Pystyykö olemassa olevan maalämpökaivon syvyyden määrittämään jälkikäteen?

[fraatti]

Eli otsikossahan aihe on jo. Itsellä on eräs idea takataskussa ja ajattelin nyt ennen sen esittelyä kysyä onko kenelläkään ajatusta kuinka tuo voidaan todeta/laskea tms?

[tomppeli]

Yksi menetelmä voisi olla hyödyntää maakiertopumpun massavirtausnopeutta, jos se on tiedossa.
Jakamalla keruupiirin putkien nestevolyymin määrä pumpun virtaustiedolla.
Yhden maakierroksen aika on nähtävissä maakiertonesteen lämpötilagraafilta notkahduksena.

Esimerkki:
Keruun putki on 40 *2,4. Sen tilavuus on noin 0,97 litraa /metri.
Kiertopumpun massavirtaus on esimerkiksi 0,4 litraa/sekunti
Yhden maakierroksen kestoksi saatiin 15 minuuttia. Sekunneissa se on 15 x 60 = 900 sekuntia.
900 sekunnissa virtaa = 900 x 0,4 litraa = 360 litraa. Tämä on siis kiertävän maanesteen kokonaisvolyymi.

Kun tiedämme, että keruun putkessa on 0,97 litraa/metri,
saamme keruuputkien kokonaispituuden jakamalla koko volyymin yhden putkimetrin volyymillä, 0,97 litraa,
saamme keruuputken kokonaispituuden = 360 / 0,97 = 371 metriä.

Kaivossa on kuitenkin kaksi putkea rinnakkain, menoputki ja paluuputki, siksi tuo lukema on jaettava kahdella
= 371 / 2 = 185,5 metriä.
Siitä pitää vielä vähentää etäisyys pumpulta kaivolle ( 10 metriä) = 185,5 m - 10 m = noin 175 m.

Tässä COP -laskurissa mukana kaivon syvyyden määritys yllä olevalla menetelmällä.
Kaivon syvyyden laskenta alkaa riviltä #68.
Muilla foorumilaisilla on varmasti lisää hyviä ideoita.

[MLP_kauppias]

Tomppelin esittämä massavirtausaika on yksi käyttökelpoinen mittaistapa, mutta en osaa arvioida käytännön tasolla sen todellista virhemarginaalia. Huomioitavaa mittaustavassa on se, että useissa lämpöpöpumppujen automatiikoissa on viivettä lämpötilamittaukselle eli lämpötilalukema ei päivity realiajassa. Antureiden reakoimisnopeudessa saattaa myös olla viivettä.

Naturettiin voinee sekoittaa jotain siihen sopivaa väriainetta ja pyörittää piiriä ulkoisella pumpulla jolloin kiertoajan saa laskettua tarkasti ja jollakin luotettavalla tavalla pitää saada virtaama selville. Tästä mittaustavasta minulla ei ole kokemusta. Kokemusta on siitä kun Freeziumia olen keruupiiristä vaihtanut Naturettiin. Naturetti ja Freezium eivät saturoituneet yhtään. Paluuputkesta kun loppui Freeziumin tuleminen niin tapahtui kuin veitsellä leikaten.

Toinen vaihtoehto on mitata siimalaskurilla putken pituus. Jos kaivokulmat on liitetty messinkiliittimillä niin toisesta putkesta liitin auki ja siimaan kapea lyijypaino ja katsot esim. virvelinkelasta metrimäärän. Paino pudotetaan siis lämmönkeruuputken sisälle. Vaikka kaivo olisi porautunut tekovaiheessa paljonkin spiraaliksi niin paino kyllä laskeutuu pohjaan. Jos kaivokulmat on hitsattu niin sitten pitää olla tarkkana, että putkiston voi liittää uudelleen hitsaamalla ilman, että se jää jännitykseen. Tiedän, että tällä tavalla on selvitetty kaivon syvyyttä.

Huom! Sulut lämmönkeruupiiristä pitää laittaa kiinni ja siitäkin huolimatta avatun liitoksen ja lämpöpumpun välinen putki tyhjenee, joten lämmönkeruu on ehdottomasti ilmattava ulkoisella kierrätyspumpulla toimenpiteen jälkeen!

Kolmas brutaalimpi vaihtoehto on nostaa putkenlaskukoneella putket ylös pyörittää ne putkikelalle tai vetää ne tontille suoraksi. Käsipelissä ne on pahisn raskaita nostaa!

 

[Matias]

Onnistuiskohan kaikuluotauksella tms?

Äänen nopeus vedessä on 1500m/s

[Timo Karhu]

Onnistuiskohan kaikuluotauksella tms?

Äänen nopeus vedessä on 1500m/s

Tämä ajattelin minäkin ja kävin testaamassa että kuuluisiko mitään ääntä toisesta putkesta kun annan impulssin toiseen. Kuuntelukepillä korva kiinni venttiilissä, mutta ei kuulunut pihaustakaan. Saattoi olla hieman huono kontakti kepissä ja impulssikin tuli tehtyä saksilla venttiilin kahvaan kajauttaen.

Loppusovelluksena olisi ollut läppäri mikrofonilla toisessa putkessa kiinni ja tallennus päälle. Terävä kilautus toisen putken venttiiliin. Sitten katsomaan äänenmuokkausohjelmalla se kilautus sekä hetken päästä saapuva kaiku putken kautta. Aikajanasta sitten tarkistamaan sekunnit ja sitä kautta putken pituus.

Ei vaan nyt just onnistunut (eikä viitsi poistaa Armalexejä putkesta)..

[fraatti]

Jees elikäs tuolla Tomppelin ajatuksella ajattelin itsekin asiaa lähestyä näin aluksi. Jos saan tuosta jotain järkevää lopputulosta aikaiseksi niin teen sitten jonkinnäköisen taulukon asiasta millä muutkin voivat sitten mahdollisesti selvittää vastaavaa asiaa/testata menetelmän paikkansa pitävyyttä..

Rahkeet mitä itseltä homman tiimoilta löytyy on koneen sisäiset lämpömittarit, ulkoiset k.tyypin termoparit lämmönjakoputkistossa sekä sähkönkulutusmittari joka näyttää myös hetkellisen tehon. Ajattelin että teen vastaavat mittaukset myös muutamassa muussa eri kohteessa jossa voin arvioida menetelmän paikkansapitävyyttä. Muualta tosin ei löydy sähkönkulutusmittausta mutta ajattelin että voiko tuon saman asian tutkia pihtivirtamittarin avulla eri vaiheista. Kuinka tarkkoja nuo pihtivirtamittarit ovat?

Lämpömittausten tarkkuus aiheuttaa myös päänvaivaa. Koneen sisäiset mittarit näyttävät liuos- tai lämmönjaon pumppujen pyöriessä tasan samaa lukemaa joten ainakin jossain tietyssä tapauksessa niiden näyttämät ovat yhteneväiset. Jotta voisin lähteä lähestymään tätä asiaa jollain tapaa tarvisi alkuun tietään koneen anto- sekä ottoteho. nAntoteho pystyy toteamaan käyttämällä koneen sisäistä vastusta sekä pyörittämällä lämmönjaon pumppua. Siinä tuleekin sitten ensimmäinen ongelma. Koneen sisäiset anturit näyttävät lämpötilaeroksi hiukan eri lukemaa kuin lämmönjaon putkissa eristeiden ja lämmönjohtotahnan kanssa olevat termoparit. Termopareilla lämpötilaeroksi tulee 5,75 (vaihtelee jatkuvasti 5,8 ja 5,7 asteen välissä) ja koneen sisäiset anturit näyttävät 5,5 asteen lämpötilaeroa(lukema pysyi vakaana usean minuutin ajan). Epäilen että koneen sisäinen lämpötilaanturi ei näytä siksi oikein menoveden osalta koska se sijaitsee niin lähellä vastusta ja näinollen lämmönjohtuessa vastuksen pinnalta vesi ei välttämättä ole täysin homogeninen(tasalämpöinen) anturin kohdalta ja vesi on vasta kunnolla sekoittunut myöhemmässä mittauspisteessä. Miltä tämä kuulostaa? Voiko ajatuksessani olla järkeä?

No joka tapauksessa vastuksilla koneen ottoteho on 8,95kW, tästä vähennetään koneen pumppujen yms kulutus josta saadaan vastuksien tehoksi 8,82kW.

Seuraavaksi vuorossa on tutkia kompressorin käydessä lämpötilaero keruuputkissa sekä lämmönjaon puolella.

Lämmönkeruun puolella koneen käydessä on pientä heiluntaa joka johtuu siitä että kone säätää tulistusta. Tulistuksen määrä vaikuttaa heti myös keruun lämpötilaeroon. Lämpötilaeroksi muodostui 4,8 astetta joka tuli useamman mittauksen keskiarvona. Tällöin tulolämpötila oli 3,7 astetta ja menolämpötila -1,1 astetta. Kaivoa oli kierrätetty alkuun noin tunnin ajan jotta kaivosta saatavan nesteen lämptila olisi mahdollisimman tasainen.  Tähän mittaukseen ei tällähetkellä ole mitään muuta tapaa kuin uskoa koneen antureiden lukemiin.

Lämmönjaon puolella harmaita hiuksia aiheutti taas termoparien ja koneen sisäisten anturien lämpötiloissa oleva ero. Koneen sisäiset anturit antoivat lämpötilaeroksi 7,4 astetta ja termoparit 7,0 astetta. Menoveden lämpötila oli 30,9 ja paluuveden 23,5 astetta. Koneen sisäisten anturien lukema päivittyi noin 15s välein. Termopareissa lämpötilan muutos näkyi välittömästi esim kompressorien sammuttua lämpötilaero vakiintui nopeasti jo 0,0 asteeseen kun koneen sisäiset anturit vielä miettivät ja laskivat pikkuhiljaa 0,0 lämpötilaeroon. Onko kenelläkään heittää veikkausta miksi mittaukset näyttävät eri tavalla?

Joka tapauksessa jos käytetään koneen sisäisten anturien lukemia saadaan antotehoksi 11,9kW, kaivotehoksi 9,8kW.
Jos käytetään erillisten termoparien lukemia saadaan antotehoksi 10,7kW ja kaivotehoksi 8,7kW. Koko laitteen teho sen käydessä oli 2,08kW josta kompressorin osuudeksi jäi 1,95kW. Varsin realistiselta vaikuttaa lukema 10,7kW siinä valossa että koneen B0W35 nimellisteho on 10,3kW. Koneen tehoa hiukan nostavat matalempi menoveden lämpötila 31 vs 35 sekä kaivosta tulevan liuoksen korkeampi lämpötila 3,7 vs 0. Koneen tehoa vastaavasti laskee suuremmat lämpötilaerot sekä liuos- että lämmönjaon puolella. Tutkin myöhemmin myös eri menetelmää käyttäen mitä teho pitäisi olla valmistajan antamien speksien mukaan.

Jatkan seuraavassa viestissä turinointia jottei viesti häviä bittitaivaaseen...

[seppaant]

Yksi menetelmä voisi olla hyödyntää maakiertopumpun massavirtausnopeutta, jos se on tiedossa.
Jakamalla keruupiirin putkien nestevolyymin määrä pumpun virtaustiedolla.
Yhden maakierroksen aika on nähtävissä maakiertonesteen lämpötilagraafilta notkahduksena.

Tämä on yksinkertainen ja melko tarkka mittausmenetelmä.
Virhettä aiheuttaa kuitenkin se, että keruuneste ei virtaa "tulppana".
Tein kokeen, jossa tasoitin keruun lämpötilat tunnin hullunkierrolla, minkä jälkeen annoin kahden minuutin kylmäpulssin käyttämällä kompressoria.
Kylmäpulssin palatessa takaisin oli kahden minuutin pulssi venynyt n. 12 min mittaiseksi.
Nyt kun mittasin kiertoajan pulssien etureunoista tuli ajaksi 16 min
Kun mittasi ajan pulssien minimilämpötilojen kohdalta tuli ajaksi 18 min 30 s.
Pulssien takareunoista mitattu aika oli 25 min

Tiedän tarkasti putkien pituuden ja siitä lasketun keruunesteen tilavuuden sekä lisäksi on keruupiirissä Kamstrupp energiamittari, jossa myös virtausmittaus.
Näiden tietojen perusteella kierrosajan pitäisi olla 18 min 15 s.

Täten pulssien pohjien välinen aika antaa tarkimman tuloksen laskettaessa kierrosaikaa.
Pulssin etureunasta mitattuna olisi kierrosaika n. 13% liian pieni.

ATS

[fraatti]

Tämä on yksinkertainen ja melko tarkka mittausmenetelmä.
Virhettä aiheuttaa kuitenkin se, että keruuneste ei virtaa "tulppana".
Tein kokeen, jossa tasoitin keruun lämpötilat tunnin hullunkierrolla, minkä jälkeen annoin kahden minuutin kylmäpulssin käyttämällä kompressoria.
Kylmäpulssin palatessa takaisin oli kahden minuutin pulssi venynyt n. 12 min mittaiseksi.
Nyt kun mittasin kiertoajan pulssien etureunoista tuli ajaksi 16 min
Kun mittasi ajan pulssien minimilämpötilojen kohdalta tuli ajaksi 18 min 30 s.
Pulssien takareunoista mitattu aika oli 25 min

Tiedän tarkasti putkien pituuden ja siitä lasketun keruunesteen tilavuuden sekä lisäksi on keruupiirissä Kamstrupp energiamittari, jossa myös virtausmittaus.
Näiden tietojen perusteella kierrosajan pitäisi olla 18 min 15 s.

Täten pulssien pohjien välinen aika antaa tarkimman tuloksen laskettaessa kierrosaikaa.
Pulssin etureunasta mitattuna olisi kierrosaika n. 13% liian pieni.

ATS

Olet asian ytimessä ja olen havainnut saman asian. Kun virtaus on laminaarista, putken ulkolaidoilla virtauksen nopeus on nolla ja putken keskellä menee "keihäänkärki" huomattavasti suuremmalla nopeudella. Keskinopeuteen verrattuna tuon kärjen nopeus voi olla kaksinkertainen täysin laminaarissa virtauksessa. Tosin keruuputkissa esiintyy molempia sekä laminaarista että turbulenttista virtausta sekä niiden välimallia. Mitä rajumpi virtaus ja turbulenttisempaa virtaus putkistossa on sen enemmän "tulppana" virtaus liikkuu. Tämä sama asia liittyy oleellisesti myös siihen että miksi turbulenttinen virtaus keruuputkistossa on parempi kuin laminaarinen.

Keskinopeus täydellisessä laminaarisessa virtauksessa saattaa olla vain jopa puolet siitä mitä tuo kärki menee.



Omalta osaltaan tämä myös liittyy lämpötilan mittaamiseen putkista. Kun virtaus on laminaarista, virtauksen lämpötilaprofiili näyttää tälläiselle.


Turbulenttisella virtauksella lämpöprofiili voisi näyttää tämän kaltaiselle.

[fraatti]

Jatketaas myös tämä puoleen väliin jäänyt kirjoitus loppuun.

Jokatapauksessa nyt näyttäisi siltä että mittauksissa tulee helposti virhettä liikaa. Anturi putkenpinnalla ei ole todellakaan mikään pomminvarma juttu. Aiheesta on keskusteltu mm täällä: http://lampopumput.info/foorumi/index.php?topic=17864.0
Tuolla on heitelty ajatuksia ilmoille että mitä suurempi ilman ja veden lämpötilaero on, sen enemmän putkenpinnassa oleva anturi heittää verrattuna putkessa virtaavaan nesteeseen. Toinen ajatus mitä on heitetty ilmoille on se että jos virtaus on putkessa laminaarista niin silloin nopeus putken ulkopinnassa on periaatteessa nolla. Tällöin myös putken uloimpana hitaimmin kulkeva vesi jäähtyy suhteessa enemmän kuin keskikohta. Eräs ratkaisu saattaisi olla laittaa anturi jonnekkin paikkaan missä virtaus olisi turbulenttista kuten esim jossain mutkan lähettyvillä... Virtausnopeuden perusteella ainakin suurin nopeus mutkassa vallitsee sisänurkassa. Mahtaisiko tuolta löytyä sitten myös "kuumin" paikka?

Olettaisin että koneen sisäinen anturointi näyttää jotakuinkin sitä mitä pitääkin lukuunottamatta sitä tilannetta kun tuo vastus on pelissä. Epäilen että tuo k-termopari myös "jätättää" joka lämpötilalla hiukan.

Tässä asiaa selvitettynä:

The Bulk-Average temperature at any given point on a face is dependent on a few things, amongst which are the temperature of the fluid contacting that face, and the flow-rate of the fluid contacting that face.  As an example, let’s have hot water flowing through a cold pipe.

If you take samples of the temperature of the water  along a cross section as it flows through the pipe, you will find minimum temperatures at the edges of the pipe, and maximum temperatures at the center of the pipe.  This is not due only to the area of the hot water that contacts the cold pipe, but it is also due to the flow-rate  of the water.  At the edges of the pipe, the water flows more slowly, and at the center of the pipe, the water flows more rapidly.

If I ask, “What is the temperature of the water at the cross section?”  we cannot say it’s the minimum temperature, nor can we say it’s the maximum temperature.  Is it the average of the two temperatures?  No, not even the average. You see, the average temperature would take (Tmin+Tmax)/2.  That is not accurate.  And easy proof of this is: increase the flow rate of the water through the pipe, and take sample temperatures across the same cross section-  you can already predict that you will get very different temperature values. Why? The temperature of the water in our experiment hasn’t changed.  We’re taking samples at the same locations along the radius of the pipe, so the sample locations haven’t changed.  But the flow-rate of the water has changed.

In order to give a correct answer, we must take into account the area over which each temperature sample is constant.  This is dependent on the flow-rate of the fluid.  so the type of “average” we are looking for is a weighted average of the area * flow-rate.  This “Area and flow-rate weighted average” is called the Bulk Average.

Jokatapauksessa laskelmissa on hiukan epävarmuutta mistä haluan eroon. Taidan laittaa 1-wire kilkkeet tilaukseen niin pääsee testaamaan niitäkin...

[fraatti]

Huppista..
Tätä samaa asiaa puitiin myös joskus aikaisemmin mutta tässä vielä yksi. Jospa korvienväliin olisi tarttunut ajansaatossa jotain lisää ja asioihin löytyisi vihdoin ratkaisu... Taulukko alkaa muuten olemaan miltei valmis jos sitä jaksaisi joku muukin testata... Katsotaan jos saisin sen huomenna lehtereille...

[fraatti]

ATS

Sullahan taisi olla alas/ylöspäin kaksi putkea. Oletko laskenut/tarkitanut jollain ohjelmalla (esim pipeflowcalcilla) että mikä sulla muodostuu reynoldsin numeroksi keräimen eri osissa?

[seppaant]

Sullahan taisi olla alas/ylöspäin kaksi putkea. Oletko laskenut/tarkitanut jollain ohjelmalla (esim pipeflowcalcilla) että mikä sulla muodostuu reynoldsin numeroksi keräimen eri osissa?

Alaspäin kaivon osuudella on kaksi putkea ja ylös yksi

F=0,39 l/s
viskositeetti 0,0063 Pas
Dsisä =32,6 mm
Näillä arvoilla Re = 2333

Ja kahden putken osuudella virtaus oletettavasti puolet yhden putken arvosta = 0,195 l/s
Re = 1166

Kahden putken osuudella ollaan tukevasti laminaarilla alueella ja yhden putken osuudella killutaan laminaarin ja turbulentin rajamaastossa.
Vaikka laskenta antaa yhden putken osuudelle turbulentin virtauksen, niin todennäköisesti virtauksessa on laminaareja ja turbulentteja osuuksia sekä vielä heikosti kehittyneitä turbulentteja osuuksia.

ATS

[fraatti]

Tutkin myöhemmin myös eri menetelmää käyttäen mitä teho pitäisi olla valmistajan antamien speksien mukaan.

Käytin valmistajan ilmoittamia arvoja joista tein seuraavanlaisen taulukon jossa näkyy kaivo- sekä antoteho eri liuksen sekä lämmönjaon menovesien lämpötilojen perusteella. Myös ottotehosta on samanlainen olemassa ja siitä voi todeta että omassa tapauksessa ottoteho on karvaverran pienempi kuin taulukossa. Tein olettamuksen että jos lämmönjaon/keruun dT on asteen suurempi se on sama kun että lämpötila nousisi/laskisi asteella. Tässä tapauksessa taulukon perusteella kaivotehoksi tuli 9,1kW ja koneen antotehoksi 11,1kW. Suurimman vaikutuksen tehoon tekee nimenomaan kaivosta nousevan liuksen lämpötila, dT:n vaikutusta en voi varmaksi todeta mitenkään.... ainakaan vielä... 

Tämän tarkoitus oli vain todistella että liikunko laskelmieni kanssa samalla hehtaarilla kuin mitä eri tavalla suoritetut mittaukset/laskut osoittavat.

[fraatti]

Lämpötilaeroista. Osaako ATS ottaa kantaa?

Eli kun käytin ulkoisia termopareja niin todellisiin lämpöihin tulee todennäköisesti hiukan heittoa. Jokatapauksessa kun todellinen teho selvitetään verrannon avulla ja molemmissa mittaustuloksissa virhe lienee suhteessa jotakuinkin yhtä suuri se sulkee virheen loppujen lopuksi pois. Vai? Vastuksen aiheuttamaa lämpötilaeroa ei tämän koneen tapauksessa pysty toteamaan käyttäen koneen sisäistä anturointia.

Alaspäin kaivon osuudella on kaksi putkea ja ylös yksi

F=0,39 l/s
viskositeetti 0,0063 Pas
Dsisä =32,6 mm
Näillä arvoilla Re = 2333

Ja kahden putken osuudella virtaus oletettavasti puolet yhden putken arvosta = 0,195 l/s
Re = 1166

Kahden putken osuudella ollaan tukevasti laminaarilla alueella ja yhden putken osuudella killutaan laminaarin ja turbulentin rajamaastossa.
Vaikka laskenta antaa yhden putken osuudelle turbulentin virtauksen, niin todennäköisesti virtauksessa on laminaareja ja turbulentteja osuuksia sekä vielä heikosti kehittyneitä turbulentteja osuuksia.

ATS

Kun laskin kokonaissyvyyden sen ajan perusteella mitä "pulssin" kärjestä tulee sain 4m tarkkuudella kaivon syvyydeksi saman mitä olin arvellut joskus aikaisemminkin. Jos lasken pulssin keskikohdan mukaan saan aivan liian syvän kaivon. Voiko se että sinulla virtaus on selvästi laminaarista kollektorissa kahden putken kohdalla aiheuttaa sen että sinulla virtaus käyttäytyisi hiukan eri tavalla joka aihauttaisi tuota "kirimistä" laminaarisen virtauksen kohdalla? Vai ollaanko tässä vieläkin hakoteillä? Laitan lopputuleman hetken päästä laskuineen... Tuolla tavalla laskettuna pääsin itsellä Reynoldsin lukuun 2250. Tämä viittaisi siihen että virtaus ei ole enää laminaarista vaan on tuossa "transient"-tilassa missä se on hiukan kuin muutosvaiheessa mutta ei ole kuitenkaan vielä täysin turbulenttista. Epäilen(mutta en ole varma) että joka kaivossa liuospumpusta loppuu jerkku tuohon samaan "transiet"-tilaan josta se ei jaksa nostaa kiertoa suuremmaksi.

Tässä loistava video virtauksesta joka on aluksi laminaarista mutta muuttuu sitten pikkuhiljaa turbulenttiseksi. Tämä pohjalta voi jo miettiä sitä onko sillä merkitystä onko virtaus kollektorissa laminaarista vai turbulenttista jos asiaa mietitään puhtaasti sen suhteen että putken ulkolaidoilta saataisiin imettyä kaikki mahdollinen energia talteen. Turbulenttisessa virtauksessa on sellainen kuohu käynnissä että liuos varmasti sekoittuu putkessa ja nuolee kaikki putken reunamatkin hyvin...
https://www.youtube.com/watch?v=XOLl2KeDiOg

[fraatti]

Tästä:


Tuossa saattaa olla virheitä mutta korjataan jos tulee ilmi... Laitoin mukaan myös toiminnan eri putkikokojen mukaan, nopeuden laskennan sekä Reynoldsin luvun laskennan....

Sattuuko ATS:ltä löytymään taulukkoa jossa olisi m28 p% maawiinan ominaislämpökapasiteetti, viskositeetti sekä tiheys eri lämpötiloilla ihan lukuina?
Siitä Melinderin taulukostahan ne selviää mutta säästyisi itse työltä jos ne sattuu sulta löytymään suoraan... 

Onkos kenelläkään heittää mitään arviota paljonko tuollainen 40x2,4 putki venyy 1-2 barin paineessa?

Jos jollain on rahkeita kokeilla taulukkoa niin olisi mukava jos joku testaisi sitä...

[fraatti]

Ainiin taulukko jäi pois...

[seppaant]

Sattuuko ATS:ltä löytymään taulukkoa jossa olisi m28 p% maawiinan ominaislämpökapasiteetti, viskositeetti sekä tiheys eri lämpötiloilla ihan lukuina?

Ei löydy lukuina.
Trendeinä löytyy pitoisuuden funktioina lämpötiloilla -10, 0, +10, +20 C. Lisäksi funktioiden kaavat.
Niistä voi melko tarkasti arvioida muiden lämpötilojen arvot.
(Katso liite)

[seppaant]

Jos jollain on rahkeita kokeilla taulukkoa niin olisi mukava jos joku testaisi sitä...

Kokeilin mutta ei antanut oikeata tulosta, koska laskenta on tehty 2-putkikeräimelle ja minullahan on 3-putkikeräin.
Putken kokonaispituuden se antoi 6m tarkkuudella oikein eli kaivon syvyydessä tämä tarkoittaa 2m virhettä.

ATS

[seppaant]

Onkos kenelläkään heittää mitään arviota paljonko tuollainen 40x2,4 putki venyy 1-2 barin paineessa?

Muovien lujuusominaisuudet ovat suuresti riippuvaisia lämpötilasta.
Löysin eräästä esitteestä polyeteenille PE-HD kimmomoduulin 1000N/mm2, mutta siinä ei kerrottu missä lämpötilassa se pätee. Olettaisin että 20C.
Tällä kimmomoduulilla laskien saadaan, että 1bar paine venyttää 100m:n putkea 34 mm.
2 bar vastaavasti 68 mm.
Eli venymä on 3,4*10-4/bar

Lisäksi putki pullistuu 0,030 mm ja tällöin 100m pituisen putken tilavuus kasvaa 199 cm3 eli 2 dl.

ATS

[fraatti]

Muovien lujuusominaisuudet ovat suuresti riippuvaisia lämpötilasta.
Löysin eräästä esitteestä polyeteenille PE-HD kimmomoduulin 1000N/mm2, mutta siinä ei kerrottu missä lämpötilassa se pätee. Olettaisin että 20C.
Tällä kimmomoduulilla laskien saadaan, että 1bar paine venyttää 100m:n putkea 34 mm.
2 bar vastaavasti 68 mm.
Eli venymä on 3,4*10-4/bar

Lisäksi putki pullistuu 0,030 mm ja tällöin 100m pituisen putken tilavuus kasvaa 199 cm3 eli 2 dl.

ATS

Sieltähän nuo tuli kuin apteekin hyllyltä. Pituuden muuttuminen paineen alaisena ei tullut edes itselle mieleen. Yllätyin että nuo muodonmuutokset ovat noinkin pieniä. Omasta kokemuksesta tiedän että kun esim lattialämmitysputkisto paineistetaan niin paine laskee vielä paineistamisen jälkeen pitkän aikaa. Tosin varmasti putkeen väännetyt mutkat näyttelevät tuossa suurta osaa.

Pituuslaajeneminen on myös tuosta samasta matskusta valmistetuissa putkissa todella suurta. Tästä itse kuulee aina itse muistutuksen kun mlp lopettaa käyttöveden tekemisen. Lauhduttimelta ajetaan lämminvesi lattialämmitykseen ja tuo aiheuttaa putkissa hetkellisen laajentumisen jonka kuulee sohvalla hyvin kun jakotukille menevä putki menee seinänsisällä suojaputkessa. Ääni on vähän vastaavanlainen kuin patterit pitää napsuessaan...


Kuinka tuota kimmoduulia käytetään? Eikö putken seinämän vahvuus vaikuta myös tuohon venymiseen? Ainakin maalaisjärjellä 3,7mm seinämällä oleva putki pysyy paremmin ryhdissään kuin 2,4mm seinämällä.

"Uponor PEX -putkien materiaali on elastista ja se vaimentaa paineenvaihtelua esimerkiksi silloin, kun vesihana äkkiä suljetaan. "

[seppaant]

Kuinka tuota kimmoduulia käytetään? Eikö putken seinämän vahvuus vaikuta myös tuohon venymiseen? Ainakin maalaisjärjellä 3,7mm seinämällä oleva putki pysyy paremmin ryhdissään kuin 2,4mm seinämällä.

Jos 40*2,4mm putken tilavuus kasvaa paineen noustessa 1bar 200 ml,
niin vastaavasti 40*3,7mm putken tilavuus kasvaa vain 115 ml.

Olen joskus tehnyt kokeen missä paineistin keruupiirin 1 bar paineeseen ja mittasin tilavuuden kasvun paisunta-astian pinnan muutoksesta.
Tulokseksi sain 400 ml/bar
Laskemalla tulokseksi tulee 516m*115 ml/m = 590 ml.
Prosentuaalisesti ero on suuri mutta suuruusluokka on kuitenkin sama.
Eroa selittänee osaltaan se, että kylmässä kaivossa ollessaan muovi on jäykempää kuin laskelmien 20C putki.

ATS

[fraatti]

Kokeilin mutta ei antanut oikeata tulosta, koska laskenta on tehty 2-putkikeräimelle ja minullahan on 3-putkikeräin.
Putken kokonaispituuden se antoi 6m tarkkuudella oikein eli kaivon syvyydessä tämä tarkoittaa 2m virhettä.

ATS

Kiitos! Hyvä tietää että pääsit taulukolla varsin lähelle todellisuutta.

Meinaan kokeilla taulukkoa parissa eri muussakin paikassa. Kummassakaan ei oo kWh mittaria ennen mlp:a. Ajattelin selvittää virran perusteella koneen kulutuksen. Siksi tilasin kiinasta pihtivirtamittarin. Maksoi kokonaiset 26€ postikuluineen 

Osaako kukaan kertoa kuinka tarkkoja nuo ylipäätään ovat? Jahka saa tuon niin pääsen myös testaamaan sitä käytännössä tuota omaa kWh mittaria vastaan... Pääseekö esim 10W tarkkuuteen ampeereista ja jännitteestä laskemalla? Kompressorin tehonhan osa kulutusmittareista näyttää väärin. Mikäs tuossa olikaan se taika asian suhteen?

[fraatti]

Jos 40*2,4mm putken tilavuus kasvaa paineen noustessa 1bar 200 ml,
niin vastaavasti 40*3,7mm putken tilavuus kasvaa vain 115 ml.

Olen joskus tehnyt kokeen missä paineistin keruupiirin 1 bar paineeseen ja mittasin tilavuuden kasvun paisunta-astian pinnan muutoksesta.
Tulokseksi sain 400 ml/bar
Laskemalla tulokseksi tulee 516m*115 ml/m = 590 ml.
Prosentuaalisesti ero on suuri mutta suuruusluokka on kuitenkin sama.
Eroa selittänee osaltaan se, että kylmässä kaivossa ollessaan muovi on jäykempää kuin laskelmien 20C putki.

ATS

Kaikkea sinä oletkin kerennyt tutkimaan Jokatapauksessa näyttää siltä että tilavuuden muutos on niin pieni ettei sillä kannata vaivata sen kummemmin päätä koska se ei oleellisesti ainakaan vaikuta laskutulokseen.

Useinhan paineistetussa keruussa paine laskee vielä ajansaatossa kytkennän jälkeen. Mahtaakohan tuo johtua siitä että mikrokuplat poistuvat vielä ilmaimien kautta vai siitä että putket saavat jonkinnäköisen tasapainotilan tuon venymisen kautta. Ehkä kyse on kumminkin ilmasta...

[naur1s]

Kiitos! Hyvä tietää että pääsit taulukolla varsin lähelle todellisuutta.

Meinaan kokeilla taulukkoa parissa eri muussakin paikassa. Kummassakaan ei oo kWh mittaria ennen mlp:a. Ajattelin selvittää virran perusteella koneen kulutuksen. Siksi tilasin kiinasta pihtivirtamittarin. Maksoi kokonaiset 26€ postikuluineen 

Osaako kukaan kertoa kuinka tarkkoja nuo ylipäätään ovat? Jahka saa tuon niin pääsen myös testaamaan sitä käytännössä tuota omaa kWh mittaria vastaan... Pääseekö esim 10W tarkkuuteen ampeereista ja jännitteestä laskemalla? Kompressorin tehonhan osa kulutusmittareista näyttää väärin. Mikäs tuossa olikaan se taika asian suhteen?

Itsellä huonot kokemukset halvasta pihtivirtamittarista auton hukkavirran selvittämisessä. Vaadittava tarkkuus olisi ollut vähintään satoja, mielellään kymmeniä milliampeereja.

[fraatti]

Itsellä huonot kokemukset halvasta pihtivirtamittarista auton hukkavirran selvittämisessä. Vaadittava tarkkuus olisi ollut vähintään satoja, mielellään kymmeniä milliampeereja.

Olen käsittänyt että tasajännitteestä virran mittaaminen on haasteellisempaa kuin vaihtojännittestä. Autossa akun tyhjää varsin nopeasti jo muutaman watin kulutus. Ja mielestäni mittariin vaaditaan myös erilainen mittausanturi jotta molempien mittaaminen onnistuu. Autossa helpoin päästä jäljille on ehkä nyhtää sulakkeita yksitellen irti. Virran mittaus sitten akunnavan välistä.

[tomppeli]

... Ja mielestäni mittariin vaaditaan myös erilainen mittausanturi jotta molempien mittaaminen onnistuu.

Tasavirran mittaaminen pihtivirtamittarilla on tosiaan melko haastavaa ja pieniä virtoja ei yleensä voida mitata.

Pihtivirtamittarin vaihtovirtamittauksissa käytetään mittausmuuntajan periaatetta.
Muuntajan avulla ei voida mitata tasasähköä.

Tasavirta pihtimittareissa joudutaan käyttämään ilmaisimena hall -anturia.



Hall anturi on puolijohde, joka antaa ulos magneettikentän voimakkuudesta riippuvan pienen jännitteen.
Hall anturin tarkkuus on huomattavasti huonompi, kuin vaihtosähkön mittauksessa käytetyn muuntajaperiaatteen.

[fraatti]

Tuli tuossa sellainen asia mielee että jos liuospumpun nopeutta laskisi niin pulssin pituus todennäköisesti venyisi jonkinverran sekä myös liuospuolen dT kasvaisi. Tämä saattaisi antaa laskelmiin hiukan lisää tarkkuutta. ATS:llä kun yleensä on kaikki ollut valmiina niin oletko mitannut virtaukset kaivossa myös liuospumpun eri nopeuksilla? Sulla taitaa olla käytössä tuollainen kolminopeuksinen pumppu?

Täytyisi myös kokeilla muuttaa noita maawiinan ominaisuuksia lähemmäksi todellista keskilämpötilaa ja testata vaikuttaako se lopputulokseen millään tavalla... Vaikutus saattaa kylläkin olla niin pieni ettei se vaikuta juurikaan mihinkään vaan heitot tulevat lähinnä lämpötilamittauksien tarkkuuksista?

Olikos ATS:llä 1-wire anturit kytkettynä? Kuinka ne asennettu mittaamaan lämpötiloja ja pitävätkö ne hyvin paikkaansa ilman sen kummempaa kalibrointia?

[seppaant]

Olikos ATS:llä 1-wire anturit kytkettynä? Kuinka ne asennettu mittaamaan lämpötiloja ja pitävätkö ne hyvin paikkaansa ilman sen kummempaa kalibrointia?

On sekä meno että tuloputkessa kaksi 1-Wiremittausta
Toiset mittaukset pari metriä koneen ulkopuolella ja toiset koneen kotelon sisällä.
Oheisesta Exellistä näkyy että aika paljon poikkeavat toisistaan.
Klo 15:35 hullunkierto päälle
16:35 2min kylmäpulssi (kompr käy)
n.16:50-17:05 paluupulssi
17:15 kompressori käyntiin

ATS

[fraatti]

On sekä meno että tuloputkessa kaksi 1-Wiremittausta
Toiset mittaukset pari metriä koneen ulkopuolella ja toiset koneen kotelon sisällä.
Oheisesta Exellistä näkyy että aika paljon poikkeavat toisistaan.

Onko antureiden alla lämmönsiirtotahnaa? Ja putket hyvin eristetty? Onko anturit uudempaa ds18s20 mallia? Valikoitko antureita millään tavalla ennen asennusta esim valikoimalla 10 anturin ryppäästä ne jotka näyttävät samalla tavalla? Onko koneikon sisälämpötila korkeampi kuin koneikon ulkopuolella kun sisäpuoliset ovat molemmat hiukan koholla? Keskusteluissa on tullut myös esille että antureiden johdot on oltava riittävästi eristeen alla tai muuten nekin johtavat lämpöä anturiin. Laitoin itse vielä alumiiniteippiä eristeen päälle. Huomasin että eristetyn ja eristämättömän anturin näyttämässä oli noin 0.3 - 0.4 asteen virhe. (termopareilla)

[peki]

Onko antureiden alla lämmönsiirtotahnaa? Ja putket hyvin eristetty? Onko anturit uudempaa ds18s20 mallia? Valikoitko antureita millään tavalla ennen asennusta esim valikoimalla 10 anturin ryppäästä ne jotka näyttävät samalla tavalla? Onko koneikon sisälämpötila korkeampi kuin koneikon ulkopuolella kun sisäpuoliset ovat molemmat hiukan koholla? Keskusteluissa on tullut myös esille että antureiden johdot on oltava riittävästi eristeen alla tai muuten nekin johtavat lämpöä anturiin. Laitoin itse vielä alumiiniteippiä eristeen päälle. Huomasin että eristetyn ja eristämättömän anturin näyttämässä oli noin 0.3 - 0.4 asteen virhe. (termopareilla)

Onko tuo tärkeää kun erot antureiden välillä/paikoissa voi kompensoida tiedolla näistä eroista?

[fraatti]

Ei löydy lukuina.
Trendeinä löytyy pitoisuuden funktioina lämpötiloilla -10, 0, +10, +20 C. Lisäksi funktioiden kaavat.
Niistä voi melko tarkasti arvioida muiden lämpötilojen arvot.
(Katso liite)

Jatkoin taulukkoa hiukan eteenpäin. Kaavoja käyttämällä se laskee nyt p-28% liuoksella ominaisuudet eri lämpötiloilla... Muutenhan nuo ei näytä oleellisesti muuttuvan mihinkään mutta viskositeetti muuttuu todella nopeasti lämpötilan laskiessa ja liuos alkaa muistuttamaan enemmän siirappia kylmempänä varsin nopeasti...

Liitteenä olevan excel taulukon jouduin pakkaamaan zipillä kun foorumilla suurin tiedostokoko on 128kb...

[fraatti]

Onko tuo tärkeää kun erot antureiden välillä/paikoissa voi kompensoida tiedolla näistä eroista?

Täydellisyyteen kannatta aina pyrkiä vaikkei sitä saavuttaisikaan koskaan...

[fraatti]

Tein kaivon syvyys laskentataulukosta uuden version joku aika sitten. Sen toisella sivulla voi nähdä miten reynoldsin luku kehittyy eri lämpötiloilla kyseisellä kaivon virtaamalla ja kuinka virtauksen muutos vaikuttaa samassa putkikoossa tuohon lukuun.

[Fossiili]

Tuo Tomppelin menetelmä on yksinkertaisin, kun siihen ei tarvita muuta kuin datan lukua ja tuloksen saa melkein heti. Ehdottamasti tutkisin tämän ensin.

Koko järjestelmän keruuliuoksen tilavuuden voisi määrittää myös lisäämällä nesteeseen jotain väriä tai kemikaalia ja määrittämällä tämän pitoisuuden ennen lisäystä ja sen jälkeen sitten kun aine on sekoittunut nesteeseen. Ensimmäiseksi tulisi mieleen se alkohoholi, jota siellä jo on tai jokin muu harmiton väriaine. Sopisi hyvin, jos sattuu olemaan työn puolesta mahdollisuus tehdä nuo määritykset. Sitten vain vähentämään muun kuin kaivon tilavuutta.

Ainoat todella tarkat menetelmät taitavat olla nuo kaikuluotaus tai siimapaino, jolla tuloksen voi saada jokseenkin justiinsa eikä vähän sinne päin.

Sitten: Kauhean kauas ei taida mennä, jos mittaa sen mitä kaivo voi tuottaa lämpöä. Tuloksena monenko kW kaivo => syvyys. Vaikka syvyys voi heittää, kW lukema lienee se mitä haetaan ja sen saanee kohtuullisen tarkasti, jos kaivoa kuormittaa kunnolla pumpun avulla. Kunnon pakkasjakso talvella tuottanee automaattisesti jonkinlaisen tuloksen.

Putken ja kaivon lämpötilan välillä on lämmönsiirtokerroin. Joku tietävämpi osannee kertoa mitä sen pitäisi olla ja takaperin laskemalla siitä saa myös arvion kaivon putken sille pituudelle joka ui vedessä.

[aapee63]

Hienoja ideoita koko ketju täynnä. Itse katsoisin ensimmäisenä onko keruuputkissa mittaleimoja metrin välein kuten usein on. Jos olettaa että putket menevät pohjaan asti niin noista leimoista voisi ilman huonoa tuuria pystyä päättelemään kaivon syvyyden metrin tarkkuudella.

AM

[fraatti]

Hienoja ideoita koko ketju täynnä. Itse katsoisin ensimmäisenä onko keruuputkissa mittaleimoja metrin välein kuten usein on. Jos olettaa että putket menevät pohjaan asti niin noista leimoista voisi ilman huonoa tuuria pystyä päättelemään kaivon syvyyden metrin tarkkuudella.

AM

Muuten hyvä mutta numerointi alkaa yläpäästä ja keruuputkiin kiinni pääseminen saattaa jälkikäteen olla hiukan ongelmallista... Esim jos kollektori on 200m ja siitä leikataan 1,5m pois saattaa ensimmäinen näkyvissä oleva luku olla 3. Ja niin aina ei ole ketään paikalla katsastamassa millainen kollektori kaivoon laitetaan...