu, ja se lienee todennäköisempää syvemmässä kaivossa?

Noissa 3-putkisessa ja 4- putkisessa vaihtoehdossa putken yhteispituus on jotakuinkin sama (4-putken kaivossa n. 50m enemmän). Näin ollen keruuliuoksen määrä kaivossa on suunnilleen sama.

Onko järkeilyni oikean suuntaista, vai vaikuttaako kaivon tehoon olennaisemmin jotkut muut tekijät?

[tomppeli]

Et kerro, kuinka suuresta lämmitystarpeesta on kyse tai missäpäin Suomea asustat.
Tärkein kriteeri on sen kaivon riittävä syvyys.
"Liian syvän" kaivon ainoa harmi on korkeampi hankintahinta.
Muutoin se on aina parempi. Lämpötila kaivossa ei laske liiaksi ja pumppu toimii vähän paremmalla hyötysuhteella.
Useampi putki kaivossa lähinnä vain helpottaa maanesteen kiertopumpun työtä.
Älä tee liian matalaa kaivoa.
Kaivon suurempi läpimitta ei lisää tuottoa, vaan se tarvitaan, kun putket kaivossa vaativat enemmän tilaa ( 4kpl ).

[TA]

Rakennan taloa Tampereen seudulle. Neliöitä on n. 220, joista osa korkeaa tilaa. Perheessä 4 henkeä.

Kaivon syvyys on ilmeisesti tärkein tekijä, koska mitä syvempi kaivo, sitä enemmän reiän ympärillä on kalliomassaa lämpöä antamassa?

[Rauski]

"Minulle on tarjottu kolmenlaisia ratkaisuja lämpökaivoksi:
- 180m, 2 putkea (Thermia) 5,5"
- 170m, 3 putkea (Lämpöässä) 5,5"
- 140m, 4 putkea (Ekowell) 6,5"

Onko tuolla suuremmalla porareiällä todella niin suuri vaikutus, että se voi olla 30m lyhyempi? Tuo halkaisijan suureneminen periaatteessa tarkoittaa tilavuuden lisääntymistä 40%:lla, jolloin itse asiassa tuohon 140m kaivoon mahtuu eniten vettä (tosin suurempi määrä putkia vie myös enemmän vesitilavuudesta). Jos kaivossa on enemmän vettä, se myös jäätyy hitaammin, koska siihen on varastoituneena enemmän energiaa.

Vai onko tärkeämpi tekijä kaivon "vaipan" pinta-ala? Tärkeintä kai kuitenkin on, että vesi kaivossa vaihtuu, ja se lienee todennäköisempää syvemmässä kaivossa?"

Sulpun sivuilla on tuota suunnitteluohjetta lämpökaivolle, jos siihen uskoo ja perustaa arvionsa, niin tuskimpa kauhean väärässä on ratkaisuja tehdessään. Tuossa alla vähän oikaistuna."

Näin lämpöpumppujärjestemän suunnitteluohjeessa lämpökaivosta, http://www.sulpu.fi/images/stories/pdf/LPjarjsuunnittelu.pdf,  
yleistäen ja yksinkertaistaen:

"Lämpökaivosta kerättävä lämpömäärä voidaan laskea kaavalla: (esimerkissä lämpökertoimeksi oletetaan 3)

Vuotuinen energiantarve 20000 kWh/a.

      20000 * 0,67 = 13400 kWh/a lämpökaivosta
      (20000 kWh vastaa 2200 - 2700 litraa pö/a hyötysuhteilla 0,9 - 0,75,
      arvo 0,67 on kaivosta saatava energiaosuus kertoimella 3,
      pumpun osuus 1/3, (1-1/3 = 2/3 = n.0,67) )

Lämpökaivon aktiivinen syvyys voidaan laskea kaavalla:

      Kaivon aktiivinen syvyys = 13400 / 50 * 0,5 = n.134 m
      (Kaavassa lämpökaivosta saatavan lämpöenergian määrän on oletetaan olevan 50 kWh/m/a.)

Suunnittelussa on syytä olettaa lämpökaivon olevan ns. kuivakaivo, jolloin siitä saatava lämpöenergian määrä on alhaisempi kuin ns. märästä kaivosta saatavissa oleva energian määrä.
Lämpökaivon aktiivisella syvyydellä tarkoitetaan kaivon sitä pituutta, joka on kaikkina vuodenaikoina veden peitossa.
Lämpökaivon syvyyden ylittäessä 200 metriä tarvitaan kaksi tai useampia kaivoja. Kaivojen keskinäinen etäisyys tulee olla vähintään 10 metriä, mutta suositeltavampaa on 15 metrin etäisyys.
Suunnitteluvaiheessa tehty oletus kuivasta lämpökaivosta ei myöskään tuo ikäviä yllätyksiä asiakkaalle toteutusvaiheessa."

[Luupaa]

Eli voiko huoletta porauttaa saman tien 200 m kaivon, joka olisi maksimi? Käytännössä aktiivisyvyys olisi tietenkin aina vähemmän.

Pumppu kuitenkin olisi mitoitettu siten, että vähemmän syväkin olisi riittänyt. Eli yli syvä kaivo ei haittaa pumpun toimintaa?

[tomppeli]

"Liian syvä" ei haittaa muualla, kuin kukkarossa.
Liian syvää kaivoa ei oikeastaan ole olemassakaan.
Syvemmästä kaivosta tulee ylös aina vähän lämpöisempää nestettä ja siten pumpun hyötysuhde paranee vähän.
Parempi laittaa varman päälle hiukan syvänpuoleinen kaivo.
Ei ainakaan sitten tule syventämistarvetta myöhemmin.

Lämpökaivo muuten jäähtyy ensimmäisinä vuosina (noin 1,0 - 1,5 astetta) ja noin kolmen vuoden kuluttua lämpö on laskenut lähelle lopullista alenemaansa. (Sveitsiläinen tutkimus)

[Luupaa]

Ok. No se 20 lisämetriä kallioon maksaa vajaa 700€, ja jääpi ainakin "kasvun varaa". Jos parantaa hyötysuhdetta, niin sehän on aina positiivista.

Tiedä sitä, vaikka jotakin vielä pihalle rakentaa...20 vuotta on pitkä aika.