Lämmön varastoiminen & hiekka-akut

[kotte]

Siis 50cm kerrosväli korkeudessa. Tottakai yhteen kerrokseen putkitus suht tiheästi kun ei putki hirmuisesti maksa. Vevorilta saa 200m 16mm putkea vähän yli satasella.

Mielestäni ei ole perustetta eri putkivälille vaaka- ja pystysuunnassa. Jos on lämpögradienttia alhaalta ylös, lämpö johtuu ylöspäin nopeammin kuin alas vastaavassa tilanteessa, joten varasto kannattaisi ladata ylhäältä alas ja purkaa alhaalty ylös. jos halutaan säilyttää latauksen laatutaso (eli, että kylmä ja lämmin eivät tarpeettomasti sekoitu keskenään ilman konvektiovirtausten takia; tuskinpa tuota on tarkoitus tyhjiöönkään pumpata?). Jos tuosta lähtee, putket ehkä jopa kannattaisi asentaa pystysuunnassa tiheämpään kuin vaakasuunnassa, sillä vaakasuuntaan syntyy kumminkin jonkinlaista konvektiokaasuvirtausta sen jälkeen, kun lämpö on levinnyt putkista kauemmas.

Yhtä lailla muuten tuolla tavalla kasattu hiekkakakku muuten painaa perustuksia ulos päin kuin vesiallaskin ja varsinkin, kun hiekan ominaislämpkapasiteetti on vain luokkaa viidenneksen veden lämpökapasiteetin. Lämmönsiirron heikkouden takia efektiivinen painosuhde (ja alaosan painesuhde) voi olla selvästi suurempikin perustuksen alaosan vierellä, jos samaa varauskapasiteettia tavoitellaan. Normaalisi maa painaa perustuksia kohti kellaria, jos on kaivettu tuollainen kuoppa talon alle, jollaisen suuntaista painetta betoni esimerkiksi ottaa paremmin vastaan kuin ulospäin suuntautuvaa, joka on kokonaan raudoituksen vastuulla.

 

[Mikki]

Siis ajatuksenahan olisi että teknisessä tilassa olisi varaaja ja kokoajan kierrätettäisiin vettä varaajan ja tämän hiekkakasan välissä. Sen luulisi tasaavan lämmön kyllä koko kasan osalta.

Ei siis olisi erikseeen latausta ja purkua.

Lämpö mitä varaajaan tuotaisiin lämpöpumpulla lähtisi samoin tein hiekkaläjää kohden myös.

 

[Mikkolan]

Kilometri lattialämmitysputkea maksaa vähän yli tonnin. Jos on hiekan seassa vaikka 5 X 200m 20mm lämmitysputkea, niin siiirtyykö muka lämpö jotenkin erityisen huonosti siihen hiekkaan?

Lämmitysputket vaikka 50cm kerroksin siihen hiekkaan, eli 5-6 lämmityspiiriä ja samalla keruupiiriä.

Yhtenä parannuksen sekä putkien suojaukseen että lämmönjaon tehostumiseen oli se uran auraus hiekkaan mihin putki tulee ja uran täyteen valutus jotain nopeasti kuivuvaa lattiatasoitetta

Omassa skitsissä päädyin 8 x 125 m putkistoon, pumppaus vastuksen pienentämiseksi
Hiekalla on hiukka huono lämmönjohtavuus ja varauskykykin, sekaan kannattais laittaa savea mutta isohko homma tehdä mixiä jos ei sopivaa osu muuten kohdalle.
Itellä paljon harvempi jako putkilla. Putkitiheys vaikuttaa eniten varaston reagointinopeuteen. DLSC:ssä putkitiheys oli niin harva että alkulataus kesti monta vuotta.
Tuolla on sivulla 11 tietoja maalajien ominaisuuksista ( toisenlaisiakin arvoja on esitetty muissa tietolähteissä ):

https://www.geocore.cz/wp-content/uploads/2024/05/Ground-Energy-Horizontal-Collectors-GEO.pdf

 

[Mikki]

Putkitiheys kannattaisi olla suuri juuri lataamisen kannalta. Jos vaikka 22kW Kiinan VILP olisi jauhamassa niin lämpö pitäisi saada uppoamaan sinne hiekkaan lennosta.

Juuri nyt olisi tässä kohtaa Joulukuuta nollahinnalla nollakelissä mahdollista ajaa satoja kWH jemmaan parin kokonaisen vuorokauden ajan melkolailla hyvällä COPlla.

 

[kotte]

Siis ajatuksenahan olisi että teknisessä tilassa olisi varaaja ja kokoajan kierrätettäisiin vettä varaajan ja tämän hiekkakasan välissä. Sen luulisi tasaavan lämmön kyllä koko kasan osalta.

Ei siis olisi erikseeen latausta ja purkua.

Lämpö mitä varaajaan tuotaisiin lämpöpumpulla lähtisi samoin tein hiekkaläjää kohden myös.

Purku ja lataus eri suuntaan kulkevilla virtauksilla varastoi kuitenkin lämpöä tehokkaammin, kompensoi heikkoa siirtymistä putkista varastoon ja lisää varaston käyttömahdollisuuksia vaihtuvissa olosuhteissa. Lisäksi varasto kannattaa kerrostaa ylhäältä alas, jos halutaan tuottaa lämmitysvesi ilman priimausta ja palauttaa lämpöpumpulle tai vesivaraajaan mahdollisimman hyvin jäähtynyttä vettä. Ilman näitä varasto on "keskinkertainen", ei varsinaisesti kylmä eikä lämminkään. Voisi kysyä, mikä olisi tuollaisen "keskinkertaisen" varaston käyttötarkoitus yleensäkään, kun sitä ei oikein voi kåyttää hyödyksi, jos olosuhteet eivät suosi varaston pitkää varaussykliä ja vastaavasti pitkää purkusykliä ja varaston koko määrää kummallekin käytännössä mahdollisen energiamäärän. Käytännössähän varastoa kaiketi haluttaisiin ajaa energian hinnan, muun taloudellisuuden ja lämmitystarpeen mukaan, eivätkä nuo yleensä suosi noin kaavamaista käyttötapaa. Kaikki lämpövarastot väliaineesta riippumatta yleensä suunnitellaan ja rakennetaan tukemaan purku- ja lataussyklien lomitusta ja näiden energiamääriä joustavasti.

 

[Mikki]

Oletuksena olisi että talo on rakennettu niin, että noin 30C menovesi riittäisi käytånnössä kaikille keleille.

Jos hiekkakasa olisi saatu 45C lämpöön ennen kallista kylmää jaksoa, olisi siellä noin 1500kWh käyttökelpoista lämpöä. Yksinkertainen homma jos ei yritä mitään kerrostumia.

Ajatus olisi siis että varaaja mistä lämmitys otetaan olisi vain järkyttävän laiskasti lämpötilaltaan muuttuva. Se hiekkakasa olisi jarruna sekä latauksessa että purussa.

 

[anders]

Jos hiekkakasa olisi saatu 45C lämpöön ennen kallista kylmää jaksoa, olisi siellä noin 1500kWh käyttökelpoista lämpöä. Yksinkertainen homma jos ei yritä mitään kerrostumia.

Verrokkina parikymmentä IBC-kanisteria säilöö saman lämpömäärän n. tonnin kustannuksella. ja mahtuu viiden metrin tilaan kanttiinsa tai alle jos pinoaa. Vesikierto voisi olla suoraan tankkien vettä/glykolia ilman muita letkuja.

Pinotuilla kannuilla saisi kerrostettua lämpötilan jos ne olisi kytketty sopivasti sarjaan, yläkerrassa lämmintä ja alakerrassa viileämpää, lataus ja purku päältä ja palautus/korvausvesi alhaalta.

Lisäksi tulee alusta noille ja riittävä eristäminen, tietysti.

IBC-kannuthan voisi mahdollisesti laittaa sellaisenaan kellariin ja peittää koko kasa lecasoralla, eristäisi tarpeeksi ja olisi helppo kaivaa tarvittaessa auki, eikä maksaisi maltaita - jos väliaineelle ei haluta lämpökapasiteettia. Metrin lecasora vastaa 350mm EPS:ää.

Alle jonkinlainen vedenpitävä kalvo/muovi tms sopivilla nostetuilla reunoilla ja purku vaikka salaojakaivoon, jos joku sattuisi vuotamaan, olisi varmaan hyvä olla.

 

[kotte]

Ajatus olisi siis että varaaja mistä lämmitys otetaan olisi vain järkyttävän laiskasti lämpötilaltaan muuttuva. Se hiekkakasa olisi jarruna sekä latauksessa että purussa.

Juu, ajattelin, että tarkoitat juuri tuollaista lämmitysparametreilla, joihin viittasit. Ongelma tai haaste tuossa on, että varaston lävitse kulkeva vesi sitten on lämpötilaltaan mitä varastosta sattuu tulemaan lämmitystarve ja sähkönhintahistorian pohjalta. Mutta toki asialle voi tehdä yhtä ja toista, eli varaston voi kytkeä joskus lämpöpumpun lähtöön ja joskus tuloon ja rakentaa erilaisia shunttikytkentöjä ohjaamaan kaikkea tarpeen ja mahdollisuuksien mukaan. Eli jos talvella ei ole ertiyisen kylmää ja sähkö on halpaa, pumppua kannattaa käyttää lataamaan varastoa. Lämmitysverkkoon voi sitten syöttää shuntilla säädettyä yhdistelmää varastosta purettavasta vedestä ja lämpöpumpun lähdöstä ja mahdollisesti toisella shuntilla lisäksi lämmitysverkosta palaavasta ja em. shuntin lähdöstä. Kalliin sähkön aikana taas varasto kannattaisi siirtää lämpöpumpun tulopuolelle, jos sitä ei ole saatu varatuksi riittävän lämpimäksi tuottamaan vaadittavaa menoveden lämpöä.

Aikamoinen putki- ja shunttihässäkkä tuohon mielestäni vaaditaan, jotta lämpövarastosta tarjoutuvat mahdollisuudet pystyy käyttämään kohtuullisesti hyväksi mahdollisimman vähäisellä sähkökustannuksella, mutta epäilemättä kunnon suunnittelulla tuosta voisi saada aivan selvää hyötyä irti, kun ottaa lämpöpumppailuun ja esillä olevaan varastoratkaisuun liittyvät reunaehdot huomioon.

 

[Mikki]

En välttämättä lähtisi tekemään asiaa monimutkaiseksi. Varasto pidettäisiiin 30C yläpuolella ja pumpattaisiin riittävästi lämpöä sinne että se kanssa pysyy siellä. Tuo lämmön siirto ja purku tapahtuisi yhdellä kiertovesipumpulla ja ilman mitään "älyä". Se vain pyörisi ja siirtäisi ja tasaisi lämpöä varaajan ja hiekkapuskurin välillä ja hiekkapuskurin sisällä.

Olettamus olisi, että talon kokoon nähden "ylisuurella" pumpulla pystyisi pumppaamaan lämpöä niin paljon, että asian kanssa ei olisi edes tiukkaa. Ja miksi olisikaan.... vaikka nyt kahden päivän aikana kun hinta on ollut nollassa, olisi 22kW pumpulla voinut pumpata lähemmäs 1000kWh lämpöä varaajaan.

Kahdessa päivässä. Väittäisin että palstalla on käytännössä kaikkien lämpöpumput levänneet nyt kun on leuto keli ulkona. Aika tyhmää kun hinta on nollassa.

 

[kotte]

En välttämättä lähtisi tekemään asiaa monimutkaiseksi. Varasto pidettäisiiin 30C yläpuolella ja pumpattaisiin riittävästi lämpöä sinne että se kanssa pysyy siellä.

Ilman jonkinlaista latauksen ja purun säätöä et kuitenkaan saa talon lämpötilaa pysymään tavoitteessa (ellet sitten salli kovin kylmää välillä ja välistä turhan/liian kuumaa). Samoin varaston laataamisen tulisi olla sillä tavoin hallittua, että sitä ei ladata, jos sähkö en sen verran kallista, että joko kaikki pumpattu kannattisi käyttää kokonaan lämmitykseen mahdollisesti vielä varastosta puretun lisälämmön ohella. Eihän varastossa ole paljoakaan järkeä, ellei sitä käytetä kunnolla hyödyksi.

 

[anders]

Itse asiassa tuo IBC-lämpövarasto kiehtoo ajatuksena niin paljon, että voisi tehdä prototyypin siitä tuohon varastokonttiin.

2x2x2 kannuilla menisi vettä kahdeksan kuutiota. Hieman reilun 50C deltalla saisi lämpöä talteen pyöreät 500kWh, mikä riittäisi kelillä kuin kelillä ainakin yön yli.

Kontin päähän tekee pienen sopin ja sinne vaan koko patentti ja sopivaa eristettä täytteeksi kattoon saakka. Sitten mittailemaan häviöitä.

Vielä uupuu tietysti sopiva lämpökanaali kontilta taloon, menee kevääseen kyllä sellaisen kaivaminen näillä keleillä.

 

[Mikkolan]

Nyt en bonjannut kotten "monimutkaisia shunttikytkentöjä"?
Lämpöpumpulta tuleva lämpö T-haaraan ja siitä osa kulutukseen ja loput varastoon, paluupuolella myös T-haara. Lämmityskierto omalla kiertopumpulla ja "Oumannilla", varaajan ja lämpöpumpun kierto toisella kiertopumpulla. Eli yksinkertainen rinnankytkentä ja kumpikin kierto toimii itsenäisesti.
Ai niin, kuvassa onkin tuo kanttivaraaja myös, se vaatii oman "filosofiansa" miten sitä käyttää mutta yksinkertaisimmillaan voisi ajatella että se on osa isoa varaajaa.

Paljonkohan tuo kivituhka lämpölaajenee/kutistuu lämpötilan vaihdellessa? Voiko kivituhkaan lisätä vettä ( 20 - 30 % ), se lisäisi lämpökapaa ja lämmönjohtavuutta hurjasti?

 

[Mikki]

Ilman jonkinlaista latauksen ja purun säätöä et kuitenkaan saa talon lämpötilaa pysymään tavoitteessa

En ymmärrä. Jos varaajassa on 35C lämmintä vettä kuten hiekassa samaa lämpö, niin miksei Ouman osaa laittaa kiertoon siitä varaajasta ihan halutun lämpöistä vettä, kun menolämmön maksimit on 30C suunnilleen? Omalla suntillaan ja pumpullaan.

Ajatteletko nyt jotenkin liian monimutkaisesti asiaa. Siis koko idea on, että tuo varaaja tulisi käsittää yhdeksi isoksi varaajaksi jossa on X asteen lämpöistä vettä ja tarkoituksena pitää se X suurempana kuin menolämpöön vaadittu lämpö (eli >30C).

 

[kotte]

Nyt en bonjannut kotten "monimutkaisia shunttikytkentöjä"?
Lämpöpumpulta tuleva lämpö T-haaraan ja siitä osa kulutukseen ja loput varastoon, paluupuolella myös T-haara. Lämmityskierto omalla kiertopumpulla ja "Oumannilla", varaajan ja lämpöpumpun kierto toisella kiertopumpulla. Eli yksinkertainen rinnankytkentä ja kumpikin kierto toimii itsenäisesti.

Siis ajoin takaa ajatusta, että kun ladataan varastoa täydellä teholla, lämpöpumpun lämpötilatavoitetta kannattaa usein nostaa lämmitysverkon tavoitetta korkeammaksi, mutta tilanteesta riippuen lämpöpumpun imu kannattaisi painottaa välillä 0%...100% joko verkostosta palaavaan veteen tai sitten varastosta lähtevään veteen (jotta pumpun lämpötila saadaan riittävän korkealle varaston sähkön ollessa halpaa). Vastaavasti lämmitysverkkoon lähtevä vesi pitäisi saada aikaan niin, että sekoitetaan mahdollisimman samanlämpöisestä, mutta hiukan viileämmästä vedestä ja loppu sitten lämpimämmästä, jotta saavutetaan tavoite. Vastaavat vaateet on varaston purulle eri tilanteissa.

Tuo saavutettaisiin yksinkertaisimmin niin, että laitteistossa on eräänlaisia kahden haaran "H"-muotoisia sekoitusputkia kaikkien haaraparivaihtoehtojen yhdistämiseksi (lopputulos on kuin ideaalisella vastavirtalämmönvaihtimella), mutta lisäksi tarvitaan säädettäviä venttiilejä ja/tai säädettäviä kiertopumppuja, koska moiset sekoitusjaksot tarvitaan sekä laitteiden lähtö että tulopuolelle. Tämä nyt vain ideatasolla, eli kaikki pitäisi simuloida eri vaihtoehdoilla, jolloin asialle voisi keksiä yksinkertaisemman, mutta samalla riittävän joustavan ratkaisun.

 

[kotte]

En ymmärrä. Jos varaajassa on 35C lämmintä vettä kuten hiekassa samaa lämpö, niin miksei Ouman osaa laittaa kiertoon siitä varaajasta ihan halutun lämpöistä vettä, kun menolämmön maksimit on 30C suunnilleen? Omalla suntillaan ja pumpullaan.

Ajatteletko nyt jotenkin liian monimutkaisesti asiaa. Siis koko idea on, että tuo varaaja tulisi käsittää yhdeksi isoksi varaajaksi jossa on X asteen lämpöistä vettä ja tarkoituksena pitää se X suurempana kuin menolämpöön vaadittu lämpö (eli >30C).

Totta kai saa säädetyksi, mutta lämpöpumppuprosessin COP-riippuvuus lämpötilasta täytyy ottaa huomioon, jotta saadaan lämmitystavoitteiden, ekonomian ja varaston lataus-/purkutehokkuuden välille sekä toimiva että muutoin melko optimaalinen kombinaatio. Milloinkaan ei millään shuntilla pidä sekottaa kylmää ja lämmintä virtausta, jos väliltä löytyisi vesivirtoja pienemmällä lämpötilaerolla.

 

[Mikki]

Totta kai saa säädetyksi, mutta lämpöpumppuprosessin COP-riippuvuus lämpötilasta täytyy ottaa huomioon, jotta saadaan lämmitystavoitteiden, ekonomian ja varaston lataus-/purkutehokkuuden välille sekä toimiva että muutoin melko optimaalinen kombinaatio. Milloinkaan ei millään shuntilla pidä sekottaa kylmää ja lämmintä virtausta, jos väliltä löytyisi vesivirtoja pienemmällä lämpötilaerolla.

En tätäkään ymmärrä... ajatuksenahan on ajaa mahdollisimman ilmaisella sähköllä mahdollisimman paljon energiaa talteen. Sen kummemmin miettimättä, milloin sitä tullaan käyttämään.

Ei siinä kai mitään sen kummempaa ole kuin että COP laskee kun varasto kuumenee, mutta jos se tehdään kevät-kesä-syksy aikana paneeleilla, niin "mitä väliä" ja jos se tehdään talvella nollahinnalla, niin samoin "mitä väliä", kun on aika varmaa että lämpö tarvitaan vielä.

Ei siinä mitään ekonomia tarvitse, että jos on 0,00 senttiä sähkön hinta, niin kannattaa ajaa lämpöä talteen. Jos vuositasolla lämpöpumpulla tuotetun kWh hinnan saa lähelle esimerkiksi yhtä senttiä (siirtoinen ja veroineen), niin 20 000kWh maksaa 200 euroa.

 

[Mikki]

Verrokkina parikymmentä IBC-kanisteria säilöö saman lämpömäärän n. tonnin kustannuksella. ja mahtuu viiden metrin tilaan kanttiinsa tai alle jos pinoaa. Vesikierto voisi olla suoraan tankkien vettä/glykolia ilman muita letkuja.

20m3 vettä tallentaa noin 20kWh per aste. Eli 10 astetta on 200kWh. Mutta eihän nuo IBC säiliötkään ole tyhmä ajatus missään nimessä.

Jos ne olisi vastaavasti alapohjaan eristettyyn tilaan laitettu, niin mahtuisihan niitä sinne paljon. Riittäisi kun vapaa tila olisi jonkun 1,5 metriä korkea, niin sinne saisi kanisterin poikineen. Tekisi koko tilasta eristetyn, niin sinne pääsisi kulkemaankin.

IBC kanisterien kestävyys pitkäaikaisesti toki mietityttäisi. Tuollainen muovi voinee haperoitua ajansaatossa.

 

[anders]

20m3 vettä tallentaa noin 20kWh per aste. Eli 10 astetta on 200kWh. Mutta eihän nuo IBC säiliötkään ole tyhmä ajatus missään nimessä.

Laskin yhdelle sen n. 60kWh n. 50C deltaT:llä. Reilu parikymmentä -> n. 1.5MWh?

Jos ne olisi vastaavasti alapohjaan eristettyyn tilaan laitettu, niin mahtuisihan niitä sinne paljon. Riittäisi kun vapaa tila olisi jonkun 1,5 metriä korkea, niin sinne saisi kanisterin poikineen. Tekisi koko tilasta eristetyn, niin sinne pääsisi kulkemaankin.

Koska ne kestävät täytenä kaksi päällekkäin, kannattaisi niitä laittaa kaksi päällekkäin ihan kerrostumisen takia ja siten eristettävän vaipan alan saa melkein puolitettua vs tilavuus.

Jos koko tilan eristää, mikä jottei, mutta se maksaa tietysti ekstraa. Se lecasora tms vaan eristäisi edullisesti ja tehokkaasti. Sora myös tukisi koko pakettia. Eikai niille tarvitse käydä juttelemassa...

Metrin kerros lecaa on noin U 0.1?

IBC kanisterien kestävyys pitkäaikaisesti toki mietityttäisi. Tuollainen muovi voinee haperoitua ajansaatossa.

En huoletuisi. Ne ovat todella kestävää muovia, jopa UV:lle ja voimakkaille kemikaaleille altistettuna.

Noita on kaikki maatilojen nurkat täynnä, kestävät ulkonakin vuosikymmeniä.

 

[kotte]

En tätäkään ymmärrä... ajatuksenahan on ajaa mahdollisimman ilmaisella sähköllä mahdollisimman paljon energiaa talteen. Sen kummemmin miettimättä, milloin sitä tullaan käyttämään.

Täytyy kuitenkin pitää talo sopivan lämpimänä ja toimittava ehdoilla, mihin lämpöpumppu pystyy.

Mietiskelin lisää noita ehdotuksiani ja tuli kyllä lopputulemaan, että en keksi riittävän yksinkertaista ratkaisua vihjaamaltani pohjalta. Jos lähdetään olettamuksesta, että on matalalämpötilainen lämmönjako lattialämmityksen kautta riittävällä virtaamalla niin, että menoveden ja paluuveden ero on vain joitakin asteita sekä unohdetaan "ylimääräiset kotkotukset" kuten asiaa suuresti hankaloittava monitoimivaraaja tämän varaston yhteydessä (varaajan voi erikseen kytkeä vaikkapa aurinkopaneelisähkön, aurinkokeräimen tai varavastuksen tarkoituksiin päämääränä käyttöveden valmistaminen ja siitä voi vetää jonkin apuhaaran sopivalta korkeudelta tai lämmönvaihdinkierukan kautta myös lämpöpumpun lähdön perään sarjakytkentään), niin olisikohan seuraava ratkaisu riittävän toimiva ja tehokas:

- Lämpöpumppu ja varasto kytkettynä rinnan; lämpöpumppu painaa normaalivarusteillaan vettä varastoon, jos varaston säätöventtiili on auki. Paluu on lämpöpumpun imupuolelle.

- Lämpöpumpun lähtöpuolella on em. laitteiden yhdysputken jälkeen shuntin kuuma haara; shuntin keskihaara on yhdistetty lämmitysverkon, lämpöpumpun imupuolen ja varaston paluuputken yhdyshaaraan; ennen noita on lämmitysverkon paluussa ylimääräinen kiertopumppu.

- Varastoa ladataan niin, että lämpöpumpun tavoitelämpötila nostetaan varaston tavoitelämpötilaan täyteen varattuna ja varaston sulkuventtiili avataan täysin (jos varasto valmiiksi edes suhteellisen lämmin) tai sitten osittain (jos varasto on hyvin kylmä).

- Menopuolen shuntti pidetään aina tavoitelämmityskäyrän mukaan ohjattuna; jos se on auki, lämpö tulee pumpulta (tai varastosta pumpun lävitse imupuolelta lähtöpuolelle); muussa tapauksessa shuntti alentaa varastosta tulevan tai lämpöpumpun tuottaman veden lämpötilaa sopivaksi lämmitysverkon menolle.

- Kun varastoa puretaan, varaston venttiili voi olla täysin auki; jos lämpöpumpun oma kiertopumppu sattuisi olemaan pelkkä latauspumppu (seisoo, kun kompressori ei käy), täytyisi lämpöpumppu sammuttaa ja tämän jommassa kummassa haarassa ehkä olla magneettiventtiili, jotta em. ylimääräinen kiertopumppu lämmitysverkon paluussa päästää vettä vain varaston lävitse -- tässä tapauksessa siis vastakkaiseen suuntaan kuin ladattaessa (tällä ei liene väliä lopputuloksen kannalta, paitsi, että varasto tyhjee täydellisemmin kuin regeneratiivinen varaaja ja varaston venttiili pitää sulkea, kun lämpötila on pudonnut hyödyllisyysrajan alle). Jos taas lämpöpumpun kiertovesipumppu pyörii aina, varasto purkautuu lähtöpuolelta imupuolelle ja lämpöpumppu voi toimia varaston rinnalla; lämpöpumpulla voisi olla suunnilleen sama tai hiukan korkeampikin lämmityskäyrä kuin yllä mainitulla shuntilla.

Tietenkin tämä täytyisi piirtää auki ja tutkia mahdolliset sudenkuopat tarkemmin.
-

 

[Mikki]

Kyllä me ajatellaan aikamoisen eri tavalla tästä @kotte

Minä tässä kokoajan ajattelen että tuossa on kolme toisistaan täysin riippumatonta hommaa:
1. Varaajan lataus lämpöpumpulla
2. Lämmön siirto hiekkavaraajaan, joka pyörii "aina". Tähän ei yhtään mitään älyä, eikä sunttauksia. Pelkkä veden kierto jakotukkien kautta
3. Lämmön jakelu aivan perus Oumanilla ja idioottiyksinkertaisella käyräohjauksella

Kuvasta puuttuu vielä käyttöveden suorasähköllä pelaava priimausvaraaja, jonka vuoksi toki tuollainen hybridivaraaja missä kierukat.
En todella ymmärrä miksi tarvisi mitään monimutkaisia säätöjä.

Jos suuri hiekkavaraaja olisi kylmä, niin sammuttaa kiertopumpun ja lämmittää pelkkää vesivaraajaa, niin homma toimii normaalisti. Kuitenkin koko homman idea olisi ajaa sitä isoa lämpöpumppua niin, että lämmityskäyrän mukaisessa lämmössä vähintään pysyy varaaja ja hiekkaläjä. Siis 30C yläpuolella. Mitä korkeammalle lämpö on saatu nostettua, sitä pidempiä lämpöpumppauksen katkoja voi pitää.

 

[kotte]

Minä tässä kokoajan ajattelen että tuossa on kolme toisistaan täysin riippumatonta hommaa:
1. Varaajan lataus lämpöpumpulla
2. Lämmön siirto hiekkavaraajaan, joka pyörii "aina". Tähän ei yhtään mitään älyä, eikä sunttauksia. Pelkkä veden kierto jakotukkien kautta
3. Lämmön jakelu aivan perus Oumanilla ja idioottiyksinkertaisella käyräohjauksella

Miten vaan, jos sallii lämpöpumpun tuottosuhteen heikkenemisen, kun hiekkavaraston lataus tasoittaa sen lämpötiloja ja shunttaus säätimenä vielä lisää. Hiekkavaraston lämpökin on ilmeisesti tarkoitus purkaa alkuperäisellä kiertosuunnalla. Kun olet päättänyt toimia suoraviivaisesti edes pohtimatta mahdollisuuksia tehostamiseen juuri hiekkavaraston kohdalla (minkä ainakin itse olen jo aika jyrkästi todennut vettä huonommaksi vaihtoehdoksi, vaikka sellaisen pystyisi mielestäni toteuttamaan omatoimisestikin helpommin kuin hiekka-sellaisen; mitään varastoa ei kylläkään saa tehokkaasti varatuksi ja puretuksi toisen varaston kautta juurikaan tavanomaisella lämpöpumpulla ilman erikoisesti tapaukseen sovitettua ohjausta, joka välttää sekoittamasta eri lämpötilaisia vesiä ja varastoja joka vaiheessa keskenään). Turha tästä asiasta oikeastaan on enempää keskustellakaan. Siitä vaa tilaamaan kiinan putkia ja soraa ja sähläämään sitten sen kanssa, miten nuo saa käytännössä pysymään paikallaan ja liitetyksi (ellei tämä ole aivan hypoteettinen pohdinta aiheesta, vaan tarkoitus olisi mahdollisesti toteuttaakin). Jälkeenpäin voi arvioida, kannattiko.

 

[Mikki]

No en vain jaksa uskoa, että se hyötysuhde romahtaa niillä lämmöillä mitä tuommoisessa massiivisessa varastossa pidettäisiin. Olipa se sitten vettä tai hiekkaa. Käytännön lämpöalue olisi varmaan 30-50C välillä ja aina lämmitettynä halvoilla hinnoilla.

Yhtälaillahan se hyötysuhte on sitten aivan romuna kun lämmitetään mitä vain varaajaa vanhemmassa talossa ja tarvitaan pakkasilla 40-50C lämpöjä.

Täysin teoreettista pohdintaa tämä tietysti on, mutta jos vielä talon rakennan niin haluan kyllä jollain tavalla vähintään 2 pakkasviikon yli lämmöt tarjoavan varaston. Ja tuossa siis puhuttaneen noin 1000kWh varastosta.

Minkäänlaista valmista konseptia tuohon ei ole, niin jotain pitäisi keksiä. Tuollainen EPS harkkotalo antaisi vain aika hyvän lähtökohdan, kun ontelolaatta-alapohjan tapauksessa on jo kaikki sivut + katto periaatteessa eristetty. Vain maaperästä puuttuu eristeet.

 

[kotte]

No en vain jaksa uskoa, että se hyötysuhde romahtaa niillä lämmöillä mitä tuommoisessa massiivisessa varastossa pidettäisiin.

Tavanomainen lämpöpumppu toimii kuitenkin niin, että se pystyy tuottamaan tietyn muutaman asteen delta-T:n imetyn ja lämmitetyn veden välille, piste. Varaajat täytyy sen takia tyypillisesti lämmittää tehokkaasti joko niin, että koko varaston lämpötilaa nostetaan tehokkaasti tai sitten niin (kerrostetun varaajan tapauksessa), että lämmitetään peräkkäin tai jopa peräkkäin toistaen kerrosta kerrallaan. Samalla kun tätä tehdään, lämpöpumppu ei voi tehokkaasti lämmittää jostakin muualta tulevaa viileämpää tai lämpimämpää vettä kuin varastossa tai työntää jonnekin muualle lämpimämpää tai viileämpää vettä kuin varastossa lämmitettävä vesi on (kokonaan tai ao. kerroksessa). Tämä takia usean varaston yhdistelmä on erikoisen vaikea tapaus.

Hiekkavarasto on sikäli toisaalta vaikeampi ja toisaalta yksinkertaisempi tapaus, että sitä ei tuollaisilla lämpöpumpun ehdoilla oikein voi lämmittää kuin niin, että koko varaston lämpötilaa korotetaan niin, että vesi (tai kaasu, jos lämpö siirtyy sillä) jäähtyy juuri sopivan delta-T:n verran kulkiessaan varaston lävitse. Virtausnopeudet täytyy tietenkin saada sopiviksi, että tuo vastaa lämpöpumpun tehoa. Tavanomainen energiavaraaja, jota ehkä käytetään käyttöveden esilämmitykseen tai jossa on sähkövastuksia tai aurinkokierukoita myös, on oikein hankala tapaus yhdistettäväksi tuolla tavalla toimivan varaston kanssa. Toisaalta tuollaista varastoa kannattaisi purkaa niin, että lopuksi varastoa purettaisiin kylmemmäksi, mitä on tarvittava menoveden lämpö ja loppu tehtäisiin lämpöpumpulla nostamalla varastosta tulevan veden lämpötilaa delta-T:n verran. Tuolla tavalla varaston efektiivistä lämpökapasiteettia voisi hiukan lisätä seuraavaa latauskertaa varten. Toki maalämpöpumpulla voisi olla jopa järkevää purkaakin varasto jäähdyttämällä varastopiiriä niin, että virtaus kiertääkin lämmönvaihtimen kautta lämmittäen vuorostaan keruuliuosta, joka "oikosuljetaan" konetilassa olevalla yhdyslenkillä maapiirin tai kaivon pitemmän kierron rinnalta.

 

[Mikki]

Jotta asia ei olisi niin monimutkainen, niin entä jos olisi yksi 50m3 varaaja mitä lämmitettäisiin 22kW lämpöpumpulla, niin olisiko asia jotenkin erilainen? Pumppu ottaisi alhaalta viileämpää vettä ja tuuppaisi lämmitettyä vettä ylemmäs.

Olen varmaan vähän tyhmä, mutta en tajua mikä tuossa menee suuresti erilailla jos GTV 500 varaajaa on "laajennettu" suurella 49.5m3 puskurivaraajalla ja jonne vietäisiin lämpöä erillisellä pumpulla, samalla kun lämpöpumppu lämmittää tuota GTV:tä.

En vain käsitä mikä noissa olisi isosti eri lailla tai miksi lämpöpumppu ei tuota lämmitystä voisi tehdä.

 

[kotte]

Jotta asia ei olisi niin monimutkainen, niin entä jos olisi yksi 50m3 varaaja mitä lämmitettäisiin 22kW lämpöpumpulla, niin olisiko asia jotenkin erilainen? Pumppu ottaisi alhaalta viileämpää vettä ja tuuppaisi lämmitettyä vettä ylemmäs.

Tuonne ylös joka tapauksessa saadaan oikein säädetyllä pumpulla lämpöä muutamaa astetta korkeampilämpöisenä, so. delta-T:n verran lämmitettynä. Tällainen varaaja näillä kytkennöillä on tyypillisesti batch-tyyppinen lataus, eli ajan kanssa koko säiliön lämpö nousee ja ylhäällä on koko ajan delta-T:n verran lämpimämpää vettä, mitä pohjalta imetään,. Tuo käyttäytyy siis aika samaan tapaan kuin esillä ollut hiekkavarasto.

Kerrostetyn vesivaraston lataaminen sitten onkin mutkikasta, jos pyritään tehokkuuteen. Tarvitaan kaikenlaisia vaihtoehtoisia tai teleskooppimaisia syöttö- ja imuputkia ja varsin kehittynyttä ohjausalogoritmistoa.

 

[Arisoft]

Minä tässä kokoajan ajattelen että tuossa on kolme toisistaan täysin riippumatonta hommaa:
1. Varaajan lataus lämpöpumpulla
2. Lämmön siirto hiekkavaraajaan, joka pyörii "aina". Tähän ei yhtään mitään älyä, eikä sunttauksia. Pelkkä veden kierto jakotukkien kautta
3. Lämmön jakelu aivan perus Oumanilla ja idioottiyksinkertaisella käyräohjauksella

Vuosikaudet sitten näitä on tullut kaverin kanssa vähän pohdittua, kuinka ison varaajan tarvitsisi talon alle että sillä koko talven selviäisi kun kesällä sen lataa. Liian massiivisia taitaisivat olla. Mutta tässä sinun kolmeportaisessa ideassa näen yhden portaan liikaa. Miksi et lataa hiekkavaraajaa lämpöpumpulla suoraan? Miksi välissä on varaaja?

Hiekkavaraajan hitaus ei mielestäni ole ongelma kun sitä puretaan ja ladataan hitaasti. Hiekkaa on kuitenkin todella paljon, että se nielee kyllä yhden pumpun tuotoksen ongelmitta kunnes se on riittävän kuuma.

Optimaalinenhan tuo ei ole, mutta jos hiekkavaraaja oli rakennuskustannuksiltaan halvin mahdollinen toteuttaa niin TMA voisi olla ihan kelvollinen. Pohjaeristeen kestävyys hoituu paaluttamalla eristeen läpi kantava ohut betonilaatta niin hiekan paino ei ole ongelma.

 

[Mikki]

Vuosikaudet sitten näitä on tullut kaverin kanssa vähän pohdittua, kuinka ison varaajan tarvitsisi talon alle että sillä koko talven selviäisi kun kesällä sen lataa. Liian massiivisia taitaisivat olla. Mutta tässä sinun kolmeportaisessa ideassa näen yhden portaan liikaa. Miksi et lataa hiekkavaraajaa lämpöpumpulla suoraan? Miksi välissä on varaaja?

Se välissä oleva varaaja olisi vain siksi, että sen kautta saisi helposti otettua käyttöveden esilämmityksen ja lämmönjaon. Mielestäni se on ison varaston näkökulmasta vain pieni puskurivaraaja, ei mitään sen kummempaa.

Silloin kun lämpöpumppu olisi pois päältä, tuo pysyisi lämpimänä vain hiekkapatjan lämmöstä. Ja sitten jos lämpöpumppu hörähtää käyntiin, se saa just sen varaston lämpöistä vettä sisäänsä. Hyvä tai huono COP riippuu sitten siitä tasosta mistä lähdetään lämmittämään.

 

[Nihan]

20m3 vettä tallentaa noin 20kWh per aste. Eli 10 astetta on 200kWh. Mutta eihän nuo IBC säiliötkään ole tyhmä ajatus missään nimessä.

Jos ne olisi vastaavasti alapohjaan eristettyyn tilaan laitettu, niin mahtuisihan niitä sinne paljon. Riittäisi kun vapaa tila olisi jonkun 1,5 metriä korkea, niin sinne saisi kanisterin poikineen. Tekisi koko tilasta eristetyn, niin sinne pääsisi kulkemaankin.

IBC kanisterien kestävyys pitkäaikaisesti toki mietityttäisi. Tuollainen muovi voinee haperoitua ajansaatossa.

Käytöstä poistettuja Liplastin öljysäiliöitä olisi tarjolla pilvin pimein jopa ilmaiseksi. Valuma-altaineen putkineen...

Luulisi kestävän vettä jos kestää öljyäkin.

 

[Mikki]

Käytöstä poistettuja Liplastin öljysäiliöitä olisi tarjolla pilvin pimein jopa ilmaiseksi. Valuma-altaineen putkineen...
Luulisi kestävän vettä jos kestää öljyäkin.

Muoveissa on lämmönkesto enemmän ongelma. 50-60C kyllä pitäisi mennä, mutta 70-80C alkaa olemaan liikaa.

 

[Arisoft]

Se välissä oleva varaaja olisi vain siksi, että sen kautta saisi helposti otettua käyttöveden esilämmityksen ja lämmönjaon. Mielestäni se on ison varaston näkökulmasta vain pieni puskurivaraaja, ei mitään sen kummempaa.

Eikö se hiekkavarastoa lataava laite kykenisi suoraan tuottamaan kuumaa vettä käyttövesivaraajaan?

Skenaario: Kallis sähkö... ei ladata tänään hiekka-akkua. Tarvii kuumaa vettä saunaan... tehdäänkö suoralla sähköllä vai pumpataanko? No tietysti pumpataan.

 

[anders]

Jos koko tilan eristää, mikä jottei, mutta se maksaa tietysti ekstraa. Se lecasora tms vaan eristäisi edullisesti ja tehokkaasti. Sora myös tukisi koko pakettia. Eikai niille tarvitse käydä juttelemassa...

Metrin kerros lecaa on noin U 0.1?

Toinen idea saavuttaa vaadittu U arvo:

Varastotilan seiniin ohut eristys, vaikka eps.

Lattialle läjään IBC:t, niihin tälläinen lämpöhuppu:

Tyhjä tila täyteen ilmatyynyjä:

Eiköhän tuolla saisi hyvän U-arvon ja ilman paikkojen sotkemista soralla?

 

[Jule]

Onko kivivillalevy hirmu kallis eriste? Se kestää kyllä 600C.

Mutta edelleenkään ei ole kukaan esittänyt, miten tehtäisiin tolkullisilla kustannuksilla tuollainen 100m3 tilavuuden vesivarasto? Jotenkin vaikeaa keskustella kun kokoajan jankataan, että veden lämpökapasiteetti on parempi. Tottakai sen kaikki tietää.

Harva kuitenkaan tietää miten pidetään 100m3 vettä aisoissa ja miten sen voisi tehdä rakenteellisesti jotenkin fiksusti rakentamisen yhteydessä. Minä en ainakaan ole keinoa tai edes ideaa keksinyt.

Kivivilla ei tietysti ole kallista, mutta kuinka paksulti sitä tarvitaan 600C lämpöarolla pitämään lämpövuodon kurissa?

Muodostavatko uima-altaat jotenkin ylivoimaisen ongelman? Tuollainen 100+ motin vesiallashan on siis uima-allas. Käsittääkseni ne rakennetaan yleensä niin että jos vuotavat, niin ne sitten vuotavat ja vuoto vesi johdetaan hallitusti pois.

 

[Kellarinlämmittäjä]

Muoveissa on lämmönkesto enemmän ongelma.

Happidiffuusio on myös ongelma.

Tuskinpa mikään säkki tai vanha muovinen öljysäililö tätä rastia selvittää. Ratkaisu on käyttää joko lämmönvaihdinta tai rakentaa hapekasta vettä sietävä lämmitysjärjestelmä, jossa ei ole ainuttakaan rautaista osaa.

 

[kkk]

Kivivilla ei tietysti ole kallista, mutta kuinka paksulti sitä tarvitaan 600C lämpöarolla pitämään lämpövuodon kurissa?

Jos kivivillan lämmönjohtavuus on 0,04, niin 10 cm :llä se on 0,4, ja 600C erolla tuon läpi menee 0,4 x 600 =240W/m2, 40cm taas 4 x vähemmän eli 60W/m2. Jos käytetään kuumaan hiekkaa varastona, lataus esim paneleilla, tuolla idealla (toisesta ketjusta) saadaan kuriin lämmön karkaaminen: https://lampopumput.info/foorumi/threads/lämpöakku-kellariin.36601/post-634419

 

[kkk]

Siinä linkin simuloidussa ideassa kokonaislämpöhukka kasvaa melkein lineaarisesti 0 ->n. 2,5 kW 150 vuorokaudessa, eli 5 kuukaudessa (pun alin käyrä), sopivasti kun talvi tulee kesän latauksen jälkeen.

 

[Arisoft]

60W/m2

Eikös tuokin ole vielä hieman liikaa kun varastossa on nitä neliömetrejä aika paljon. Sadan neliön kämpän lattian alla olisi noin 200 neliötä eristettä eli häviö olisi 12 kW.

 

[kkk]

Niin on , siksipä tuolla toisaalla viestiketjussa idea sen kiertämiseen.

 

[Jule]

Jos ratkaisu on tuo että ei käytetä siitä hiekka-akusta kuin esim 10% kapasiteetista, lämmittämällä vain sen ydin, niin miten se nyt enää mitenkään voi enää kilpailla veden kanssa energiatiheydessä?

 

[Arisoft]

Jos ratkaisu on tuo että ei käytetä siitä hiekka-akusta kuin esim 10% kapasiteetista, lämmittämällä vain sen ydin, niin miten se nyt enää mitenkään voi enää kilpailla veden kanssa energiatiheydessä?

Minulla ei vesi pysy edes suljetussa putkistossa saati että uima-altaassa pysyisi ikuisesti.

Itse mietin asiaa näin, että jos sen varaajan pitää olla siellä talon alla sata vuotta ainakin, niin lähes varmasti se hiekka siellä pysyy, mutta vesi tuskin. Eristäminen, niin että se toimii sen sata vuotta on siis pulmana. Hiekan pienempää kapasiteettia voi kompensoida laittamalla sitä enemän. Halvinta mahdollista laatua. Matala varauslämpötilakin vaatii sitä sinne hyvin runsaasti.

 

[kotte]

Se välissä oleva varaaja olisi vain siksi, että sen kautta saisi helposti otettua käyttöveden esilämmityksen ja lämmönjaon. Mielestäni se on ison varaston näkökulmasta vain pieni puskurivaraaja, ei mitään sen kummempaa.

Tuon ajatuksen minäkin hyväksyn. Eli vaihtoventtiilipumppu ajaa vuorotellen tuonne ja lämmitykseen sekä vaihtoehtoisesti erilliseen käyttövesivaraajaan.

Kaikkein optimaalisin kytkentä olisi kolmen piirin vaihtoventtiilipumppu, joka ajaa joko käyttövesivaraajaa, lattialämmitystä tai varaajan latausta tilanteen ja tarpeen mukaan. Ylimääräinen vaihtoventtiili voi olla ulkoinenkin kapine, riippuu pumpun varusteista. Käyttövesimoodissa ja varaston latauksessa lämpötilatavoite on korkea ja lämmitysmoodissa tavoite on suoraan lämmityskäyrä. Varastoa puretaan lattiaan erillisellä pumpulla ja shuntilla esim. lähtevään haaraan vastasuuntaan kuin latauksessa.

Kyktentävaihtoehtoja on useita, tssä taas yksi mahdollisuus sellaiseksi. Varasto voi olla hiekkaa tai uima-allamainen vesisäiliö (ja jälkimmäisen lämmönvaihdin vain riittävän pitkä pätkä lattialämmitysputkeakin ripustettuna eri korkeuksille altaaseen).