Voiko porakaivoon ladata kesällä lämpöä?

[tomppeli]

Varmasti voi, mutta ei kovin hyödyllistä.
Aiheesta on prof Bo Nordell'in ruotsinkielinen hyvä esitys -> http://www.siki.se/downloads/solvarme.pdf
Nordell sanoo esityksensä sivulla 9.:"100% återladdning sparar 12% borrhål", eli 100% takaisinlataaminen säästää 12%.!
Eri asia on, jos käyttää kalliokylmää kesällä tilojen jäähdyttämiseen.
Tämä jäähdyttämistapa on ilmeisen edullinen energiataloudellisesti ja lisäksi kallioon ladataan hiukan lämmintä talven varalle.

Prof Nordell väittää myös, että kalliosta saatavissa oleva lämpöenergia on pääasiassa kallioperään auringosta varastoitunutta lämpöä
ja vain 2,6% lämpöenergiasta on geotermistä perua, eli siis peräisin maan sisuksista.! Linkki http://www.siki.se/downloads/geotermi.pdf
.....
Editoin vähän.:
Tuo prof Bo Nordell'in väite pitää ilmeisesti paikkansa kohtuullisen lähellä maan pintaa.
Kun mennään syvälle, esim. 3000 metriin, on siellä jo sentään 50 - 100 - 150 ast. lämpötila.
Tässä käyrä eräästä tutkimuksesta, katso sivu 10
http://ww.geothermie.de/egec-geothernet/prof/hdr/0769.PDF
http://www.aie.org.au/melb/material/geothermal/driscoll.ppt

Syvemmällä on suurempi osuus maan sisäosasta tulevalla lämpöenergialla.

[Roori]

Tuo sama asia tuli mieleen, ja kappas joku valopää on moista ihmetellyt.

Luin ton läpi   ja heikko Ruotsini ja älyni oli tulkitsevinaan niin että jos sinne reikään ladataan kesällä sieltä vuosittain imettävä 100% energiamäärä (30MWh) niin silloin voitais tehdä 12% matalampi reikä!

Eikös sitä vois "yliladata" kai sitä auringosta sentään kuumilla saa heleposti? ... COP olis korkea tuonne Joululle asti... meneekö harhaan?

Kylllähän tota varmaan olis harrastettu jos siitä olis merkittävää hyötyä... luulisin

[jouko999]

Viime keväänä lukaisin läpi jonkun tutkimuksen kaivon lataamisesta aurinkolämmöllä kesän aikana. Johtopäätös oli että lämmönsiirto onnistuu mutta tarvittavan kiertopumpun kulutus kumoaa talvella saatavan säästön.

[JariA]

Lukuhaluja herättävä väite. Muistatko vielä tarkemmin, mikä tutkimus se oli?

[Kari S]

...jos tuolle kiertopumpulle laittaisi aurinkokennon, akuston ja invertterin, niin saisi (ainakin näennäisilmaiseksi) tallennettua tuota auringon energiaa sinne reikään.

Takaisinmaksuaika taitaisi ylittää ihmisiän, mutta voihan ne rahat toisaalta ryypätäkin... harrastukset maksaa... ;-)

Tarkoituksena on liittää aurinkokeräimet omaan systeemiin keväällä, ensin pitää vaan remontoida katto. CTC:llä on valmis paketti, jossa on pari lämmönvaihdinta ja kolmitieventtiilit. Silloin, kun auringon lämpö ei riitä lämpimän veden tuottoon, esilämmitetään kaivon vettä. Kun lämmintä vettä ei tarvita, voidaan lämpöä varastoida kaivoon... idea on hyvä - toteutusta pitää vielä tutkia.

Toimivuus riippunee myös kaivon virtaamasta, eli seisova kaivo on varastointimielessä parempi...

/Kari

[eksile]

No joo, mitenhän toi toimisi esim. meillä. Kaivon tuotoksi mitattiin 24 m3/vrk. Tarkoittaa että siellä on rutosti halkeamia joista vesi siirtyy kaivoon/kaivosta pois.
"Ladattu" lämpö voi siis jo seuraavan yön aikana siirtyä muutaman korttelin päähän eikä sitä sieltä enää takaisin saa.

Toisaalta "ladattavuudeltaan" paras kaivo olisi varmaankin esim. betonilla vuorattu kuivakaivo, joka täytettäisiin vedellä. Siitä ei lämpö karkaisi ainakaan suoraan "huuhtelemalla".
Tekokustannukset varmaankin yli hilseen.

Sitten teho. Joku matematiikan harrrastajahan vois laskea paljonko tarvitaan tehoa päivittäin sanotaan nyt vaikka 200 m (hyötysyvyys 185 m) kaivon lämmittämiseen 1 asteella esim. 2 m säteellä. Kesäähän meillä on n. 2,5 kk ja tehokasta paistetta keskimäärin kait tommonen 5-6 h/pvä.
Ja kuinka suuri osa tosta "ladatusta" tehosta säteilee ulos jo pitkän syksyn viileiden päivien ja öiden aikana, onhan maan ja ilman lämpötilaero nyt latauksen takia suurempi. Siis jos latauksen teho riittää....

Massaa tolla säteellä kaivon ympäristössä on kuitenkin rapiat 7000 tonnia jos lähdetään kiven massasta 3000 kg/m3.

Kesällä mittailin että tommonen tee se itse kerääjä kokoluokassa 2mx6m antaisi 4 kW ulos. Keskitehona. Hyvin aurinkoisena päivänä.

[Roori]

Vähän asiasta ohi mutta:
Kun sinulla "eksile" on noin hyvin vaihtuva vei kaivossasi niin miten sinun maanesteen lämpötilat menevät esim tähän aikaan vuodesta esim 1h ajon aikana...? Tai joku muu ajo...Entä mikä on nykyään lämpötila verrattuna esim kesäaikaan...
kuuluis ehkä tonne toisaalle mutta tähän oli helppo heittää kysymyksellä laiskakin kun vielä on...

[seppaant]

paljonko tarvitaan tehoa päivittäin sanotaan nyt vaikka 200 m (hyötysyvyys 185 m) kaivon lämmittämiseen 1 asteella esim. 2 m säteellä

Mielenkiintoinen kysymys. Olen itsekin mietiskellyt aurinkokennojen käyttöä. En niinkään, että sillä saisi kokonaiskustannuksia pienennettyä vaan "Pelle Peloton" kokeiluna.
Graniitin ominaislämpö on n. 1920 kJ/m3 C.
Tästä seuraa, jos 185m pitkä ja 4m halkaisijainen graniittipötkö lämmitetään 1C:lla sitoo se 1240 kWh energiaa.
Erään tilaston mukaan  Etelä-Suomessa 30 astetta kallistetulle kerääjälle auringon säteilyenergia on touko-elokussa 726 kWh/m2. Jos oletetaan systeemin hyötysuhteeksi 66%, saadaan 484 kWh/m2 energiaa.
12m2 panelista saataisiin 5748 kWh energiaa.
Minulla kuluu touko-elokuussa n. 2875 kWh lämmitykseen ja lämpimään veteen joten kaivoon heitettävää energiaa jäisi 2873 kWh. Tällä lämpömäärällä lämmittäisi teoriassa kaivoa 2,3C.
Mitä me tällä sitten saavutamme?
Kaivosta otetaan vuodessa (kesäaikana) vajaa 3000 kWh vähemmän energiaa. Voitto on se mikä saadaan kun COP hieman paranee vähän lämpimämmän tuloveden ansiosta. Oikeastaan ei yhtään mitään !!!!
Ainoa voitto olisi kesäajan energia 2875 kWh minkä tuottamiseen lämpöpumpulla kuluu n. 960 kWh (100€) energiaa. Kun tästä vähennetään laitteiston käyttö (pumppaus) kulut ja investoinnin kulut, niin persnetolle menee!!!
ATS

[Matias]

Irtoajatus tuohon liuoksen kierrättämiseen.
Aurinkopanelin lämpötilavaihtelusta voisi helposti aikaansaada painevaihtelua liuospiirissä.
Painevaihtelu on suht helppo muuttaa mekaaniseksi liikkeeksi joka käyttäisi siirtopumppua.
Esim -60 luvun auton ym moottoreissa oli polttoainepumppu joka sai käyttövoiman kampikammion painevaihtelusta kalvon avulla.
Että eikun kehittelemään

[eksile]

Vähän asiasta ohi mutta:
Kun sinulla "eksile" on noin hyvin vaihtuva vei kaivossasi niin miten sinun maanesteen lämpötilat menevät esim tähän aikaan vuodesta esim 1h ajon aikana...? Tai joku muu ajo...Entä mikä on nykyään lämpötila verrattuna esim kesäaikaan...
kuuluis ehkä tonne toisaalle mutta tähän oli helppo heittää kysymyksellä laiskakin kun vielä on...

Katselin käppyrästä esim. 16.11.08 noin 2,5 tunnin aikana (saunomista) kaksi 30 min käyntijaksoa, kaivon alkulämpö molempien jaksojen alussa 6,2 astetta, lopussa 5,3 astetta.

Näiden kahden jakson välissä yksi 12 minuutin jakso. Alkulämpö siinäkin 6,2 astetta, loppu 6,1.

Eli käy 33 min - stop 48 min - käy 11 min - stop 22 min - käy 31 min. Eli repii ylös noin asteen ja vakiintuu taas parissakymmenessä minuutissa alkulämpöön...

Ulkolämpötila 6 astetta plussaa

[Roori]

No noilla arvoilla sitten kaivosi lienee "eksilent" eli vallan mainio...aika joki siellä alhaalla. Ei varmaankaan pysyisi aurinko lähituntumassa jos sitä sinne yrittäis varastoida.
Meikkiksen kaivo kyllä "jäähtyy" paljon nopeammin.

[Kari S]

Lievästi asian reunaa viistäen.

Mitäs mieltä raati on siitä, että kaivosta tulevaa vettä kierrätetään lämmönvaihtimen kautta? Lämmönvaihtimen toisella puolella kiertäisi aurinkokerääjän neste silloin, kun sen lämpö ei riitä lämpimän veden tuottoon. Silti maapiirin lämpötilaan verrattuna energiaa kerääjästä tulee aika paljon pienemmällä säteilymäärällä (dT esim 9*C eli aurinkopiiri => 15*C).

Ainakin teoriassa COP paranisi myös kevään ja syksyn kuukausina (mikäli tuo aurinko nyt vähänkään suostuu naamaansa näyttämään, kevyt pilvinen päiväkin riittänee).  Osaako joku laskea päässään, kuinka paljon COP paranee, esim tuolla 2,3 asteen nousulla?

Edelleenkin takaisinmaksuaikana voitaneen käyttää ihmisikää.

Tästä linkistä löytynee lisää ajatusmallista. Jostain syystä tuo tuntuu houkuttelevalta, vaikkei taloudellisesti ehkä olekaan kannattavaa... On tosiaan vähän "Pelle Peloton" -olo...

http://www.ctcvarme.se/enertech/p203/files/CTC_EcoSol_0802.pdf

Tuolta Principskiss 1 sivulta 2

Aurinkokerääjien skaalahan on laaja - tuossa ei välttämättä tarvitse käyttää CTC:n omia tai kalleimpia mersumalleja, vaan ajatuksissa olisi itsetehty kerääjä. Pinta-alaahan voisi olla hiukan enemmän, koska ylimäärälämpö menisi maareikään, eikä stagnaatiosta olisi pelkoa...

Hmmm... saapas nähdä, miten tuollaisen ehtisi tekemään - aika ei tunnu riittävän edes saamaan jo aloitettuja projekteja valmiiksi...

/Kari

PS: Ja kiertopumpuille aurinkopaneli... jostain halvalla  
Tai Stirling -kone pumpulle, lämpöä aurinkokerääjästä ja kylmää maasta... www.stirlingengine.com (kunnon pellepelottomille!!)

[Roori]

Jep, tuo periaatteena on varmaankin hyvin oikea ja ainoa mitä MLP:n kanssa kannattaa harkita. Pelkkä kesäkuuma talteen on ainakin ihan turhaa.
Parhaimman hyödyn saa juuri keväällä ja syksyllä, kesän ei nyt niin väliä.
Ja tuolla systeemillä saa matalat lämmöt kerääjästä "talteen"... toinen asia sitten on minkälaisia energiamääriä ne edustavat?
EviHeat:llä tuo on integroituna ehkä vielä hiukan viksummin... maxCOP7
http://www.eviheat.se/index2.asp
Takaisinmaksuajat nykyhinnoilla ovat vielä piiiiiiitkät.

EDIT:
http://www.eviheat.se/jmfr_solvarme.asp
Tuolla muuten hieno vertailu 10v taaksepäin Ruotsin hinnoilla....
Tuon perusteella kannattais jo nykyään! MLP/SMLP säästö 4ke/10v  :-?