Uutiset:

Kirjoittaja Aihe: Kaivon täyttö betoniitillä, tai 'grout:lla'  (Luettu 15643 kertaa)

Poissa vsuontam

  • Tulokas
  • *
  • Viestejä: 6
  • Maalämpöfoorumi
Kaivon täyttö betoniitillä, tai 'grout:lla'
« : 31.12.14 - klo:14:26 »
Terve,

ulkomailla tuntuvat suosivan jonkinlaista kaivontäyttöä betoniitilla, tai yleisnimellä 'grout' tyyppisillä aineilla. Näillä saadaan ilmeisesti parempi lämmönsiirto kuin vedellä täytetyissä kaivoissa. Esim.
http://www.fischer-spezialbaustoffe.de/en/grouting-material.html
http://www.geoproinc.com

Miksiköhän Suomessa ei ole tapana käyttää näitä? Johtuisiko pohjavedestä? Saisikohan noilla aineilla nostettua kaivon tehoja? Ulkomaisten tutkimusten mukaan ne tuntuisi toimivan, mutta mitenköhän meillä Suomessa?

Nuo voisivat varmaan myös lisätä putkiston ikää kun eivät pääse tärisemään, esim. turbulenssin takia reijässä.

Ajatuksia?

Vesa


Poissa tomppeli

  • Yleismoderaattori
  • Konkari
  • *****
  • Viestejä: 8 604
  • Vanha pieru!
Vs: Kaivon täyttö betoniitillä, tai 'grout:lla'
« Vastaus #1 : 31.12.14 - klo:14:56 »

Tämä on mielenkiintoinen juttu.
Ei ole käytetty Suomessa.
Näillä aineilla luvataan lämmönjohtoluvuksi λ = 3,35 ... 2.40 W/(K·m).
Lämpökaivossa putkea ympäröimän veden lämmönjohtoluku, λ on noin 0,6 W/(K·m).
Jään lämmönjohtavuus on λ = 2.2 W/(K·m)
Noissa on iso ero.!
Ihmettelen, että Suomessa ei ole ilmeisesti juurikaan käytetty tuota valamismenetelmää.

Tuo massa on yleensä bentoniittiä

Aiheesta on muutaman kerran keskusteltu foorumilla.:
http://www.maalampofoorumi.fi/index.php?topic=5554.msg66896#msg66896
http://www.maalampofoorumi.fi/index.php?topic=5398.msg65097#msg65097
http://www.maalampofoorumi.fi/index.php?topic=4844.msg55870#msg55870

Kun kaivo valetaan bentoniitillä, saadaan kaivosta imettyä enemmän lämpöä ylös.
Mutta, kallio menee kylmäksi. Peruskalliosta ei voida vetää lämpöä rajattomasti.
Voidaan toki imeä kallio kylmemmäksi, kuin vesitäyttöä käytettäessä,
mutta maasta tulevan kiertonesteen lämpötilan liiallinen aleneminen huonontaa joka tapauksessa lopulta pumpun hyötysuhdetta.
Siinä tulee vastaan yksi raja.
Valumenetelmällä voitaisiin ilmeisesti päästä vähän lyhyempiin kaivoihin.
Ero tuskin tulisi olemaan kovin suuri nykyiseen verrattuna.
Valun tulee toki olla jäätymisen kestävä.

Kaivon valumenetelmällä saataneen paras hyöty alueilla, joissa on kallioperän lämpötila on korkeampi, kuin meillä.
Siellä voidaan ilmeisesti päästä merkittävästi matalampiin lämpökaivoihin parantamalla keräimen lämpökontaktia kallioon.


Poissa vsuontam

  • Tulokas
  • *
  • Viestejä: 6
  • Maalämpöfoorumi
Vs: Kaivon täyttö betoniitillä, tai 'grout:lla'
« Vastaus #2 : 01.01.15 - klo:16:45 »
Kiitos vastauksesta. Yllättävän vähän on tästä aiheesta keskusteltu täällä!

Eli paljonkin kysymyksiä, joita jonkun tulisi tutkia, opiskelijat yms. opinnäytetyön tekijät huomio  ;)

Kun lämmönjohtavuudessa on noin iso ero, niin luulisi että tuo olisi erittäin kannattavaa puuhaa. Toki lämpökaivon absoluuttinen raja tulee vastaan joskus, mutta käytännössä kai kaivo latautuu kesällä joka tapauksessa. Samoin kaivon aktiivinen syvyyttä voisi kasvattaa, kun valu tulisi pintaan saakka. Pintamaa myös latautuu erittäin tehokkaasti kun se on pinnalla. Valu nopeuttaisi lämmön siirtoa ympäristöön, kun lämmönjohtavuuden ansiosta koko valettu "puikko" olisi kylmä, pelkän putken sijaan.


Eli kysymyksiä joista olisi kiva kuulla ajatuksia:
- Voisiko tuota soveltaa kaivoon, joka on jo käytössä? Mikähän on kustannus?
- Reikä valetaan täyteen, mutta reikähän on "kertakäyttötavaraa" kai joka tapauksessa?
- Aktiivisyvyyden nosto tuo tehokkuuttta. Pintametrit ovat varmasti tehokkaampia, mutta kuinka paljon?
- Miksi tuota ei tekisi? Menetelmän haitat?


Yllättävää että tästä ei ole edes tietoa kunnolla saatavana, vaikka ulkomailla tuntuu olevan vakiokäytäntö. Oma mutu-tuntuma sanoisi että tuo voisi olla hyvinkin kannattavaa.

Poissa tomppeli

  • Yleismoderaattori
  • Konkari
  • *****
  • Viestejä: 8 604
  • Vanha pieru!
Vs: Kaivon täyttö betoniitillä, tai 'grout:lla'
« Vastaus #3 : 01.01.15 - klo:16:58 »
Kallion lämmönjohtavuus on keskimäärin noin λ = 3,0 W/(K·m)
Kallion päällä olevan pintamaan lämmönjohtavuus on luokkaa λ = 1,2 ...  1,6 W/(K·m), siis huomattavasti heikompi, kuin kallion.

Jos täytät vedettömän osuuden kaivon yläpäässä, saat lisää aktiivisyvyyttä,
mutta koska sen osan lämmönjohtavuus on on vain noin puolet kallion johtavuudesta,
tulee kallion arvoisia "hyötymetrejä" lisää vain kuivat metrit / 2.

Poissa akh

  • Täysjäsen
  • ***
  • Viestejä: 42
  • Maalämpöfoorumi
Vs: Kaivon täyttö betoniitillä, tai 'grout:lla'
« Vastaus #4 : 01.01.15 - klo:19:15 »
Sellainen mahdollinen haitta tulee mieleen että jos jostain syystä joudut pistämään kaivoon uudet putket (ei kai ne ikuisia ole), niin sitten se reikä on täynnä savea. Voi olla pahempi sinne putkea työntää.
Jämä Star RST 10kW (nibe 1245-10), 176m aktiivisyvyys, 200l puskuri, 50-luvun patteritalo, lounaisrannikko.

Poissa Kimmo_L

  • Konkari
  • *****
  • Viestejä: 594
  • Stiebel Eltron WPC 7
Vs: Kaivon täyttö betoniitillä, tai 'grout:lla'
« Vastaus #5 : 01.01.15 - klo:23:59 »

Syy lienee käyttäjän tomppeli jo mainitsema, että Suomessa kallioperässä oleva lämpöenergia on merkittävästi vähäisempää kuin etelämpänä (missä aurinko lämmittää maata enemmän).

Etelässä pystytään lyhyestä reiästä vetämään isolla teholla energiaa ulos ja tuo massa auttaa lämmön siirtymistä.

Suomessa tarvitaan pitkä kaivo joka tapauksessa, että energia riittää koko talveksi. Pitkästä kaivosta energia siirtyy tarpeeksi nopeasti pelkän veden läpi, joten massalla valaminen olisi vain ylimääräistä vaivaa.

Se, että "kesällä kaivo latautuu joka tapauksessa", ei paljon lohduta siinä vaiheessa, kun kaivo on helmikuussa tyhjä (hyödynnettävästä energiasta).  Useimmat näistä meidän vesitäytteisistäkään kaivoista eivät taida oikeasti kesän aikana palautua täydellisesti, koska pitkän aikavälin trendi tyypillisesti on sellainen, että kaivot jäähtyvät vuosien kuluessa.

(Tämä oli sitten vain omaa päättelyäni näkemäni materiaalin perusteella. Varmasti yksityiskohtaiselle tutkimukselle on aina tarvetta, enkä väitä, että tätä asiaa olisi tarpeeksi tutkittu vielä.)

215 m², 600 m³, 175 m kaivo, 7,5 kW Stiebel Eltron WPC 7, Nereus lattialämmitys betonilaatassa, vuodesta 2011

Poissa vsuontam

  • Tulokas
  • *
  • Viestejä: 6
  • Maalämpöfoorumi
Vs: Kaivon täyttö betoniitillä, tai 'grout:lla'
« Vastaus #6 : 02.01.15 - klo:00:17 »
Mutta olenko ymmärtänyt väärin, kun ajattelen että jos lämmönsiirto olisi tehokkaampaa (sinänsä riittävän pitkästä reijästä ilman massojakin) niin kone joutuisi käymään paljon lyhyemmän aikaa, ja sähköä kuluisi vähemmän? En siis optimoi kaivon syvyyttä vaan havittelen pienempää sähkölaskua jo poratulla reijällä.

Eli jos palautuvan nesteen lämpö olisi esim 2K lämpimämpää, kuin ilman massoja, niin eikö säästö olisi merkittävää? olettaen että nyt ∆T olisi esim 2.5K.

(Minulla siis 8.9kW pumppu ja 186m kaivo, ja IVT Premium Line HQ).

Poissa Kimmo_L

  • Konkari
  • *****
  • Viestejä: 594
  • Stiebel Eltron WPC 7
Vs: Kaivon täyttö betoniitillä, tai 'grout:lla'
« Vastaus #7 : 02.01.15 - klo:00:52 »

Olet toki oikeilla jäljillä pumpun hyötysuhteen kannalta.

Talon lämmittämiseen tarvittava energia on kuitenkin riippumaton sen lähteestä. Jos tarvittavasta energiasta suurempi osuus revitään kaivosta, kuluu toki vähemmän sähköä, mutta kaivosta otetaan enemmän.

Jos kaivosta otetaan enemmän, se jäähtyy enemmän.

Eli tarvittaisiin nykyistä syvempi kaivo, jotta kaivon energia riittäisi koko talveksi, ja tällöin hyötysuhde toki paranisi.

Onko taloudellisesti kannattavaa porata vielä syvempi kaivo ja valaa se massalla, että pääsisi parempaan hyötysuhteeseen? Tähän en tiedä vastausta; siihen vaikuttaa merkittävästi sähköenergian hinta (koko järjestelmän käyttöiän aikana).
215 m², 600 m³, 175 m kaivo, 7,5 kW Stiebel Eltron WPC 7, Nereus lattialämmitys betonilaatassa, vuodesta 2011

Poissa fraatti

  • Konkari
  • *****
  • Viestejä: 4 337
  • Maalämpöfoorumi
Vs: Kaivon täyttö betoniitillä, tai 'grout:lla'
« Vastaus #8 : 02.01.15 - klo:05:04 »
Kerrotaan nyt vielä sen verran että kaivossa rajoittava tekiä ei ole vesi vaan lämmönsiirtyminen sen muovisen putken seinämän läpi. Ruottissa on käytössä ainakin testikäytössä kaivoja missä kaivoon on pujotettu "kortsu" joka on kalliota vasten. Tuolla kortsussa sitten on vai alaspäin menevä putki. Ylöspäin se tulee tuolloin tuota kortsua pitkin. Tällöin maaperän ja lämmönsiirtonesteen lämpötilaero on alle yhden asteen. Tällöin myös höyrystimelle saadaan todella kova virtaus joka sekin parantaa coppia. Tällöin vielä extrana on se että lämmönsiirtonesteenä voidaan käyttää vettä joka sekin pudottaa pumppauskustannuksia.

Maalämpökaivossa nesteen kiertäminen yhden kiepin kestää yleensä 15-20 min jolloin levänneestä kaivosta tulee kallioperän lämpöistä vettä. Kun käynti jatkuu pidempään niin joka kierroksen jälkeen tulee aina vaan kylmempää nestettä joka johtuu juurikin siitä että lämpö ei siirry putken seinämän läpi. Jossain kohtaa kun pumppu on käynyt tarpeeksi pitkään saavutetaan "tasapainotila" jolloin lämmönsiirtonesteen ja kaivon lämpötilaero on tarpeeksi suuri siihen että sieltä saadaan jatkuvasti tarvittava energia.

Myös pohjaveden liikkeet jotka mahdollisesti tapauksesta riippuen tuovat lisää energiaa kaivoon estyvät siinä tapauksessa jos kaivo valettaisiin täyteen.
Viessmann Vitocal 333-G, 180m kaivo
171m2/500m3 talo + 70m2/200m3 talousrakennus
Kokonaissähkö n 10000kWh(MLP n 5500kWh, IV-kone n 700kWh)

Poissa seppaant

  • Konkari
  • *****
  • Viestejä: 5 227
  • L-Ässä V-7
Vs: Kaivon täyttö betoniitillä, tai 'grout:lla'
« Vastaus #9 : 02.01.15 - klo:09:04 »
Olen lukenut jostakin, että tällä "savella" täytetään ns. tyhjiä kaivoja.
Toisin sanoen sellaisia kaivoja, joissa ei edes kannettu vesi pysy.
Tällaisia kaivoja voi olla paikoissa, joissa on maastossa suuria korkeuseroja ja rikkonainen kallio.

ATS
L-Ässä V-7.0 vm.2007
Kaivo 163m, akt.153m
Talo 150m2, patterit, v.1975
Aurinkopaneelit 2x10x275 W=5,5 kWp, kaakko/lounas
Arvioitu vuosituotanto 4500 kWh

Poissa akh

  • Täysjäsen
  • ***
  • Viestejä: 42
  • Maalämpöfoorumi
Vs: Kaivon täyttö betoniitillä, tai 'grout:lla'
« Vastaus #10 : 02.01.15 - klo:10:15 »

Maalämpökaivossa nesteen kiertäminen yhden kiepin kestää yleensä 15-20 min jolloin levänneestä kaivosta tulee kallioperän lämpöistä vettä. Kun käynti jatkuu pidempään niin joka kierroksen jälkeen tulee aina vaan kylmempää nestettä joka johtuu juurikin siitä että lämpö ei siirry putken seinämän läpi. Jossain kohtaa kun pumppu on käynyt tarpeeksi pitkään saavutetaan "tasapainotila" jolloin lämmönsiirtonesteen ja kaivon lämpötilaero on tarpeeksi suuri siihen että sieltä saadaan jatkuvasti tarvittava energia.


Ja tämä sama periaate myös siis kaivoon kalliosta siirtyvän energiamäärän kanssa.. mitä kylmemmäksi kaivo menee sitä enemmän sinne johtuu lämpöä ympäröivästä kalliosta, koska lämmön johtuminen on suoraan riippuvainen läpötilaerosta kaivon kohdalla ja kauempana. Jos häiriintymätön kallio on +6 niin 0 asteinen kaivo tuottaa tuplaenergiat verrattuna +3 asteiseen. Vissiin näin :)
Jämä Star RST 10kW (nibe 1245-10), 176m aktiivisyvyys, 200l puskuri, 50-luvun patteritalo, lounaisrannikko.

Poissa euroshopperi

  • Konkari
  • *****
  • Viestejä: 2 775
  • Maalämpöfoorumi
Vs: Kaivon täyttö betoniitillä, tai 'grout:lla'
« Vastaus #11 : 02.01.15 - klo:12:17 »
Tuossa vissiin nyt menee vähän sekaisin tuottoisa kaivo ja kaivon teho. +3 asteessa pysyvä kaivo on siis sekä tuottoisampi, että tehokkaampi, kuin 0 asteeseen putoava.
350m², 1000m³, kaivot 2x165m
17kW Viessmann 300 G+
390 L KVV+ 500 L puskuri LV kierukalla+
Aurinkosähkö 2022. Fronius Gen24 10 kW + 34 kpl 375 W Doubleglass  12,75 kW.

Poissa akh

  • Täysjäsen
  • ***
  • Viestejä: 42
  • Maalämpöfoorumi
Vs: Kaivon täyttö betoniitillä, tai 'grout:lla'
« Vastaus #12 : 02.01.15 - klo:12:46 »
Tarkoitin samaa kaivoa, ... mitä kylmemmäksi jäähtyy sitä enemmän sieltä saa energia ilman että jäähtyy lisää. Tai siis kun lämmityskausi alkaa aluksi kaivo jäähtyy nopeasti mutta keskitalvella sitten jo hitaasti kun lämpöä virtaa isomman deltan yli kalliossa.

Ja joo, tottakai sitä parempi mitä kuumempana kaivo pysyy.
Jämä Star RST 10kW (nibe 1245-10), 176m aktiivisyvyys, 200l puskuri, 50-luvun patteritalo, lounaisrannikko.

Poissa euroshopperi

  • Konkari
  • *****
  • Viestejä: 2 775
  • Maalämpöfoorumi
Vs: Kaivon täyttö betoniitillä, tai 'grout:lla'
« Vastaus #13 : 02.01.15 - klo:13:08 »
Liian matala reikä, tai huonotuottoinen kalliomateria saa kaivon jäähtymään reilusti, eikä Se ole verrattavissa laatunäkökulmasta tuohon tehojen liikkumiseen. Se on totta, että Dt:llä ne lämmöt siirtyy yleensäkin. Jos peruslämpö on vaikka Se 6 astetta ja jäähtyy 0 asteeseen, niin kaivo kaikilla tavoin katsottuna huonompi, kuin samanmittainen kaivo, joka pysyy 3 asteessa. Mitään selitystä ei ole tuohon paremmuus/tehokkuus ajatteluun olemassa, joka tuon muuttaisi ylösalaisin.
350m², 1000m³, kaivot 2x165m
17kW Viessmann 300 G+
390 L KVV+ 500 L puskuri LV kierukalla+
Aurinkosähkö 2022. Fronius Gen24 10 kW + 34 kpl 375 W Doubleglass  12,75 kW.

Poissa jm82

  • Konkari
  • *****
  • Viestejä: 1 448
  • Maalämpöfoorumi
Vs: Kaivon täyttö betoniitillä, tai 'grout:lla'
« Vastaus #14 : 02.01.15 - klo:14:30 »
Tuuripeliä vähän tuo kaivon toiminta. akh varmaankin tarkoitaa kahta samanlaista kaivoa. Toinen 0 astetta ja toinen +3. Jos parempaan kaivoon tehdään taloon laajennus ja vaikka maalämpöpumppukin vaihdetaan isompaan niin jollain rasitustasolla tuo parempikin kaivo menee nollaan ja kaivosta saa vaan reilusti enemmän energiaa. Tuota kaivon toimintaa ei vaan etukäteen pysty arvaamaan kovin tarkasti että millaisia lämpötiloja sieltä tulee.
nibe 1217-10 vm2008, 200m kaivo, vanha 400 L (puskuri)varaaja esilämmityskierukalla. Itse asenneltu 24.11.2014. -73 120m (165).

Poissa vsuontam

  • Tulokas
  • *
  • Viestejä: 6
  • Maalämpöfoorumi
Vs: Kaivon täyttö betoniitillä, tai 'grout:lla'
« Vastaus #15 : 03.01.15 - klo:01:07 »
Eli summataan vähän ennen uusia kysymyksiä:
- groutin käyttöä vastaan: reikä on vaikeampi uusiokäyttää, estää veden virtauksen joka pienentää reijän tehoa.
- groutin käytön puolesta: kuivat kaivot (erittäin harvinaisia suomessa kun yleensäkin syvemmät reijät käytössä, koska kallio on kylmempi), aktiivisyvyyden kasvatus, parempi ∆T

Oudoksuttaa vielä vastauksissa se, että annetaan ymmärtää että käytettäessä savea/groutia reikä kylmenisi enemmän. Eihän se pitkällä aikavälillä näin mene (?), kun sama määrä lopulta revitään reijästä energiaa ylös. (Tasapainotila ennen pitkää saavutetaan). Jos ∆T on isompi, niin silloinhan pumpun hyötysuhde on parempi ja sähköä säästyy.

Eli kysymys kai voidaan jäsentää: Paljonko ∆T paranee groutilla, ja onko se kannattavampaa kuin mahdollisen veden virtauksen estäminen ja lämmönkeruu putken vaihtamisen mahdottomuus.

Itselläni ei ole edes hajua kuinka usein noita lämmönleruu putkia joutuu uusimaan, ja onnistuuko se reijän uusiokäyttö siinä tilanteessa, vai porataanko käytännössä aina uusi reikä kun keruuputket vaihdetaan.


Poissa fraatti

  • Konkari
  • *****
  • Viestejä: 4 337
  • Maalämpöfoorumi
Vs: Kaivon täyttö betoniitillä, tai 'grout:lla'
« Vastaus #16 : 03.01.15 - klo:01:27 »
Oma mielipide on että ei tuosta taida mitään etua olla. Jos haetaan tehokkaampaa lämmönsiirtoa kaivosta niin sitten 4-putkinen keräin sinne. Samalla saa reilun virtauksen höyrystimelle. Myös keruun virtauksen turbulenttisuus tehostaa lämmönsiirtoa putken seinämänläpi.

Lämmönsiirtonesteen ja kallionlämpötilaero kasvaa suureksi (coppi laskee) siksi että lämpö johtuu niin huonosti lämmönsiirtonesteestä putken seinämän läpi sitä ympäröivään veteen, ei siksi etteikö vesi johtaisi lämpöä eteenpäin.

Täällä on keskusteltu erilaisista keräimistä.
http://www.maalampofoorumi.fi/index.php?topic=4906.0
Viessmann Vitocal 333-G, 180m kaivo
171m2/500m3 talo + 70m2/200m3 talousrakennus
Kokonaissähkö n 10000kWh(MLP n 5500kWh, IV-kone n 700kWh)

Poissa jm82

  • Konkari
  • *****
  • Viestejä: 1 448
  • Maalämpöfoorumi
Vs: Kaivon täyttö betoniitillä, tai 'grout:lla'
« Vastaus #17 : 03.01.15 - klo:04:51 »
Taitaa kaivon täyttäminen lisätä kustannuksia ja parempi hyöty saadaan lisäämällä metrejä.
Olen ymmärtänyt että suomessa kaivon toimintaa parantaa nuo veden virtaukset ja erilaiset kolot ja erilaiset kivimateriaalitkin eri syvyyksissä, kallion laatu. Eli jos kaivon vesi vaihtuu todellä hyvin niin kävisi järkeen että kallion lämpötilakaan ei pääsisi kovin paljon laskeman ajan myötä.

Täällä kaivon vedenpinta on noin 2 metriä pohjaveden tasoa ylempänä. Kaivossa on se paineenkestävä korkki että vedet ei vuoda yli.
Lämpökaivosta noin 2 metrin päässä on likakaivot, iso rengaskaivo ja pieni rengaskaivo. Nämä kaivot myös vähän tekee liikettä pohjaveteen koska purkuputkessa on pieni virtaus, mutta virtausta ei ole ollut kuivina aikoina. Ojaan on kumminkin virrannut/tiputtanut vettä -16 pakkasellakin vaikka talossa ei ole käytetty vettä. Talo on tasamaalla mutta talon reunasta alkaa rinne ja 40 metrin päässä joki. Pohjavesialue on jossain joen takana kauempana. Kallioon oli 13m, rikkonaista kalliota alku ja suojaputkea 21m.

Tuolla kaivon täyttämisellä saatettaisiin vaan huonontaa kaivon toimintaa mielestäni. Eriasia sitten ehkä matalahko 100 metrin kaivo? tai kaivo missä on hyvin vähän vettä.
Mahtaisiko toimia kaksi 100m kaivoa ja ensimmäisestä vesikaivosta menisi putki toiseen kaivoon joka on täytetty, ainakin tulisi liikaa kustannuksia. Kesällä kannattaisi myös käyttää viilennystä ja ladata lämpöä kaivoon.
Kaivon täyttäminen kuulostaa hyvältä idealta, mutta ehkä se ei sitten näin kylmässä vaan toimi.
nibe 1217-10 vm2008, 200m kaivo, vanha 400 L (puskuri)varaaja esilämmityskierukalla. Itse asenneltu 24.11.2014. -73 120m (165).

Poissa fraatti

  • Konkari
  • *****
  • Viestejä: 4 337
  • Maalämpöfoorumi
Vs: Kaivon täyttö betoniitillä, tai 'grout:lla'
« Vastaus #18 : 03.01.15 - klo:05:10 »
Taitaa kaivon täyttäminen lisätä kustannuksia ja parempi hyöty saadaan lisäämällä metrejä.
Olen ymmärtänyt että suomessa kaivon toimintaa parantaa nuo veden virtaukset ja erilaiset kolot ja erilaiset kivimateriaalitkin eri syvyyksissä, kallion laatu. Eli jos kaivon vesi vaihtuu todellä hyvin niin kävisi järkeen että kallion lämpötilakaan ei pääsisi kovin paljon laskeman ajan myötä.

Veden pystysuuntaiset konvektiovirtaukset vielä parantavat lämmönsiirtymistä putkistossa. Näin ainakin mikäli ruåttalaisten tutkimuksiin on luottamista.
Viessmann Vitocal 333-G, 180m kaivo
171m2/500m3 talo + 70m2/200m3 talousrakennus
Kokonaissähkö n 10000kWh(MLP n 5500kWh, IV-kone n 700kWh)

Poissa Seagear

  • Konkari
  • *****
  • Viestejä: 885
  • Maalämpöfoorumilta tietoa
Vs: Kaivon täyttö betoniitillä, tai 'grout:lla'
« Vastaus #19 : 03.01.15 - klo:08:25 »
Lämmönsiirtonesteen ja kallionlämpötilaero kasvaa suureksi (coppi laskee) siksi että lämpö johtuu niin huonosti lämmönsiirtonesteestä putken seinämän läpi sitä ympäröivään veteen, ei siksi etteikö vesi johtaisi lämpöä eteenpäin.

Naapurifoorumilla on tämä putken seinämän eristävyys torpattu urbaanilegendana:

"Muoviputken lämmönsiirtymisasia on vanha, ymmärtämättömien legenda joka on helppo kumota muutaman sekunnin googlauksella.. polyeteenin ( jota siinä välissä on 2,5mm ) lämmönsiirtymiskerroin on samaa luokkaa veden kanssa. Eli sekin on huono, mutta ei merkitse tässä yhteydessä mitään kun sitä yhtä kelvotonta vettä on siellä paljon paksumpi kerros ennen kalliota. Parempi olisi tehdä mahdollisimman ahdas kaivo, mutta ei niissäkään valinnanvaraa ole. Kaivoihin on myös olemassa systeemeitä joilla putket koitetaan pakottaa irti toisistaan ja kallioon kiinni tai ainakin lähelle.. sillä saa heti 10-15% lisää jatkuvaa tehoa."

http://lampopumput.info/foorumi/index.php?topic=20365.210
Danfoss DHP-H8+UKV100,
porakaivo 175m, patterilämmitys, 1. kerroksinen 146 + 70m2 puolilämmin, rv. -73

Poissa tomppeli

  • Yleismoderaattori
  • Konkari
  • *****
  • Viestejä: 8 604
  • Vanha pieru!
Vs: Kaivon täyttö betoniitillä, tai 'grout:lla'
« Vastaus #20 : 03.01.15 - klo:09:26 »
Oudoksuttaa vielä vastauksissa se, että annetaan ymmärtää että käytettäessä savea/groutia reikä kylmenisi enemmän.
Eihän toki se kylmene groutingin takia yhtään sen enemmän.
Mutta, jos groutingin "ansiosta" kaivosta saadaan irti enemmän lämpötehoa, ja siis otetaankin, toki kaivo silloin menee kylmemmäksi.
Nytkin kaivot mitoitetaan lähelle jäätymisrajaa.
Jos tavalla tai toisella otamme sieltä kaivon kallioperästä irti nykyistä enemmän lämpötehoa, laskee kallioperän ja siis kaivon lämpötila vastaavasti.

Kallioperän ja keruunesteen välinen lämpötilaero, ∆T on groutingin ansiosta pienempi
ja sen ansiosta saadaan samalla peruskallion lämpötilalla vähän paremman ∆T:n ansiosta hiukan lämpöisempää kiertonestettä pumpulle.
Näin voidaan tosiaan saada kaivosta vähän enemmän irti lämpöä.
Kuitenkaan kallioperästä ei voida saada mainittavasti suurempia lämpömääriä irti.
Kallioperä jäähtyy vuosien saatossa liikaa.. Kallioperä menee lopulta liian kylmäksi.
...
En muuten tiedä, voidaanko bentoniittisavella täytetty kaivo joskus tyhjentää savesta.
Ei se ainakaan mahda helppoa olla.
Kuvittelisin, että jos kaivo täytetään massalla, ei sieltä enää voisi nostaa koskaan keräinputkistoa pois.
Tarvittaisiin melkoinen pesulaite, joka ajaisi kaivoon painettavan veden avulla saven ylös kaivosta.
Kuvittelisin, että siitä tulisi kertakäyttökaivo. Onko joku foorumilaisista selvitellyt asiaa?

Ilman groutingiakin vanhasta kaivosta on hankalaa saada keräin nousemaan ylös.
Putken sisältä pitää saada paineilmalla viinakoktail pois.
Sekään ei auta, jos kaivoon on putoillut moskaa ja kivenpalasia, jotka kiilaavat keräimen porareikään.

Poissa fraatti

  • Konkari
  • *****
  • Viestejä: 4 337
  • Maalämpöfoorumi
Vs: Kaivon täyttö betoniitillä, tai 'grout:lla'
« Vastaus #21 : 03.01.15 - klo:12:36 »
Naapurifoorumilla on tämä putken seinämän eristävyys torpattu urbaanilegendana:

"Muoviputken lämmönsiirtymisasia on vanha, ymmärtämättömien legenda joka on helppo kumota muutaman sekunnin googlauksella.. polyeteenin ( jota siinä välissä on 2,5mm ) lämmönsiirtymiskerroin on samaa luokkaa veden kanssa. Eli sekin on huono, mutta ei merkitse tässä yhteydessä mitään kun sitä yhtä kelvotonta vettä on siellä paljon paksumpi kerros ennen kalliota. Parempi olisi tehdä mahdollisimman ahdas kaivo, mutta ei niissäkään valinnanvaraa ole. Kaivoihin on myös olemassa systeemeitä joilla putket koitetaan pakottaa irti toisistaan ja kallioon kiinni tai ainakin lähelle.. sillä saa heti 10-15% lisää jatkuvaa tehoa."

http://lampopumput.info/foorumi/index.php?topic=20365.210

Joo vaikka lämmönjohtuvuus olisikin sama, jokatapauksessa putken seinämä on se rajapinta missä lämmönsiirtyminen tökkii. Johtuuko se siitä että sen pinta-ala on suhteessa liian pieni vai siitä että virtaus ei ole turbulenttista(joka molekyyli ei koske tarpeeksi putken seinämää) vai jostain muusta en lähde tässä nyt väittelemään. Kaivon yläpäässähän tapahtuu "thermal shunt" eli alhaalta tuleva liuos on jo lämpösempää kaivon yläpäässä mutta kaivoon tuleva kylmä tuleva liuos jäähdyttää sitä sitten. Itsessään jokatapauksesssa keräin ei ole aivan optimaalisin mutta sinänsä kokonaisuuteen sillä on todella vähän merkitystä, pitkällä juoksulla tuolta maaperästä kuitenkin voidaan ottaa vain tietty määrä energiaa.

Hiukan tietysti olisi merkitystä että kaivosta tuleva liuos olisi aina mahdollisimman lämmintä (mahdollisimman lähellä kallion keskimääräistä lämpötilaa) sen ajan mitä pumppu vuotuisesti nyt sitten käykään (~30-40% ajasta tavallisesti). Kuitenkin karkeasti asteen nousu lämmönsiirtonesteen lämpötilassa parantaa coppia noin 3%. Itsellä kaivosta on tullut kylmimmillään nyt viimeisten viikkojen aikana -0,7 asteista liuosta. Tässä suhteessa yksi kaivo, huonolämmönsiirtyminen kaivossa, tehokas pumppu ja pitkät käyntiajat eivät todellakaan tee hyötysuhdetta parantavaa vaikutusta.

Tuosta kaivon halkaisijasta. Linkkaamassani topickissa oli myös porakaivon halkaisijan vaikutuksesta lämmönsiirtokykyyn kiistatonta todistetta pienen reijän paremmuudesta en löytänyt. Tuo reijän pienuuden ylistäminen toisaalta palvelee suurimmalta usalta vain poraavaa yritystä, prosentuaalisesti kiviainetta tarvii irroittaa huomattavasti vähemmän pienestä reijästä kuin suuremmasta joten kate on parempi.

Ja vieläkin sieltä edellisestä topikista noista putkia erottelevista välikappaleistakaan ei kiistatonta merkittävää hyötyä todettu olevan.

Tästä voi hakea tieteellisiä tutkimuksia liittyen lämpökaivoihin: &aq=[[]]&aq2=[[]]&aqe=[]&noOfRows=50&sortOrder=dateIssued_sort_desc&onlyFullText=false&sf=all&jfwid=-7709]http://kth.diva-portal.org/smash/resultList.jsf?dswid=-7709&language=en&searchType=SIMPLE&query=borehole&af=[]&aq=[[]]&aq2=[[]]&aqe=[]&noOfRows=50&sortOrder=dateIssued_sort_desc&onlyFullText=false&sf=all&jfwid=-7709
Viessmann Vitocal 333-G, 180m kaivo
171m2/500m3 talo + 70m2/200m3 talousrakennus
Kokonaissähkö n 10000kWh(MLP n 5500kWh, IV-kone n 700kWh)

Poissa Roori

  • Konkari
  • *****
  • Viestejä: 5 237
  • Maalämpo... Ollakko vai Ei....KYLLÄ
Vs: Kaivon täyttö betoniitillä, tai 'grout:lla'
« Vastaus #22 : 03.01.15 - klo:13:09 »
vähä sama homma kun pitää kieltä -20C pakkasessa rautaisesta lipputangosta 1mm päässä niin ei mitään hätää, mutta auta armias kun pläjäyttää sen kiinni siihen tankoon niin johan alkaa lämpö siirtyä siitä kielestä tankoon ja valitettavasti se kylmä kans siirtyy siitä tangosta kieleen...kuten varmaan moni tietää  :D

Poissa Matias

  • Konkari
  • *****
  • Viestejä: 4 584
Vs: Kaivon täyttö betoniitillä, tai 'grout:lla'
« Vastaus #23 : 03.01.15 - klo:14:25 »
Onkohan tietoa miten ruotsin ja norjan lämpökaivoissa on betoniitti tai grouttitäyttö yleistä?
9kw Ekowell EPT400 vuodesta 1998
Jämä Kantikas 1250l Keruu 2X200m

Poissa Kimmo_L

  • Konkari
  • *****
  • Viestejä: 594
  • Stiebel Eltron WPC 7
Vs: Kaivon täyttö betoniitillä, tai 'grout:lla'
« Vastaus #24 : 03.01.15 - klo:17:49 »
Sen perusteella, mitä olen lukenut ruotsalaisia nettikirjoituksia, siellä on sama käytäntö kuin Suomessa.

Eli kaivot ovat pääasiassa vedellä täyttyviä, mutta täysin kuiva kaivo voidaan täyttää massalla.
215 m², 600 m³, 175 m kaivo, 7,5 kW Stiebel Eltron WPC 7, Nereus lattialämmitys betonilaatassa, vuodesta 2011

Poissa fraatti

  • Konkari
  • *****
  • Viestejä: 4 337
  • Maalämpöfoorumi
Vs: Kaivon täyttö betoniitillä, tai 'grout:lla'
« Vastaus #25 : 05.01.15 - klo:09:42 »
Aiheesta kiinnostuneille läpyskä: Reliable and Durable Grouting of Borehole Heat Exchangers  ::)
Viessmann Vitocal 333-G, 180m kaivo
171m2/500m3 talo + 70m2/200m3 talousrakennus
Kokonaissähkö n 10000kWh(MLP n 5500kWh, IV-kone n 700kWh)

Poissa Ropellipää

  • Täysjäsen
  • ***
  • Viestejä: 41
  • Maalämpöfoorumi
Vs: Kaivon täyttö betoniitillä, tai 'grout:lla'
« Vastaus #26 : 06.01.15 - klo:19:00 »
Kaivon pääasiallinen ongelma on se, että siinä ei noudateta ristivirtausperiaatetta. Putkisto tulisi olla 3-putkinen, jossa 2 menoa ja yksi eristetty paluulinja. Tällöin palaava neste on likimain kaivon pohjan lämpöinen.

Poissa fraatti

  • Konkari
  • *****
  • Viestejä: 4 337
  • Maalämpöfoorumi
Viessmann Vitocal 333-G, 180m kaivo
171m2/500m3 talo + 70m2/200m3 talousrakennus
Kokonaissähkö n 10000kWh(MLP n 5500kWh, IV-kone n 700kWh)

Poissa Ropellipää

  • Täysjäsen
  • ***
  • Viestejä: 41
  • Maalämpöfoorumi
Vs: Kaivon täyttö betoniitillä, tai 'grout:lla'
« Vastaus #28 : 08.01.15 - klo:21:29 »
Tuossa kuvassa menee kyllä väärinpäin liuokset ja paluu eristämätön. Jos jollain on vinkkiä 3-putkisesta valmiista keruuputkesta niin voin pistää harkintaan jos ongin nykyiset hittoon ja teen mullistavan keksinnön  ;)

Eristettyhän se olikin esitteen mukaan, kalliilta näyttää tollanen, vähän liian hifi..:)