Lämpökaivo jäätyi, neuvoja kaivataan.

[peki]

Millaisella käyntiaikasuhteella kysyjän pumppu on käynyt ennen jäätymistä. Normaalisti ei syyskuussa pitäisi käyntisuhteen olla sellainen että kaivosta loppuu energia, vaikka yksi puolilämmin talli olisikin tullut lisää. Jotain muutakin on tapahtunut joka asiaan vaikuttaa.

Massaa vaan on liikaa ja ton tallin takia vieläkin enemmän liikaa. Onhan se kiva kun mitoitukset tehdään pelkästään neliöiden mukaan

[sailor]

Auttaisiko tuota jäätymistä estämään että talvella keruupumppu olisi jatkuvasti päällä? Tämänhän pitäisi tasata keruuputkiston eri osien lämpötilaeroja.

Auttaa, mutta silloin kompuran pitää välillä pysähtyä/pysäyttää.

Aloittaja saa siinä mielessä katsoa peiliin että takkaa ei poltettu tai vastuksia käytetty, vaikka lämpötilat reippaasti miinuksella.

[Kale]

Ajattelin että keruupummpu olisi päällä esim. joulukuusta-maaliskuuhun tasaamaassa lämpötilaeroja kaivossa. Tosin kun on pari viikkoa -30 niin eihän siinä pumppu pahemmin taukoja pitele. Mutta jos on kaivo mitoitus kinttaalla niin noin saisi edullisesti jotain parannusta tilanteeseen.

[sailor]

Ihan oikein ajateltu. Itse pidin viime talvena aurinkokierron pumppua päällä ja kyllä se maapiirin nestettä kierrättäessään tasasi keräysnesteen lämpötilaa. Itselläni teho oli vaan 10-20W pumpun asennosta riippuen, joten en tiedä kannattaako pitää päällä kovin suurta pumppua, ellei sitten jäätyminen uhkaa. Omassa pumpussani on 460W:n liuospumppu, joten sillä nestettä ei kannattaisi kierrättää montaa kuukautta putkeen.

[Dowser]

Jos kanavapatteri ottaa 1,24 kW tehon, niin eikö se ole talon muusta lämmitystarpeesta pois, joten sillä ei ole oleellista vaikutusta kaivon mitoitukseen.

ATS

Ei pakosta vähennä muuta lämmitystarvetta. Ainakin äkkiseltään keksin pari tilannetta missä kanavapatteri kuormittaa kaivoa enemmän kuin mitä MLP vähentää kuormitusta.

1. Jos käytössä on sähköinen etu- ja/tai jälkilämmitys niin kanavapatterin lisääminen vähentää sähkön kulutusta, mutta lisää kaivon kuormitusta.

2. Jos IV-koneen jäteilma ilman kanavapatteria ja etulämmitystä on lämpimämpää kuin kennon jäätymisraja, niin kanavapatteri käytännössä vain nostaa jäteilman lämpötilaa, eikä vaikuta yhtään lämmitykseen. Pahimmassa tapauksessa kaikki kaivosta otettu energia menee harakoille.

Talvella kanavapatteria olis järkevä pyörittää vain silloin kun sitä tarvitaan. Hieman ennen IV-koneen jäätymisrajaa laitettais pumppu päälle, että ei ala pätkimään / ohittamaan kennoa. Pumppu sammutettais heti kun jäteilma on lämmennyt jäätymisrajan yli + hystereesi. Lisäksi -15 asteen tietämillä on pakko laittaa kierto päälle, että liuos ei jäädy patterin sisällä.

Olisko tuossa 2. kohdassa selitys aloittajan tilanteeseen? Yli 22 asteinen asunto - lämmin poistoilma - huonompi LTO kun esilämmitetty tulo - lämpimämpi jäteilma - suurempi kulutus? Vieläkin jotensakin hämmästyttää tuo jäätymisnopeus.

Vaikka nyt keruuta lisättiiinkin ja ongelma varmasti pienenee tai häviää, niin jokin vielä vaivaa tässä. Etenkin tuo pumpun toiminta, kun teki kylmässäkin deltaa - johonkin sekin lämpö meni. Tiukat nesteet varmaan jonkin verran vaikutti - mutta pumppu jaksoi tehdä töitä eli ei varmasti yksinään aiheuttanut tätä. Onhan tuo kanavapatteri pumpun jälkeen kaivoista nähden? Minkähänlainen ohjaus siinä on?

Aika raakastihan tuo lisäksi jäätyi, jos oli putket rutussa alkupäässä ja 130 metrissä - eli aika raju jääpatsas ollut. Vertaa esim. näihin (sivu 37): http://epubl.ltu.se/1402-1617/2005/070/LTU-EX-05070-SE.pdf

Paperi täyttää kohta 10 vuotta, mutta aika hurjia mitoituksia muuten ollut tuolloin kun katsoo esim. pumpun tehoa ja kaivon pituutta. Siltikin jäätyminen useammassa ollut tätä vähäisempää metreissä, prosenteissa tietty voi olla jo lähempänä.

Muutenhan tuolla kanavapatterilla pitäisi olla vaikutusta vain kaivosta otettuun tehoon - kun se ottaa sen "suoraan" ilman lämpöpumppua niin se on hiukan kovempi. Pitäisi toki vähentää sitten muuta lämmitystarvetta, että sinänsä lämpömäärä ei saisi juuri heilahtaa. Muutoin kai tehdään turhaa työtä ja aiheutetaan energianhukkaa noin lähtökohtaisesti.

Olisi mukava, jos aloittaja jaksaisi jossain vaiheessa talvea nakata tietoa miten tämä kohde lähti pelaaman nyt tehdyin muutoksin.

yt,
M

[AAA]

En tuosta huomannut lukiessani, mutta ei kai tuossa Valloksessa ole esilämmitys ennen "lämmöntalteenotto" kuutiota energiakaivosta, jos on niin se pois ASAP.

[sailor]

Lämmönjohtavuus:
- Alcohol, ethyl (ethanol)   0.171
- Water, Fresh                 0.609

Sivun kolme taulukko: http://www.altiacorporation.fi/connect/c86041b3-fd7c-4baf-b359-7141aa52c9cf/naturet+esite+nettiin+org.pdf?MOD=AJPERES

Eli huoli pois, varmaan toimisi aloittajan järjestelmä vaikka ainoastaan muutettaisiin oikea seossuhde keruupiiriin.

[Dowser]

Lämmönjohtavuus:
- Alcohol, ethyl (ethanol)   0.171
- Water, Fresh                 0.609

Sivun kolme taulukko: http://www.altiacorporation.fi/connect/c86041b3-fd7c-4baf-b359-7141aa52c9cf/naturet+esite+nettiin+org.pdf?MOD=AJPERES

Eli huoli pois, varmaan toimisi aloittajan järjestelmä vaikka ainoastaan muutettaisiin oikea seossuhde keruupiiriin.

Väännä ny rautalankaa mulle vähän jos kerkeet, ei vielä aukea mulle tämä:
- jos 3:n asteen delta pumpulla, niin vähintäin sama kaivolla tai liuoksen lämpötila laskee jatkuvasti? Pumppu kävi "tauotta", joka olis kyllä seisahtanut jos lämpötila olisi laskenut rajusti koko ajan.
- vähintäinkin riittävästi otti lämpöä kaivosta kun kerran jäätyi.

Mitä väliä silloin nesteillä tai niiden lämmönjohtuvuuksilla? Jos ajatellaan, että liuokseen ei tartu riittävästi lämpöä -  olisiko se silloin jäätynytkään niin helposti?

yt,
M

[fraatti]

Lämmönjohtavuus:
- Alcohol, ethyl (ethanol)   0.171
- Water, Fresh                 0.609

Sivun kolme taulukko: http://www.altiacorporation.fi/connect/c86041b3-fd7c-4baf-b359-7141aa52c9cf/naturet+esite+nettiin+org.pdf?MOD=AJPERES

Kun laskeskelin jotain liittyen tuohon liuokseen päädyimme seppant:n kanssa sellaiseen johtopäätökseen että nuo altian taulukot ovat virheellisiä.
Tuolla olisi arvoja mitkä ovat oikeita. http://kth.diva-portal.org/smash/get/diva2:12169/FULLTEXT01.pdf

[sailor]

Lämmönjohtavuus:
- Alcohol, ethyl (ethanol)   0.171
- Water, Fresh                 0.609

Sivun kolme taulukko: http://www.altiacorporation.fi/connect/c86041b3-fd7c-4baf-b359-7141aa52c9cf/naturet+esite+nettiin+org.pdf?MOD=AJPERES

Kun laskeskelin jotain liittyen tuohon liuokseen päädyimme seppant:n kanssa sellaiseen johtopäätökseen että nuo altian taulukot ovat virheellisiä.
Tuolla olisi arvoja mitkä ovat oikeita. http://kth.diva-portal.org/smash/get/diva2:12169/FULLTEXT01.pdf

Voi olla, pointti vaan on että vesi toimii yli kolme kertaa parempana lämmönsiirtonesteenä kuin alkoholi, eli ei kannata laittaa yhtään enempää alkoholia kuin on pakko. Riittäisikö hieman pienempikin pakkasenkestävyys kuin -17 astetta?

[fraatti]

Voi olla, pointti vaan on että vesi toimii yli kolme kertaa parempana lämmönsiirtonesteenä kuin alkoholi, eli ei kannata laittaa yhtään enempää alkoholia kuin on pakko. Riittäisikö hieman pienempikin pakkasenkestävyys kuin -17 astetta?

Tuo täysin totta. Vesi on myös paljon parempaa pumppautumaan ja virtaus muuttuu turbulenttiseksi huomattavasti helpommin. Ja sitten tietysti tuo lämpösisältö. Luin jostain ruottalaisesta kokeilusta missä kaivon keräin oli todella tehokas eli keruunesteen ja kallion lämpötilaero oli alle asteen niin silloin pystyttiin käyttämään vettä lämmönsiirtonesteenä. Pumppaustehokin voisi olla pienempi vedellä.

[seppaant]

Lämmönjohtavuus:
- Alcohol, ethyl (ethanol)   0.171
- Water, Fresh                 0.609

Sivun kolme taulukko: http://www.altiacorporation.fi/connect/c86041b3-fd7c-4baf-b359-7141aa52c9cf/naturet+esite+nettiin+org.pdf?MOD=AJPERES

Eli huoli pois, varmaan toimisi aloittajan järjestelmä vaikka ainoastaan muutettaisiin oikea seossuhde keruupiiriin.

Mitä väliä silloin nesteillä tai niiden lämmönjohtuvuuksilla? Jos ajatellaan, että liuokseen ei tartu riittävästi lämpöä -  olisiko se silloin jäätynytkään niin helposti?

Voi olla, pointti vaan on että vesi toimii yli kolme kertaa parempana lämmönsiirtonesteenä kuin alkoholi, eli ei kannata laittaa yhtään enempää alkoholia kuin on pakko. Riittäisikö hieman pienempikin pakkasenkestävyys kuin -17 astetta?

Tuo täysin totta. Vesi on myös paljon parempaa pumppautumaan ja virtaus muuttuu turbulenttiseksi huomattavasti helpommin. Ja sitten tietysti tuo lämpösisältö. Luin jostain ruottalaisesta kokeilusta missä kaivon keräin oli todella tehokas eli keruunesteen ja kallion lämpötilaero oli alle asteen niin silloin pystyttiin käyttämään vettä lämmönsiirtonesteenä. Pumppaustehokin voisi olla pienempi vedellä

Mielenkiintoinen keskustelu.

Pari kommenttia:
Vesi-viinaseos on lämpöteknisiltä ominaisuuksiltaan varsin omalaatuinen aine.
Åke Melinderin taulukoiden mukaan
Nolla-asteessa 30 p-% seoksen ominaislämpö on 4,16 kJ/kgC
60 p-% seoksen 3,33 kJ/kgC
Joten 60 p-% seoksen energiansiirtokyky on 20% pienempi kuin 30 p-% seoksen.
Ominaislämpö on suurimmillaan n. 15 p-% kohdalla, mistä se laskee kumpaankin suuntaan.

Viskositeetti on suurimmillaan n. 40 p-% kohdalla laskien siitä kumpaankin suuntaan.
0 asteessa 30 p-% viskositeetti on 6,7*10-3 Pas
60 p-% viskositeetti on 5,8*10-3 Pas
Joten 60% viina on hieman helpompaa pumpata kuin 30% viina

ATS

[seppaant]

Keruuputkien pinnalle muodustuva jää ei vielä rutista putkia.
Jos vesi loukkuuntuu kahden jäätulpan väliin ja tämä loukkuuntunut vesi jäätyy niin silloin jään n. 10% suurempi tilavuus veteen verrattuna rutistaa putkia.


how do i print screen


ATS

[fraatti]

Keruuputkien pinnalle muodustuva jää ei vielä rutista putkia.
Jos vesi loukkuuntuu kahden jäätulpan väliin ja tämä loukkuuntunut vesi jäätyy niin silloin jään n. 10% suurempi tilavuus veteen verrattuna rutistaa putkia.
ATS

Tämä kuulostaa varsin järkevälle. Kun selailin ruottalaisia tutkimuksia u-keräimistä niistä myös näkyi että lämmönsiirto keräimessä oli suurinta kaivon yläosassa sekä aivan pohjalla u-mutkan jälkeen. Muistelisin että syyksi pohjan suurelle lämmönsiirrolle tarjottiin selitystä että lämmönsiirtonesteen virtaus muuttuu mutkan jälkeen turbulenttisemmaksi hetkeksi. Pinnalta jäätymisenhän selittää itsessään jo se että kylmin litku tulee ylhäältä kaivoon.

[fraatti]

Tuo täysin totta. Vesi on myös paljon parempaa pumppautumaan ja virtaus muuttuu turbulenttiseksi huomattavasti helpommin. Ja sitten tietysti tuo lämpösisältö. Luin jostain ruottalaisesta kokeilusta missä kaivon keräin oli todella tehokas eli keruunesteen ja kallion lämpötilaero oli alle asteen niin silloin pystyttiin käyttämään vettä lämmönsiirtonesteenä. Pumppaustehokin voisi olla pienempi vedellä

Mielenkiintoinen keskustelu.

Pari kommenttia:
Vesi-viinaseos on lämpöteknisiltä ominaisuuksiltaan varsin omalaatuinen aine.
Åke Melinderin taulukoiden mukaan
Nolla-asteessa 30 p-% seoksen ominaislämpö on 4,16 kJ/kgC
60 p-% seoksen 3,33 kJ/kgC
Joten 60 p-% seoksen energiansiirtokyky on 20% pienempi kuin 30 p-% seoksen.
Ominaislämpö on suurimmillaan n. 15 p-% kohdalla, mistä se laskee kumpaankin suuntaan.

Viskositeetti on suurimmillaan n. 40 p-% kohdalla laskien siitä kumpaankin suuntaan.
0 asteessa 30 p-% viskositeetti on 6,7*10-3 Pas
60 p-% viskositeetti on 5,8*10-3 Pas
Joten 60% viina on hieman helpompaa pumpata kuin 30% viina

ATS

Kirjoitin väärin puhuessani lämpösisällöstä. Molemmissahan vedessä ja alkoholi seoksessa tuossa väkevyydessä mitä sitä käytetään liuoksena tuo ominaislämpökapasiteetti on miltei sama. Ainut on tosiaan tuo lämmönjohtokyky mikä on parempi vedessä. 5 asteisessa vedessä 0,57W/(K*m) ja 30% alkoholi seoksessa 0,4W/(K*m). Eli eroa on noin 50% lämmönjohtavuudessa.

[seppaant]

Keruuputkien pinnalle muodustuva jää ei vielä rutista putkia.
Jos vesi loukkuuntuu kahden jäätulpan väliin ja tämä loukkuuntunut vesi jäätyy niin silloin jään n. 10% suurempi tilavuus veteen verrattuna rutistaa putkia.

Kerrataanpa vielä vesijohtojen rikkoutuminen jäätyessä, vaikka ei se tähän ketjuun kuulukaan.
Vesijohdon sisäpintaan muodostuva jää ei riko putkea, ei silloinkaan vaikka se jäätyy umpijäähän.
Vasta silloin kun vettä loukkuuntuu kahden jäätulpan tai jäätulpan ja venttiilin väliin tämän loukkuuntuneen veden jäätyminen rikkoo putken.
Luulo, että ilmojen lauhtuessa laajeneva jää rikkoo putket kun vuodot ilmestyvät vasta silloin, on väärä.
Eihän umpijäässä olevissa putkissa vettä virtaa. Vasta jään sulaessa alkaa vesi virrata rikkoutuneesta kohdasta ulos.

ATS

[fraatti]

Muistelisin että syyksi pohjan suurelle lämmönsiirrolle tarjottiin selitystä että lämmönsiirtonesteen virtaus muuttuu mutkan jälkeen turbulenttisemmaksi hetkeksi.

Löysin tämän selityksenkin

In the majority of cases, there was much more energy extracted by the brine after the bend at the bottom of the borehole, 160 m deep. The absorption of extra heat suggested a change in the type of flow existing in the pipe. It was suggested that the bend caused the flow to become turbulent, and thus through its random and sporadic motion absorbed more heat [Beaumont, 2006]. It can be agreed that something happened to the flow after the bend. It experienced disturbance which caused it to lose some of its laminar properties, such as the laminar profile. The amount of energy extraction suggested turbulent flow. Alternatively, it perhaps had begun a swirling motion, and absorbed more heat from the surroundings due to heavy swirling. Palne Mogensen, an experienced heat energy consultant suggested that the flow was heavily swirling but somewhat predictable, rejecting it as turbulent.

[rrs]

Keruunesteen täyskierros maapiirissä kestää noin 10-20 minuuttiin. Kun kiertovesipumppu pysäytetään aina heti kompressorin käynnin jälkeen niin kaivoon alasmenevään putkeen jää aina kylmä vesi. Tätä jatkuu pitkin syksyä joka käynnin jälkeen. Luulisi tämän jäähdyttävän pikkuhiljaa kaivon maaosuutta joka pahentaa sitten sitten tilannetta huippupakkasilla kaivon yläpään jäätymisvaaralla.

Miten on, olisiko maapiirin pumpun noin 10min jälkikäynnistä hyötyä? 
Vai onko tässä jokin ajatusvirhe 

[Matias]

Hyvä ajatus ja suht helppo toteuttaa.

Jälkikäyntiajaksi kannattaisi varmaan haarukoida 1/2kierrosta.

[rrs]

Periaatteessa saattaisi riittää se aika joka täyttää vain maaosuuden.
 

[JJ72]

Kerrataanpa vielä vesijohtojen rikkoutuminen jäätyessä, vaikka ei se tähän ketjuun kuulukaan.
Vesijohdon sisäpintaan muodostuva jää ei riko putkea, ei silloinkaan vaikka se jäätyy umpijäähän.
Vasta silloin kun vettä loukkuuntuu kahden jäätulpan tai jäätulpan ja venttiilin väliin tämän loukkuuntuneen veden jäätyminen rikkoo putken.

Mihin tuo perustuu?

Luulo, että ilmojen lauhtuessa laajeneva jää rikkoo putket kun vuodot ilmestyvät vasta silloin, on väärä.
Eihän umpijäässä olevissa putkissa vettä virtaa. Vasta jään sulaessa alkaa vesi virrata rikkoutuneesta kohdasta ulos.

Ei virtaakkaan, mutta voihan se putki silti haljeta jään laajetessa!? Ja olla halki ja alkaa vuotamaan vasta kun ne jäät sulaa!?

Mua on kanssa naurattanu, kun uutisissa sanotaan että nyt pitää varoa kun säät lauhtuu, mutta kyllä se vahinko on jo tapahtunut kun putket on päässy ylipäätään jäätymään, se on sitten tuurista kiinni, kun lauhtuu että mitä tapahtuu... Kupari kyllä jonkunverran venyy, mutta rajansa kaikella...

Ja kun nyt tätä aihetta liipataan, niin mikä on toimiva keino sulattaa umpijäähän mennyt lasipullo? Tiedän ainakin yhden toimivan metodin, kun on tullu pari rouvan maljakkoa pelastettua kun ovat syksyllä jäätyneet ulos Ja ne on siis ohutta lasia, ja eivät taatusti kestä kovinkaan paljoa jään laajenemista...

[rrs]

suht helppo toteuttaa.

Kyllä vain  , sopivalla aikareleellä. Laitoin "capacitor powered" mallin tyyppi  DBB01CM24 . Päästöhidastus 600sek asti eli 10min max. 

Ajan asettelusta vielä:
Kaivo 180m, kaivolta maalämpöpumpulle 5+5m. Nestekierron kokonaispituus siten 370m. Kiertoaika Ouman trendistä katsottuna n. 15min
Kiertonopeus siis 370m/15min= n. 25m/min. Maaosuus 20m + 5m = 25m
Kun halutaan työntää tämä käynnin jälkeinen kylmä osuus(25m) kallioon niin aikaa tarvitaan noin 1 min, laitoin kuitenkin 5 min.

Tuota aikarelettä saattaa vielä löytyä vielä tori.fi kauppapaikalta, ainakin ilmoitus näytti vielä äsken olevan. Hakusana "aikarele".

[rrs]

Jälkikäyntiajaksi kannattaisi varmaan haarukoida 1/2kierrosta.

Varmaan tosiaan optimi noin.
Kompressori käy nyt ulko -15 lämmössä noin 50/50 suhteella 30min päällä ja pois. Maapiiristä käydessä sisään noin  +1,5 ja ulos -1,5 käynnin lopussa. Kaivossa 2 metrissä lämpö +1,1 
Nostin jälkikäyntiajan nyt 10 minuuttiin.