Maalämpökeruupiirin uusiminen ja syvien energiakaivojen ongelmat
- Keskustelun aloittaja Kellarinlämmittäjä
- Aloitettu
Kaipa niitä 20-30 m välein porattuja kaivokenttiä löytyy rivi- ja kerrostaloyhtiöstä ja tuskin noissa yleensä on jäähdytystä ellei kyse ole uudesta rakennuksesta. Joskus näin jonkun opinnäytteen, jossa oli Rototecin suunnittelema kaivokenttä, jossa rivitaloyhtiön tontti oli porattu täyteen kaivoja. Taisi olla 25 kaivoa 30 m väleillä. En löydä tuota enää.
Kellarinlämmittäjä
Oppimiskäyrällä
- Keskustelun aloittaja
- #203
Energian palautusta näissä kovasti näköjään painotetaan. Kaivojen jäähtymisestä näyttää löytyvän myös "energiayhtiöidenkin antamia näkemyksiä".
Ladattu energia kuitenkin näyttäisi maan alla kohtuulisen hyvin pysyvän. Avain sana taitaa olla tuon latauksen yhdistäminen jäähdyttämiseen, joka jouduttaan joka tapauksessa tuottamaan ja lämpö johonkin "hukkaamaan". Pelkkä tarkoitushakuinen lataaminen omakotitaloissa on raportoitu vähän haasteelliseksi, sillä nesteen kierrätys myös kuluttaa energiaa ja tämä lataus pitää tehdä myös energiahokkaasti. Jäähdytykseen yhdistettynä tilanne on sitten aivan toinen "pelkään lataukseen" verrattuna ja on se varmaan muutenkin paljon helpompaa kylmään kuin kesäkuumaan ulkoilmaan jäähdyttää vaikka pakastamon kylmäkoneitakin käytettäisiin.
Joka tapauksessa tässä raportissa on aika hyviä diagrammeja, minkä verran neitseellisen lämmin kaivo antaa paremmin potkua kuin jäätymisrajalle jäähdytetty. Ero lämpöpumpun sähkönkulutuksessa on ~20 % luokkaa (ellei energia sitten vallan loppumassa ole) Tarkastelussa on lähdetty meidän olosuhteisiin aika korkeasta lähtölämpötilasta.
Vai miten sitten kukakin tätä tulkitsee ?
Sammanfattning
Sverige har en hög andel installerade bergvärmepumpar, som är en typ av vätska-vatten värmepump. Ett problem som finns för befintliga bergvärmesystem är att berget med tiden kyls ned då returslangen till borrhålet konstant levererar kyla till berget. Till följd av detta mister systemet en betydande del av sin verkningsgrad samtidigt som det i extrema fall kan leda till permanent isbildning i borrhålet. Ett sätt att motverka detta problem är att tillämpa termisk energilagring i bergvärmesystemets borrhål. Den internationella benämningen för denna teknik är ”Borehole Thermal Energy Storage, BTES”
7. Slutsatser
Resultatet från simuleringarna i beräkningsmodellen visar att en temperaturhöjning i borrhålet inte alltid innebär en årlig energibesparing. Att använda ett bra styr – och reglersystem är av största vikt då cirkulationspumparnas ökade drifttid kan kräva mer energi än vad som sparas som följd av temperaturhöjningen
Ladattu energia kuitenkin näyttäisi maan alla kohtuulisen hyvin pysyvän. Avain sana taitaa olla tuon latauksen yhdistäminen jäähdyttämiseen, joka jouduttaan joka tapauksessa tuottamaan ja lämpö johonkin "hukkaamaan". Pelkkä tarkoitushakuinen lataaminen omakotitaloissa on raportoitu vähän haasteelliseksi, sillä nesteen kierrätys myös kuluttaa energiaa ja tämä lataus pitää tehdä myös energiahokkaasti. Jäähdytykseen yhdistettynä tilanne on sitten aivan toinen "pelkään lataukseen" verrattuna ja on se varmaan muutenkin paljon helpompaa kylmään kuin kesäkuumaan ulkoilmaan jäähdyttää vaikka pakastamon kylmäkoneitakin käytettäisiin.
Joka tapauksessa tässä raportissa on aika hyviä diagrammeja, minkä verran neitseellisen lämmin kaivo antaa paremmin potkua kuin jäätymisrajalle jäähdytetty. Ero lämpöpumpun sähkönkulutuksessa on ~20 % luokkaa (ellei energia sitten vallan loppumassa ole) Tarkastelussa on lähdetty meidän olosuhteisiin aika korkeasta lähtölämpötilasta.
Vai miten sitten kukakin tätä tulkitsee ?
Sammanfattning
Sverige har en hög andel installerade bergvärmepumpar, som är en typ av vätska-vatten värmepump. Ett problem som finns för befintliga bergvärmesystem är att berget med tiden kyls ned då returslangen till borrhålet konstant levererar kyla till berget. Till följd av detta mister systemet en betydande del av sin verkningsgrad samtidigt som det i extrema fall kan leda till permanent isbildning i borrhålet. Ett sätt att motverka detta problem är att tillämpa termisk energilagring i bergvärmesystemets borrhål. Den internationella benämningen för denna teknik är ”Borehole Thermal Energy Storage, BTES”
7. Slutsatser
Resultatet från simuleringarna i beräkningsmodellen visar att en temperaturhöjning i borrhålet inte alltid innebär en årlig energibesparing. Att använda ett bra styr – och reglersystem är av största vikt då cirkulationspumparnas ökade drifttid kan kräva mer energi än vad som sparas som följd av temperaturhöjningen
Ykköstien pohjoispuolelta Kehä I:ltä itään päin löytyy parikin liiketaloa ennen merenlahden siltaa ja Helsingin rajaa, jotka täyttävät kriteerin. Noita epäilemättä käytetään sekä jäähdytykseen että lämmitykseen ja molemmat ovat alaa sivuavien yritysten toimistotaloja osittain, Lähempänä Helsinkiä sijaitsevasta on ollut juttuakin lehdissä, eli siellä muistaakseni käyttövesi tehtiin serveri-huoneiden jäähdytyksestä ja lämmönjako supermatalaan lämpötilaan perustuva. Tuossa talossa huippukuorma on hoidettu öljykattilalla, jota ei monena vuonna ole tarvittu lainkaan. Talot ja kaivot löytää kartalta https://kartat.espoo.fi/IMS/fi/Map, kun zoomaa riittävän suureksi ja valitsee karttatason "porakaivot" aihe-alueelta "rakentaminen".
Tuolta Espoon kartalta löytyy muutamia asuintalojen kenttiä. Seiliniitty 2:ssa taitaa olla joku rivari. Melko tiheästi kaivoja ja osa aivan vierekkäin, lienee viistoon porattuja ainakin osin.
Piilipuuntie 19 on pieniä uusia kerrostaloja ja isohko kaivokenttä, jossa osassa kaivomerkkejä lukee "230 m suuntaporaus 3 kpl". Ilmeisesti siis samasta kohdasta porattu 3 kaivoa, vaikka seuraava kaivo tai toinen 3 kaivon piste on vain 15-20 m päässä. Kaipa tuossakin lienee sitten tarkoitus jäähdyttää suuruusluokkaa yhtä paljon kuin talvella lämmitetään. Muuten tuskin on järkeä noin tiheään porata.
Maakirjantie 16 on uudehkoja erillistaloja ja jokaisella oma n. 100 m kaivo. Kaivojen etäisyydet varsin pieniä, joten noista tuskin suuria kWh-määriä otetaan.
Länsiportti 4 64 asunnon kerrostalo 70-luvulta, joten vie varmasti paljon energiaa. Noissa Arjatsalon taloissa on koneellinen poisto yleensä. Tuossakin on varsin pienillä väleillä kaivot. 8 266 m kaivoa 1800 m2 tontilla.
Kuvastimentie 5 14 asuntoa 7 uudessa paritalossa ja hyvin tiheässä rivissä 8 115 m kaivoa.
Taitaa olla niin, että uusissa taloissa uskotaan pärjättävän hyvin matalilla tiheästi poratuilla kaivoilla. Hyvä eristys ja LTO tarkoittaa, että jäähdytystä on paljon ja lämmitystä vähän.
Mm. Nöykkiössä ja Friisilässä on alueita, joissa lähes jokaisessa OKT-tontissa on yksi tai useampi MLP-kaivo ja talot pääosin vanhoja. Tuollaisella alueella kai voisi ongelmia tulla, jos talokanta ei uusiudu ja kaivot on porattu naapureiden kaivoja miettimättä. Mutta eiköhän talokanta noissa uusiudu aikalailla seuraavan 50 v aikana.
Piilipuuntie 19 on pieniä uusia kerrostaloja ja isohko kaivokenttä, jossa osassa kaivomerkkejä lukee "230 m suuntaporaus 3 kpl". Ilmeisesti siis samasta kohdasta porattu 3 kaivoa, vaikka seuraava kaivo tai toinen 3 kaivon piste on vain 15-20 m päässä. Kaipa tuossakin lienee sitten tarkoitus jäähdyttää suuruusluokkaa yhtä paljon kuin talvella lämmitetään. Muuten tuskin on järkeä noin tiheään porata.
Maakirjantie 16 on uudehkoja erillistaloja ja jokaisella oma n. 100 m kaivo. Kaivojen etäisyydet varsin pieniä, joten noista tuskin suuria kWh-määriä otetaan.
Länsiportti 4 64 asunnon kerrostalo 70-luvulta, joten vie varmasti paljon energiaa. Noissa Arjatsalon taloissa on koneellinen poisto yleensä. Tuossakin on varsin pienillä väleillä kaivot. 8 266 m kaivoa 1800 m2 tontilla.
Kuvastimentie 5 14 asuntoa 7 uudessa paritalossa ja hyvin tiheässä rivissä 8 115 m kaivoa.
Taitaa olla niin, että uusissa taloissa uskotaan pärjättävän hyvin matalilla tiheästi poratuilla kaivoilla. Hyvä eristys ja LTO tarkoittaa, että jäähdytystä on paljon ja lämmitystä vähän.
Mm. Nöykkiössä ja Friisilässä on alueita, joissa lähes jokaisessa OKT-tontissa on yksi tai useampi MLP-kaivo ja talot pääosin vanhoja. Tuollaisella alueella kai voisi ongelmia tulla, jos talokanta ei uusiudu ja kaivot on porattu naapureiden kaivoja miettimättä. Mutta eiköhän talokanta noissa uusiudu aikalailla seuraavan 50 v aikana.
Ruotsalaisilla on ollut näissä ihan omatkin ongelmansa kun siellä MLP-alkuaikoina säästettiin? laittamalla 'osatehomitoitettuja' maalämpösysteemeitä olemattomalla kaivolla - kymmeniä metrejä - joilla sitten kuitenkin ajettiin säälittä lappu laudassa koko talvi - siellä kaivon vetäminen jäähän on onnistunut ilman pitkiä odotuksiakin. Näitä juttuja joissa ihmeteltiin kun 70m kaivo veti jäähän löysi sikäläiseltä foorumilta aikoinaan aika helposti, mutta eiköhän luonnonvalinta ole nuo asennukset jo karsinut. Kyllähän vesi kylmenee sen mukaan millaista tehoa sieltä otetaan - vesi on hetken päästä kiveä selvästi kylmempää ja copissa se näkyy senverran kuin muutama aste nyt näkyy. Samalla lämmitysveden asteet ovat korkeammalla joka sekin näkyy copissa.
Aiheen otsikko on niin raflaava niin tietääkö kukaan ketään kenellä "Maalämpökeruupiirin uusiminen" olisi realisoitunut? Vaakapiirin rikontuminen lienee todennäköisempi jos se sattuu vaurioitumaan syystä tai toisesta. Taitaa kuitenkin moni muu asia rapistua(talo yms) ympäriltä aikaisemmin ja ehkä myös asukkaat kasvaa heinää tuossa vaiheessa.
Kellarinlämmittäjä
Oppimiskäyrällä
- Keskustelun aloittaja
- #208
No, jos ei ihan realisoitunut niin tässä ainakin tuore keskustelu listan kärjestä, missä vain lämpöraja on tuon estänyt tapahtumasta.
Borrhål värme för låg? - Energibrunnar - Värmepumpsforum allt om värmepump och värmepumpar
Hej, Jag har ett hus på 250kvm ungefär och har en Dainkin 13kw pump. Jag har följt borrhålets temperaturer under tre års tid och noterat att
www.varmepumpsforum.com
pökö
Kaivo jäässä
250m2 talo, 13 kW pumppu ja vain 142 metriä aktiivista kaivoa.
Onko ihme jos viilenee?
Liian matala kaivo tai umpitiheään poratut kaivot, on ihan samanlainen moka kuin vetokoukun asentaminen johonkin ID.3 sähköautoon, ja sitten yrittää hinata sillä paripyörillä varustettua 8-hengen asuntovaunua Lofooteille.
Tuo 13kW pumppu + 142m kaivo on just sellainen yhdistelmä.
Tuo 13kW pumppu + 142m kaivo on just sellainen yhdistelmä.
Kellarinlämmittäjä
Oppimiskäyrällä
- Keskustelun aloittaja
- #213
Täysin turha systeemihän tuo on Göteborgissa... Vanhentunutta tekniikkaa noihin olosuhteisiin.
Vuosista ja naapureistakin tuossa oli puhetta.
Vuosista ja naapureistakin tuossa oli puhetta.
Muutaman vuoden vanha Daikin maalämpöpumppu on vanhentunutta tekniikkaa?
Naapureista oli maininta että on isot tontit jos oikein ymmärsin joten kaivot ei ole ihan vierekkäin..
Niin tuossa on juuri tuo mihin @VesA kirjoitti vanha reipas osatehomitoitettu järjestelmä ja sitten vaihdetaan energiatehokkaampi täystehopumppu vanhaan kaivoo ...kylmäksihän se menee.
Viimeksi muokattu:
Kellarinlämmittäjä
Oppimiskäyrällä
- Keskustelun aloittaja
- #216
Reiän pirulainen vaan taitaa olla tätä nykyä Göteborgin kylmin paikka. Vähän matkaa merelle löytyy Ekofisk. Sielläkin on tuotantoennätykset tehty.
Viime vuonna tuli aika selväksi, ettei nuo rakkaat länsinaapurimme oikeasti ole penaalin terävimpiä kyniä. Olisiko se syynä täysin alimittaisiin kaivoihinkin?
Götebotgissa maa on lähtökohtaisesti pari astetta lämpimämpi kuin Suomessa etelärannikolla. Mitä kylmempi seutu, sitä kylmempi maa, ja vastaavasti lämpimällä seudulla voi pärjätä matalalla kaivolla.
Etelässä ehkä on mahdollisuus oleskella enemmän ulkosalla kuin Suomessa. Maareikiä kenties suositaan, jottei tarvitse kuunnella suhinan ja pörinän ajoittaista yhdistelmää ulkona. Poppeleita kasvavalla seudulla välttyy myös jokavuotiselta välttämättömältä kennorakenteiden siivousurakalta. Reikä tarjoaa myös lämpimillä seuduilla poikkeuksellisen edullisen tavan yhdistää lämmön ja kylmän tuotannon yhdistäminen (jota tosin ei ehkä hyödynnetä niin paljon kuin voisi), eli käyttövesi lämpenee kokonaan osalla jäähdytyksen lauhdutusenergiasta, josta loppu menee kaivoon. Virtauksia moottoriventtiilillä säätelemällä tuo muuttuu tarvittaessa lämpöä kaivosta pumppaavaksi järjestelmäksi koskematta kylmäpiiriin. Lämpimämmässä ilmastossa keskusjäähdytykselle on paljonkin käyttöä.
Kellarinlämmittäjä
Oppimiskäyrällä
- Keskustelun aloittaja
- #219
Tässä ollaan aika lähellä
Rivarimme päädyssä oli kaivettuna iso kuoppa, jossa eristettyjä putkia. Kysyin kaivajalta mitä tapahtuu. Naapuriyhtiön (usean rakennuksen rivariyhtiö, kuten meilläkin) kaukolämpö tulpataan, koska siirtyvät maalämpöön. Kaivoja ei Espoon kartalla vielä näy enkä ole huomannut, että niitä on porattu, vaikka teen kotoa töitä ja en ole reissussa ollut sitten syyskuun.
Millainen viive mahtaa olla kartalletuloon? Mielenkiintoista olisi nähdä millainen kenttä tuonne tuli.
Millainen viive mahtaa olla kartalletuloon? Mielenkiintoista olisi nähdä millainen kenttä tuonne tuli.
Tuossa mitään "Maalämpökeruupiirin uusiminen olisi realisoitunut" ole tapahtunut, siinä on vaan tehty liian pieni keruu, mitoitus/teko mennyt pieleen eli oikeastaan kokonaisuus on valahtanut sinne 'vilp-tasolle' kun joudutaan vastuksia käyttämään...sitä ei tarina kerro miten jatkuu: vastusten käytöllä vai fixataanko keruussa tehty virhe...
Espejot
Hyperaktiivi
Kyllä ketjussa asiaa ihmetellään muutenkin ja rivien välistä luettavissa että kaivon laseknallinen lyhyys ei ehkä kerro kaikkea kun "alimittaisten" kaivojen kauppaaminen on aika normaalia.
Aika vaikea tietää mitä tapahtui, kun aloittaja häipyi takavasemmalle. Luulisi tuossa toimittajan olevan vastuussa mitoituksen toiminnasta, kun ongelmia tuli heti ensimmäisinä talvina.
Aloitti tod. näk. selvittään asiaa toimitusportaan kanssa niinkuin kuuluukin, kuulosti ihan 'avaimet käteen' tapaukselta joten vastuunkantajan selvitykseen lieneen meni.
Pämpölumppu
Jäsen
Keski-Euroopassa on myös näitä ”Ringgrabenkollektoren” joiden avulla sadaan tehokkaasti paljon energia maasta. Näistä ilmeisesti ei paljon hyötyä Suomessa, liian pitkä talvi?
https://grabenkollektor.waermepumpen-verbrauchsdatenbank.de/
https://grabenkollektor.waermepumpen-verbrauchsdatenbank.de/
pökö
Kaivo jäässä
Todellakin, siellä VILP on ihan huippu kun se voidaan mitoittaa tarkasti eikä tuplatehoilla niinkuin täällä. Ei tule katkokäyntiä eikä sulatuksia keski-euroopassa.
Riippuu, mikä lasketaan Keski-Euroopaksi, mikä joksikin muuksi (Espanja tai ehkä Etelä-Italia tai Kreikka?). Muistan yhden talven, kun Läntisessä Pohjois-Saksassa oli täysi lumipeite ja pakkasta, kun taas Etelä-Suomessa oli ihan sulaa ja lämpöasteita. Eroa tietenkin on ja esimerkiksi Saksa on laaja maa, mutta siellä ajoittain ihan kunnon talvisäätäkin.
Harvaan paikkaan energiakaivo soveltuu Euroopassa yhtä hyvin kuin Suomeen, mutta tärkein syy ei ilmasto ja lämpötila, vaan maa- ja kallioperä. Jo Virossa on ihan toinen tilanne kuin Suomessa.
Kellarinlämmittäjä
Oppimiskäyrällä
- Keskustelun aloittaja
- #229
Itse kiteyttäisin tämän niin että siellä missä nämä energiakaivot toimivat, niitä ei tarvita, koska on olemasssa taloudellisempia vaihtoehtoja. Siellä missä on oikeasti kylmää, ongelmia on odotettavissa.
Täällä Savon mailla ollaan rajamailla, Lapissa tilanne on jo perin kriittinen. Täällä tosin vaakakerupiiri toimii vallan mainiosti, kun aurinko sen kesällä lämmittää ja oikein mainiosti lämmittääkin. Se on selkeästi energiatehokkuusmielessä paras vaihtohto ja samalla kestävin ratkaisu, joka vaatii myös vähiten maapinta-alaa mutta kuitenkin sen verran, että jo rakennetuille kaupunkitonteille, se on vähän vaikeasti sovellettavissa yhdessä vanhojen talojen lämmitystarpeen vuoksi.
Unohdat vain sen, että suurimmassa osassa Eurooppaa ongelmana ei ole talojen lämmitys, vaan niiden jäähdytys. Ja kaikkialla Euroopassa osan aikaa vuodesta tarvitaan jompaa kumpaa. Maata apuna käyttäen lämmitys-. ja jäähdytys hyödyntävät suurin piirtein vuoden keskilämpötilassa olevaa lämpövarasto lämpöpumppauksen toisena päätepisteenä ja etenkin jäähdytysalueella tarvitaan lämmitystä ja jäähdytystä samaan aikaan tehtäessä käyttövettä lämpöpumpun avulla. Eli kyllä vilp toimii, mutta se ei periaatteessa ole yhtä edullinen kuin paikkakunnan keskilämpötilasta suuntaan tai toiseen lämpöä pumpaten, minkä lisäksi lämpöä ja kylmää on kätevämpi jaella nesteputkistossa,jos järjestelmä on suhteellisen monimutkainen ja halutaan mahdollisimman huomaamaton, mutta energiatehokas ratkaisu.
Vilp on alun perin hiukan suurempien keskusjäähdytysjärjestelmien keskuslämpöpumppu, mutta energiamielessä siinä mielessä tuhlaava, että tuottaisi pääasiassa käyttöveteen tarvittavan lämmön jopa ilmaiseksi. Tähän vain ei ole valmiuksia ja kun miettii hiukan yksityiskohtaisemmin vaatimuksia, toteaakin, että maalämpöpumppu olisi paljon parempi laite tarvittavan funktionaalisuuden saavuttamiseksi. Toki etelämpänä tilanne voi olla sellainenkin, että maaenergiavaraston tekeminen (kuten poraaminen) on paikallisten olosuhteiden takia kovin hankalaa ja kallista. Siitä syystä maalämpöpumppuun kannattaisikin liittää ulos asennettu puhallinpatteri tai maahan/veteen upotettu keräyslenkki.
Todella kylmässä mikään lämpöpumppaus ei toimi kovin hyvin Suomessa toteutetun mallin mukaisesti. Arktisella alueella voisi ajatella ikiroutaan porattuja melko matalia energiakaivoja, jotka sitten täytetään jollakin lämpöä kohtuullisesti johtavalla, mieluiten jäätymään päästettävällä vedellä. Putkisto täytyy vain suunnitella niin, että se sietää jatkuvasti jäässä olevan ympäristön. Väittäisin, että muoviputkikin voi toimia, kunhan asennus tehdään harkiten, eli kaivo pitää saada jäätymään pikku hiljaa pohjasta alkaen. Tämä onnistuu, kun reikään johdetaan vettä pikku hiljaa valuttaen alkaen pohjalta ja nostamalla valutusputkea sitä mukaa, kun vesi/jääpatsas nousee. Itse kaivon porauksessa ei voine käyttää vettä, vaan jotakin pakkasen sietäväksi seostettuja porausmutaa. Kaipa sopiva seostus on mahdollinen, kun tuolla on onnistuttu kaasuakin poraamaan.
On aika hullua ajatella vilppejä käytettäväksi tuolla, missä -50 asteen lämpötila on talvella aivan tavanomaista ja paljon kylmemmäksikin voi mennä. Eri asia sitten on, että onko lämpöpumppaus todella kylmissä oloissa muutenkaan järkevää, kun sähkön tuottamiseksi on ainakin ajoittain pakko polttaa jotakin generaattorin pyörittämiseksi silloin, kun ei tuule, jos tuulta yleensä voisi käyttää mahdollisten jäätämisolosuhteiden takia. Jos jäätäminen on iso ongelma, vilpit voi unohtaa absolut.
Tästä tulikin mieleen, että energiakaivojen jäätymisongelmathan voisi kaiketi ratkaista sillä, että olisi kaksi kaivoa vierekkäin, joita sitten harvakseltaan tavallaan sulatettaisiin toisen ollessa käytössä. Ideana olisi vain kriittisen jäätymisen uhatessa puhaltaa kaivoon keruuputkella riittävä lämpöpulssi, jotta keruuputkiston ulkopuolinen vesi sulaa sen verran, että jäätymisen paine hetkeksi hellittää ja erikoisesti, että mahdollisesti syntyvät nestemäisen veden taskut pääsevät purkautumaan vertikaalisesti. Jos tuon paineen kasvun riskin voisi jotenkin mitatata vaikkapa pystysuuntaisella jäätymättömällä nesteellä täytetyllä paineanturilla (joka voisi olla rinnalle laskettu ohut helposti periksi antava mittakiertoputki), sulatusta ei tarvitsisi tehdä kuin todelliseen tarpeeseen. Kun kaivo on jäätynyt täysin, puristumisriskiä ei enää ole. Jäähän johtaa lämpöä monin verroin paremmin kuin nestemäinen vesi, ellei tapahdu konvektiovirtausta. Voi ehkä pärjätä yhdelläkin kaivolla, jos mittaus onnistuu luotettavasti ja sulatus voidaan tehdä nopeasti. Tuossahan olisi hauska tutkimusprojekti.
Tarpeen mukaan tehty sulatus auttaisi tuohonkin, eli vesikerros putken ja jään välissä päästäisi jään liukumaan ylöspäin. Jos jää juuttuu kaivon seinämiin, nostekin katoaa ainakin toviksi. Pinnalla kaivon tyhjä osuus ottaa nosteen vastaan (tai tuon riittämättömyyden takia kansiratkaisu, jota pitäisi vahvistaa).
Mittaputkiratkaisu kylläkin saattaisi vaurioitua jään noustessa, ellei sitä kiinnitetä koko pituudeltaan tai muulla tavalla integroida keräimeen. Puristusriskin toteamisen kannalta tuo lienee paras paikka mitta-antureille muutenkin.
Sinällään suhtaudun siniraitaputken mahdollisuuksiin kunnon jäätulppien muodostuessa. Ongelmanahan on, että kallion lämmönjohtavuus vaihtelee kivilajin ja kallion muun rakenteen myötä. Varsin hyvin voi syntyä tilanne, jossa reikä jäätyy keräimen ympäriltä ensin kokonaan umpeen parilta eri korkeudelta kiven heikon lämmönjohtavuuden takia ja jos lämmönottoa jatketaan edelleen suurella teholla, kaivo saattaa lopulta jäätyä umpeen kokonaankin. Tapahtuman edetessä paine kasvaa reiässä käytännössä rajatta, jos jäätulpat pysyvät paikallaan ja kyllähän ne pysyvät, kunhan ovat ensiksi levinneet riittävästi.
Kellarinlämmittäjä
Oppimiskäyrällä
- Keskustelun aloittaja
- #235
Ehkä tuommoiset poratut energiavarastot voisivat sopiakin jonnekin Pohjois-Italiaan tai Ranskaan, missä jäähdytys ja lämmitystarve ovat suunnilleen tasapainossa. Tai riippuu tietysti varmaan aika paljon miten rakennettu. Tyypillisesti Suomessa lämmitystarve on asunrakennuksissa vielä kuitenkin vahvasti dominoiva eikä jäähdytyksestä yleensä paljon kerry ellei kyse ole jostakin marketin tai logistiikkakeskuksen kylmäkoneiden hukkalämmöstä. Jos joka tapauksessa tarvitaan se kylmäkone, melko pieniin kuihtuu maapiirin etu.
Kuinkahan tuolla etelämmässä sitten tuo kallioperästä löydettävä lämpötilataso. Se ei mahda enää suoraan riittää oikein kunnolla jäähdyttämiseen. Kesän helteet ei ilmeisesti ole sen kuivempia kuin täälläkään, joten kosteuden poistoakin pitäisi saada aikaan. Tietysti se lämmitys sitten toimisi mainiosti silloinkin kun on räntä maassa.
Tämä on varmaan ihan totta. Pitäisi olla TILP (TuloIlmaLämpöPumppu), josta otettaisiin jäähdytyslämpö talteen. Mitenkäs PILPeissä voi kääntää toiminnan toisin päin?
virtuaaliharri
Aktiivinen jäsen
Eikös helpointa ja halvinta torjua jäätymisuhkaa olisi vain täyttää kaivo betonilla, niin kuin käsittääkseni yleisesti Suomea eteläisemmissä maissa tehdään? Vai kääntääkö kaivon veden pystysuora virtaus oikeasti energian saannon nettopositiiviseksi verrattuna betonitäyttöön?
Siis jäähdytystä ei tehdä suoraan kaivosta tai maapiiristä jäähdytetyllä liuoksella (liuokseksi riittävän etelässä kelpaa periaatteessa vesikin) vaan pumpataan lauhdelämpö kaivoon ja käytetään maalämpöpumpun tuottamaa aktiivista jäähdytystä. Näinhän toimitaan Suomessakin suurissa kaupan ja liiketoiminnan kiinteistöissä, joissa pyritään balansoituun käyttöön jäähdytyksen ja lämmityksen välillä (tuolla hukkalämpöä syntyy tyypillisesti niin paljon eri lähteistä, että nuo ovat luonnostaan hyvin tasapainossa; kovilla pakkasilla sitten hommataan lisälämpöä esimerkiksi hakekattilalla, kaukolämpönä ja öljyäkin polttamalla tms.). Talvella siis hyödytään etelässä siitä, että kaivo jäähtyy tasapainotilaan kesää varten ja kaikissa sääoloissa höyrystyminen saadaan yli kymmenen asteen lämpötilassa (maan lämpötila on korkeampi kuin Suomessa, jopa 15 asteen paikkeilla Euroopan joillakin alueilla). Kesällä taas kaivoon lauhdutettaessa päästään alle 20 asteen, eikä tarvitse voittaa ulkona vallitsevaa 35 asteen lämpötilaa. Kesällä käyttövesi saadaan suoraan tällä järjestelyllä maalämpöpumpun kylmältä puolelta, mutta sitäpä ei johdeta kaivoon tai maapiiriin, vaan suoraan tuloilman jäähdyttämiseen ja erillisiin huoneiden jäähdytyspattereihin. Eli mitä tuossa peräänkuulutat, tulee luonnostaan osana tuota laitteistoa. Jos on paljon tarvetta käyttövedelle, sitten imetään lämpöä maapiiristä lisäavuksi, mistä on myöhempinä päivinä hyötyä jäähdytyksessä. Itse pumppuun ei tarvita muita lisäosia kuin 3-tieventtiili säätimineen liuospuolelle ja lämmityspuolen ja liuospuolen väliin lähtöpuolelle lämmönvaihdin sekä ylimääräinen kiertopumppu lauhdutuslämmön purkamiseksi maaliuokseen jäähdytyskäytössä. Toki tarvitaan normaalit kennot tuloilmalle ja lisäjäähdytystä tarvittaessa huoneisiin oheistarvikkeineen sekä jäähdytyksen kiertopumppu. Lämpöpumpu säätimen on myös tuettava pumpun käynnistämistä jäähdytystarpeen perusteella ja myös liuoskierron kolmitieventtiilin säädintä täytyy ohjata jäähdytystarpeen perusteella (siis normaali kierto, kun lisäjäähdytystarvetta ei ole ja kaivon osittainen ohitus, kun on jäähdytystarvetta). Kaivo voi myös kevyän jäähdytrystarpeen aikana tuottaa hieman jäähdytystäkin ainakin lämmityskauden alussa (jolloin kolmitieventtiilin johtaa kierron täysin kaivon/maapiirin kautta).
Turha on tehdä kovin monimutkaisia systeemejä useilla erillisillä lämpöpumpuilla, joita ajetaan kunkin edellyttämissä tilanteissa, kun maalämpöpumpulla hoitaa kaiken joustavasti ja mahdollisimman energiatehokkaasti ja käyttää apuna eräänlaista luonnollista lämpövarastoa, jossa on toki omat rajoituksensa (lämpötila ei poikkea kovin paljon vuoden keskilämpötilasta), mutta eipä vastaavin kustannuksin voi toteuttaa muutakaan, jossa kapasiteetti ja virtuaalinen lämpöeristys olisivat vastaavalla tasolla (virtuaalinen lämpöeristys on hyvä, kun ei yritetä tapella vuoden keskilämpötilaa vastaan kuin siihen suuntaan, missä maan lämpötila on vinoutunut yksipuolisen käytön perusteella, Suomen oloissa käytännössä jäähdyttämällä maata liikaa).
Tuo homma onnistuu jopa ON/OFF-maalämpöpumpulla, mutta jonkinlainen lämpöpuskuri tarvittaisiin silloin etenkin liuospuolella (lämmityspuolen varaajat ja puskurit riippuvat lämmitysverkoston ehdoista tavanomaisilla perusteilla). Liuospuskuri voisi aivan hyvin olla ulkona maahankin haudattuna, mutta jonkinlainen eristys parantaisi kylmän pysymistä tälläö tavoin toteutetussa varaajassa.
Voisi tuo toimia, mutta analyysi ei ole ihan yksinkertaista, kun jäätä voi muodostua useaan kerrokseen. Voisi olla järkevää laittaa esimerkiksi lähetin pohjalla ja vastaanottokiden pinnalle(?). Tässä on se sudenkuoppa, että jäätyminen sinällään ei liene muutoin suoranainen ongelma kuin että osittainen jäätyminen aiheuttaa nostetta (vrt. @VesA :n viesti edellä) ja paineen nousua syntyy vasta, kun muodostuu selvä tulppa putken ympärille koko reiän tukkivana. Kummankaan tilanteen olemassaoloa ei ole helppo todeta ultraäänellä suoraan.
Jään aiheuttaman nosteen voisi sinällään havaita jonkinlaisella kierrejousimaisella venymäliuskalla, joka on ripustettu keräimen painosta alaspäin pohjalle asettuvalla omalla painolla. Tuohon tarkoitukseen ultraäänellä toimiva etäisyysmittari voisi olla toinen toteutusvaihtoehto.
Tuo on ihan mahdollinen ratkaisu ja sitä itsekin mietiskelin. Ongelmana tietenkin on, että silloin mahdollisten runsaidenkin pohjavesivirtausten suoma etu ei tule täysimääräisesti hyväksi (kaivot eivät ole tuotoltaan tasavertaisia syvyyden ja muiden mittojen perusteella arvottaen). Keräintä ei sitten ainakaan pysty enää huoltamaan (jos tarvetta sitten olisikaan). Voi myös unohtaa kaivon käytön kasteluveden lähteenä (minkä toteutuvuus puolestaan on aivan onnen kauppaa).