Lämmön varastoiminen & hiekka-akut
- Keskustelun aloittaja fraatti
- Aloitettu
Ainoastaan joissain DIY-konstruktioissa on ollut, kaupalliset taitavat olla järjestään tummia.
Joka tapauksessa keräinten aika meidän korkeuksilla oli ja meni. Jossain etelässä tilanne toinen, jos sielläkään.
Se UV:n vaikutus etanoliinhan on vain jos keräimen putki on kirkasta.. Tosin monet läpinäkyvätkin materiaalit bloklaavat uv säteilyä.
Se noissa keräimissä on tietysti, että sellaisia voi kyhätä itse, valmiita kaupallisia keräimiähän ei oikein kannata laittaa, kun aurinkopaneelit ovat niin paljon edullisempi ratkaisu.
Kannattaako siltikään, jos silloinkaan?
Paneelin saa joku 50e, se menee jo putkiklemmareihin äkkiä
Kyllä keräimillä on optio tietyissä paikoissa kuten tuossa pumpulle kerättävässä lämmössä. Hinta niillä on kova käytettynä sekä itse tehtynäkin. Itse tehtynä hinta voi vaihdella 10 - 100 € / m2.
Hyvää kuitenkin se että samalla pinta-alalla saa liki tuplatehon.
Propanoli Propyleeni tai glygoli toiminee maalämmössä mutta oliko joku laki tai asetus ettei saa käyttää, ainakaan pohjavesialueella.
Hyvää kuitenkin se että samalla pinta-alalla saa liki tuplatehon.
Viimeksi muokattu:
Aika vähissä on mihin kannattaa uutta laittaa. Ainoa tuo jos on aivan tiukilla pinta-ala.
Kuitenkin silloinkin paneeli + vaikka vilp tulee äkkiä halvemmaksi ja tuottaa kuitenkin saman lämmön jos ei enemmän kunnon cop:lla.
On joku tosi spesifinen kohde mihin keräin parempi, niitä montaa ole koko maassa.
Etanoli joka tapauksessa alkaa höyrystyä (tislauslaitteen tavoin), jossakin 70oC ... 80oC lämpötilassa ja muodostaa jo melkoisesti painetta lähempänä 100 asteen lämpötilaa. Lisäksi haihtuva osa on palavaa ja voi muodostaa räjähtävän kaasuseoksen jo hiukan alemmassakin lämpötilassa. Itse ratkaisisin asian niin, että keräimissä kiertäisi jokin glykoliliuos ja siitä sitten lämmönvaihtimella lämpö siirretään maapiiriin, jos aiheelliseksi koetaan. Turha on räjäyttää maakeruuputkia halki keräinpiirin ohjauksen mahdollisissa vikatilanteissa yhdistämällä keräimet ja maapiiri samalla liuospiirillä.
Noita ilmiöitä pohdin.
Toisaalta molemmissa piireissä paine, 1 - 1,5 bar, estää kiehumisen ja toisaalta jos keräimiä jäähdytetään lämpöpumpulla niin keräinten lämpötila ei kovin korkealle edes nouse. Viileän keräimen hyötysuhde paranee ja teholliset keräystunnit vuoden aikana lisääntyy.
Huollon ja ylläpidon kannalta varmaan parempi jos piirit ovat "galvaanisesti" erillään. Lämmönvaihtimella erotut piirit vaatii omat kiertopumput ja lämmönvaihtimet syö jonkin verran hyötysuhdetta. Jos ilmaista energiaa kerätään paneeleilla ja keräimillä niin hyötysuhteen ei tarvitse huippua ollakkaan, tosin saanto kuitenkin pienenee. Ilmaisella energiallakin hintansa.
Tämä maalämpövarasto jäi takaraivoon pakkomielteeksi, monia tutkimuksia ja toteutettuja projekteja olen lueskellut aiheesta. Ajatus kesälämmön varastoinnista on kiehtova kun sitä ilmaista lämpöä on miltei rajattomasti tarjolla.
Avaimetkäteen 1000 m3 varastolle hintaa kertyy 40 000 - 70 000 €, romuista kerätyillä osilla ja DIU-meiningillä voi päästä 10 000 € tasolle. 1000m3 varastoon voisi saada n. 30 MWh lämpöä maltilisella dT 30 K . Ennustetut häviöt 30 % luokkaa kun tuollaista varastoa ei voi eristää kuin päältä päin, joten pitää olettaa että savi seinämä alkaa toimia itse eristeenä.
Jokainen ponua keittänyt toki tietää, että niitä alkohöyryjä alkaa tuoksua jo paljon ennen kiehumista.
Miksei sivuilta voi eristää? En näe estettä, ja sama pohjan suhteen.
Nopeasti ajatellen näin - mutta tarkemmin kun alkaa laskemaan, voi olla että erillinen perustus ja varasto tulevat kokolailla edullisemmiksi, olettaen että ko. varasto ei kuitenkaan ole perustuksen kantava osa.
Normaalitilanteessa moinen paine riittää etanolille juuri ja juuri 100oC lämpötilaan asti, mutta vikatilanteidenkin osalta pitäisi olla joustovaraa. Yläpuolelta eristämättömillä tasokeräimillä pysytään toki vielä hallittavissa lämpötilalukemissa, vaikka kierto ja lämpöpumppaus katkeavat esimerkiksi sähkökatkon tai laitevian seurauksena.
Huollon ja eristyksenkin kannalta taitaisi Hyvinkkäälle suuremmassa mittakaavassa suunnitellun kaltainen allavarasto olla pihalle kaivettuna houkuttelevimmasta päästä. Tuossahan eristeitä on vain ylös päin ja lämpö varataan vesialtaaseen, joka on kaivettu irtomaahan ja vuorattu alhaalta muovikalvolla tiiviiksi. Eriste ulottuu metrikaupalla altaan pinta-alaa laajemmalle ja eriste on katettu niin, että sadevesi johtuu muualle (eristeen on kyettävä kantamaan myös lumen paino). Tälläisen rakennelman pystyy monessa paikassa rakentamaan selvästi pohjaveden yläpuolelle, jolloin vältetään merkittävä lämpöhukan reitti. Tanskassahan tuollaisista on käsittääkseni enemmänkin kokemusta.
No mietin että normaalin sokkelirakenteen vaan kasvattaisi hieman korkeammaksi ja tekisi siitä varaajan seinät, eli kyllähän se silloin olisi se kantava rakenne samalla. Mitenkään tarkasti en ole tuota laskenut mikä olisi edullisin toteutus, erillinen pihaan upotettu varaaja, vai talon perustusvaraaja, hyvin pitkälti samat ongelmat kuimmassakin tapauksessa, mutta pihassa olevan varaajan ylöspäin menevä hukka menee harakoille, talon alla toisaalta pyrkii tuottamaan ylilämpöä asuntoon loppukesästä. Tietysti talon alapuolella yksi tärkeä huomioon otettava seikka on kostessulku.
Mutta sokkelin kantavan rakenteen korottaminen vaikka sitten vain metrillä kahdella maksaa väkisin aika paljon, vs. low tech maakuoppa pihalle?
Jotenkin näppituntumana varmasti puhutaan merkittävästä erosta?
Nämä varmaan aika tasan. Kyllä se loppukesästä varmaan hohkaisi jo jäähdyttämisen puolelle, alapohjasta.
Toki alapohjan tuuletus pienellä teholla loppukesästä varmaan riittäisi poistamaan suurimman lämmön hyvin pienellä puhallusteholla...
Jotenkinhan se pitää se varaajan seinämärakenne tehdä siinä pihallakin, äkkiseltään ihan samanlainen uretaanieriste ja harkkoseinä tulee mieleen siinä pihallakin sille varaajalle rakentaa, jota vasten sitten varsinainen veden pitävä pinta.
Jos on maassa kaivettuna niin kaiketi tarvitse kuin eristeen?
Aika iso kustannuksista riippunee siitä ajatellaanko vesivaraajaa vai jotain hiekkavaraajaa. Vesitiiveys ei hiekkavaraajassa ole välttämättä edes hyve, kun jos hiekka pysyy kosteana on se hyväksi varauskyvylle.
Jos taas puhutaan hiekasta, niin ei siihen harkkomuureja tarvitse, voisi kyhätä vaikka puusta eristeille "telineet" ja sitten tehdä täytöt. Ei haittaa vaikka puut lahoasi maan alla ajan myötä.
Jos taas puhutaan hiekasta, niin ei siihen harkkomuureja tarvitse, voisi kyhätä vaikka puusta eristeille "telineet" ja sitten tehdä täytöt. Ei haittaa vaikka puut lahoasi maan alla ajan myötä.
Vedellä kyllästetty hiekka ja savi ovat melkein saman arvoisia veden kanssa ominaislämmön suhteen kun verrataan tilavuuskohtaisesti.
Ei kannata kaivaa1000 m3 maata, porareijistä ei massaa kerry muutamaa kuutiota enempää. Toimikoon savi itsessään eristeenä kuten Mustikkamaalla ja Varannossakin.
Ja hiekkaa parempi tuollainen hybridivaraaja on ominaislämpökapasiteetin mielessä. Maksimilämpötila sitten on 100oC vaiheilla. Kuivan hiekkavaraston edut oikeastaan tulevat esille vasta, kun lämpötila alkaa olla satoja asteita, jolloin vastaavasti myös varjopuolet nostavat päätään (lämpöhukka eristeistä huolimatta, korkeintaan hiukan ykkösen ylittävä tuottosuhde latauksen primäärienergialle, suuri lämmönsiirtymävastus purettaessa ja purkujärjestelmän suuri tarve lämmönkestäville rakennemateriaaleille). Kuivaksi tarkoitetun hiekkavaraston on vesitiiveyden puolestaan oltava aivan yhtä hyvä kuin vesivarastonkin ja hybridimuodon, jotta ulkopuolelta vuotava vesi ei hukkaa lämpövarantoa (ja hybridivaraston pääasiallinen lämmönvarauselementti vesi vuoda hukkaan lämpösisältöineen). Ilma ja lämmin sellainen kaiken lisäksi vuotaa sekin aika pienien reikien kautta hukkaan lämpösisältöineen.
Kaikista paras olisi tietysti joku faasimuunnosmateriaali.
Vesi on hyvä, mutta pakottaa pitämään torpan lämmityksen nollassa, mikä on monelle vähän vetoista.
Joku 50C tms faasimuutossuola joka ei maksaisi miljoonia olisi ideaali...
Onhan noita, eli erityisen tehokkaita ovat mm. CaO, NaOH ja CaCl2. Nuo siis perustuvat siihen, että suola kuivataan lämmöllä (edellinen vaatii jotakin luokkaa 500 astetta, jotta Ca(OH)2 regeneroituu ja jälkimmäiset luokkaa 200 astetta, jotta kidevesi poistuu). Nuo siis muodostavat lämpöä, kun kastellaan uudelleen vedellä ja ennen kastelua niitä voi säilyttää kuivana missä lämpötilassa hyvänsä.
Viimeksi mainittu on turvallisinta ja ensin mainittu suhteellisen turvallista. Kaikki ovat halpoja, etenkin ensiksi ja viimeksi mainittu aine. Nämä soveltuvat jossakin määrin myös lämpöpumppaukseen niin, että vesi johdetaan matalapaineisena ("tyhjiö-") höyrynä höyrystysastiasta, jonka lämpötila pidetään plussan puolella esimerkiksi maalämmön avulla.
Johtuu varmaan vähän miten sen vesitiiviin seinämän toteuttaa.. Olen pohtinut että jos sen voisi toteuttaa vedeneristysmassalla jota esim kylppärirempoissa käytetään, mutta se kyllä vaatii jonkun tasaisen pinnan johon levittää se.. Toisaalta jokin valtava vesisäkki voisi toimia myös..
Mitä hyötyä olisi käyttää vedellä kyllästettyä hiekkaa pelkän veden sijaan?
Vedeneritysmassat eivät ole tuohon sopivia. Eivät kestä lämpöä ja eivät myöskään ole soveltuvia varsinaisesti uima-altaisiin.
Ehkä paras vedeneristemateriaali olisi polyurea-ruiskutus. Sen lämmönkesto on aina +180C asti ja kestää jos jonkinlaisia kemikaalejakin.
Tuota ruisku-uretaania olen myös pohtinut, mutta jäänyt epäselväksi olisiko se vedenpitävä.
Ei uretaani, vaan polyurea. Se on eri kamaa ja sitä käytetään nimenomaan mm. teollisuuden säiliöiden pinnoitukseen.
Sitä mietin että tällaisen puskurivaraston alkulataus olisi vielä suht helppoa millä tahansa lämpöpumpulla. Mutta kun se on varattuna esim 50C lämpöön, alkaa monesta pumpusta loppua alue kesken.
Siksi olisi mainio jos olisi sopiva vesi-vesi -pumppu, joka sietäisi ottapuolella esim +40C lämpöä ja priimaisi sitä ylöspäin vaikka sitten +80C. Loppupriimauksenhan voi tehdä vaikka sähköllä, jos tuo ei riitä, mutta varmaan riittäisi.
Onko tuollaisia pumppuja mistään saatavilla? Jos olisi, ensimmäiseksi pumpuksi riittäisi joku superhalpa uima-allaspumppu tms. Niitä saa alle tonnilla, ja ne lämmittävät usein juurikin +40C asti, suht hyvällä COP:lla vielä.
Toki aina voi priimata isommankin pätkän sähköllä, kun laittaa vaan lisää paneeleita. Kesän aikana kyllä aina ehtii sen verran paistamaan...
Tai sitten tekisi loppupriimauksen vaikka puukattilalla, millä voisi tietysti priimailla pitkin talveakin... Mutta hieman syö mielestäni ajatusta, vaikka ei huono ehkä olisikaan. Tai priimaisi diesel genun jäähdytyskierrolla, siitä saisi 90C aina kun genu pyörii. Jos irrottaisi torpan Ontarion verkosta niin sitähän saisi muutenkin aina välillä pyöritellä.
Veteen kun lataisi sen 70kWh / m3, niin tosiaan joku parinsadan kuution varasto riittäisi nätisti koko talven ja olisi aivan tehtävissä varsinkin maanalaisena.
Siksi olisi mainio jos olisi sopiva vesi-vesi -pumppu, joka sietäisi ottapuolella esim +40C lämpöä ja priimaisi sitä ylöspäin vaikka sitten +80C. Loppupriimauksenhan voi tehdä vaikka sähköllä, jos tuo ei riitä, mutta varmaan riittäisi.
Onko tuollaisia pumppuja mistään saatavilla? Jos olisi, ensimmäiseksi pumpuksi riittäisi joku superhalpa uima-allaspumppu tms. Niitä saa alle tonnilla, ja ne lämmittävät usein juurikin +40C asti, suht hyvällä COP:lla vielä.
Toki aina voi priimata isommankin pätkän sähköllä, kun laittaa vaan lisää paneeleita. Kesän aikana kyllä aina ehtii sen verran paistamaan...
Tai sitten tekisi loppupriimauksen vaikka puukattilalla, millä voisi tietysti priimailla pitkin talveakin... Mutta hieman syö mielestäni ajatusta, vaikka ei huono ehkä olisikaan. Tai priimaisi diesel genun jäähdytyskierrolla, siitä saisi 90C aina kun genu pyörii. Jos irrottaisi torpan Ontarion verkosta niin sitähän saisi muutenkin aina välillä pyöritellä.
Veteen kun lataisi sen 70kWh / m3, niin tosiaan joku parinsadan kuution varasto riittäisi nätisti koko talven ja olisi aivan tehtävissä varsinkin maanalaisena.
Viimeksi muokattu:
MarkkuJ
Aktiivinen jäsen
Moro
Jos tällaista lämpövarastoa ihan oikeasti suunnittelee niin voisi ajatella aurinkokeräintä ainakin kesäajan lämmitykseen lämmönvaihtimen kautta.Keräimeltä tulee kevyesti 80 jopa 90 asteista vettä ja jos tasokeräintä ajattelee niin 6-8 neliöisellä tulee jo kW:ttejakin ihan mukavasti kesän aikana.
Jos tällaista lämpövarastoa ihan oikeasti suunnittelee niin voisi ajatella aurinkokeräintä ainakin kesäajan lämmitykseen lämmönvaihtimen kautta.Keräimeltä tulee kevyesti 80 jopa 90 asteista vettä ja jos tasokeräintä ajattelee niin 6-8 neliöisellä tulee jo kW:ttejakin ihan mukavasti kesän aikana.
Toisaalta PV-paneelista ja lämpövarastoon asennetusta vastuksesta tulee helposti vaikka yli 100C vettä.
8 neliöisestä PV-paneelista tulee se melkein 2kWp -> latausta VILP:llä tuhansia kWh:ta kesän aikana, ja jopa suoraan vastuksellakin ihan mukavasti. Lisäksi paneelin ja varaston välille riittää piuha, putkitöitä ei tarvita.
Jos käytetään vastusta, ei välttämättä tarvita mitään elektroniikkaa paneelin ja vastuksen väliin. Säästää hintaa vielä enemmän.
Ei vaan enää nykyään mitenkään kannata laittaa aurinkokeräimiä, ei enää. Ainoa jos aivan supertiukalla kattoala, mutta en usko silloinkaan jos käytetään lämpöpumppua...
Jos kausivarastoa ladataan ilmaisella energialla, jonka hyötysuhteella ei ole suurta merkitystä, niin varsin kuumaa tavaraa saa esim. pumppaamalla lämmintä ulkoilmaa putkistoon, joka kulkee lämpövaraston läpi.
Esim. 25 asteisen ulkoilman paineen korotus 10 baariin tuottaa tekoälyn mukaan lähes 500 asteista kaasua. Jos sen onnistuu jäähdyttämään varastoon niin, että paisuntaventtiilistä putken toisessa päässä tulee ulos pakkasilmaa, niin onhan siinä hieman vipua verrattuna siihen, että sähkövastuksilla lämmittäisi varastoa. Tarvittaessa sen poiston voi puhaltaa taloon sisään jos on liian lämmintä.
Esim. 25 asteisen ulkoilman paineen korotus 10 baariin tuottaa tekoälyn mukaan lähes 500 asteista kaasua. Jos sen onnistuu jäähdyttämään varastoon niin, että paisuntaventtiilistä putken toisessa päässä tulee ulos pakkasilmaa, niin onhan siinä hieman vipua verrattuna siihen, että sähkövastuksilla lämmittäisi varastoa. Tarvittaessa sen poiston voi puhaltaa taloon sisään jos on liian lämmintä.
Laskee siihen kompuran ja paineletkut ja venttiilit jne, niin tulee jonkinlainen TMA vs. vastuksella suoralämmitys.
Lisäksi kompurassa merkittävä osa lämmöstä päätyy kompuran ympärille, se pitäisi jotenkin ottaa talteen.
Kyllä äkkiä tulee samoihin hintoihin halvan lämpöpumpun kanssa, ja hyötysuhde vaikea saada samaksi...
edit. kaava on T2=P1∗V1∗T1/(P2∗V2). T:t lämpötiloja, P:t paine, V:t tilavuus. Millä alkuarvoilla saadaan 500C?
edit2. 1 bar x 10 m3 x 25 C / ( 10 bar x 1 m3 ) = 25 C. Mitä lasken väärin?
edit3. taloon sisään puhaltaminen vaatii öljyvapaan kompuran ja kattavan suodatuksen -> hintaa tulee lisää reilusti.
edit4. 500C outlet lämpöä kestävät kompurat ovat spesiaalitavaraa ja maksavat jo sitten helposti enemmän kuin koko muu varasto. Tekoäly ei aina ota kaikkea huomioon.
Viimeksi muokattu:
Oilon ainakin on tehnyt tuollaisia teolliseen mittakaavaan. Espooseen on rakennettu ilmavesilämpöpumppukaskadilaitoksia kaukolämmön tuotantoon ja niissä on juuri luokkaa 40-asteista vettä tuottavia suuria perusvilppejä ensimmäisenä asteena (jopa satoja rinnakkain) ja perässä sitten klusterikohtaisia (Oilonin) maalämpöpumppuja, joilla tuotetaan maksimissaan 80...90 asteista vettä verkostoon (perässä on vielä sähkökattila priimaukseen, jos tilanne vaatii kuumempaa lähtövettä).
Se lämpö voidaan ohjata imuaukkoon hyvin yksinkertaisesti niin että kaikki lämpö poistuu paineistetun kaasun kautta.
Nyt ei ollutkaan kyse optimaalisesta hyötysuhteesta vaan siitä, että saadaan varasto kuumemmaksi kuin kondensoivalla lämpöpumpulla. Samaa putkistoa voidaan käyttää varaston tyhjentämiseen.
Selvästi jotain... itse tyydyin kysymään vastausta tekoälyltä. Se voi olla hyvinkin väärä mutta ei noin väärä.
Eli laitetaan siihen kohtaan sitten jonkin sortin lämmönvaihdin jossa myös rasvaerotin.
Ajattelin lähinnä jotain käytettyä auton moottoria tms, jossa olisi riittävä puristussuhde. Ne ovat käytössä jo tottuneet juuri tuohon tasoon.
Se lämpö on osa kompuran jäähdytystä, siksi niissä on mm. ne rivat sylintereissä.
Sulaa koko vehje jos lämmön johtaa sisään?
Vastuksilla sama sujuu myös, jos ei hyötysuhde tärkeä.
TMA:ta hain takaa tälle ratkaisulle, joka siis kyllä teoriassa toimii, käytäntö vaan haaste, varsinkin DIY hengessä.
Sitten korjataan laskelmat. Millä parametreillä saadaan +500C delta lähtöilmaan 10bar kompressiolla?
Joka jäätyy tukkoon ja sitten tarvitaan sulanapitovastus?
Siitä vaan laskemaan puristussuhteet jne.
Auton moottori vaatii muuten toimiakseen öljynpaineen ja jäähdytyskierron. Ihan yksinkertaista siis sekään. Ehkä ilmajäähdytteinen moponmoottori helpompi, sekin toki sen öljynpaineen kaipaa.
Dieselkonehan kyllä nostaa ilman helposti noihin lämpöihin, kun tyhjänä pyörittää. Ongelma vaan on, että eivät ne sen venttiilit kestä poistopuolella niin isoa painetta, että lämpötila pysyisi sylinterin ulkopuolella. Ts. jos nostaa painetta poistopuolella, vuotaa venat, jos ei, jäähtyy se ilma heti poistuttuaan ja homma oli turha.
Juuri venttiilien takia ei taida toimia.
Joo... tunnen kyllä ilmajäähdytetyn moottorin/kompressorin rakenteen. Eihän tuo muuten toimisikaan ellei se lämpö ensin pääsisi jotenkin siihen ilmaan, jotta se lisää kuumentunut imuilma voidaan imeä kompressoriin puristettavaksi.
Tarkoitus on että lämpö poistuu sinne varastoon eikä ulkoilmaan.
Kyse hän on vain siitä saadaanko varastoon toimitettua vähintään se määrä watteja kuin menee kompressorin pyörittämiseen. Tavoite on tietysti saada enemmän, mutta tuo on minimi, jotta kompressori ei ala rajatta kuumenemaan.
Jos se alkaa ahdistamaan niin se sulattaa itsensä paineen noustessa. Yleensä paineilmapistoolit tms. eivät jäädy käytön aikana. Kylmäähän on vain se ilma, jonka paine on romahtanut. Tässä kohtaa on yksi homman haaste, miten paisunta pitäisi oikeasti tehdä. Saisiko sen liike-energian vielä jotenkin hyödynnettyä. Siinähän on edelleen paljon energiaa jäljellä.
Vaikea sanoa kun ei vielä tiedä mikä on mahdollinen hyötysuhde. Etuna vesi+vastus järejstelyyn on se, että tuon saa kuumemmaksi. Mutta saako siihen watteja tarpeeksi on avoin kysymys.
Eli se lämpö joka on otettu irti ilmasta ja jäähdyttää kompuraa tuodaan takaisin sisään kompuraan?
Ikiliikkuja?
Toki. Mutta olisiko vaikka vesijäähdytysvaippa ja siitä varastoon tehokkaampi kompuran jäähdytykseen, kuin sulattaa sen sisäkalut, ihan ajatuksen tasolla?
Kompressorin kuumeneminen ja koko prosessin cop kuitenkin erillisiä ongelmia, tässä?
Kyllä niitä joskus regulaattorit jäätävät, huoneenlämmössäkin. Riippuu paljon rakenteesta. Mutta ehkä helpoin osa tätä ongelmaa.
Vastuksella saa kaiketi aina vähintään yhtä kuumaksi, kuitenkin?