Sairaalan ylioptimistiset syvälämpökaivo haaveet

fraatti

Hyperaktiivi

Mikki

Hyperaktiivi
Kuulostaa kovinkin optimistiselta. Mitä tulee poraukseen... Se että työ tehdään E-Korealaisella tekniikalla on positiivista... Luotan niiden osaamiseen aikalailla.

Tuo firma on omien sivujensa mukaan porannut 3500 syvän kaivon jo vuonna 2013. Ei ole mikään huuhaa korvaledi-firma.



Tämä voisi olla oikea vörkki Laakson sairaalan työmaalle:
 
Viimeksi muokattu:

repomies

Hyperaktiivi
Mukava lukea YLEn jutussa näkynyttä tervettä skeptismiä lukujen osalta.

Jos jossain olisi päästy maalämmöllä tuollaisiin COPpeihin rakennusten lämmityksessä, siitä olisi jo kuultu. Koska ei ole kuultu, kyseessä on klassinen vaporware. Myydään liian hyvää ollakseen totta, ja joku hölmö ostaa.

Todennäköisesti myös ostolaidalla tiedetään että luvut ovat ihan puuta heinää, mutta jotenkin piti saada perusteltua suorahankinta. En yllättyisi tippaakaan, jos tähän liittyisi jonkinlainen vastavuoroinen kauppa jossa toimittava taho ostaa vaikkapa "konsultointia" hankkeesta päättäneeltä taholta jonkun riittävästi obfuskoidun yritysveivauksen kautta. Cash-back, corporation style.
 

Arisoft

Hyperaktiivi
Jutussa pohditaan kovasti COP luvun oikeellisuutta. Voin vakuuttaa että 100 pystytään saavuttamaan, jos energiaa otetaan riittävän vähän. Sinnehän oli tarkoitus tehdä lisää kaivoja jos ensimmäisestä saadaan energiaa. Ei tarvitse kuin pumpata vettä kaivosta suoraan lämmitykseen. Siitä jää koko lämpöpumppu pois.

Mielenkiintoisempaa mielestäni tässä on se, että onko kaukolämpö noin kallista että Sairaalan kannattaa ryhtyä pilotoimaan tällaista? Hommahan kuuluisi oikeastaan Helenille.
 

kaihakki

Vakionaama
Tuossa jutussa ei selviä, mitenkä paljon kiinteistössä tarvitaan lämpöenergiaa vuoden aikana eri aikoina ja miten hoidetaan kovimmat pakkaset, jne.
 

kaihakki

Vakionaama
Kysyin Aria tekoälyltä (Opera selaimen vasen reuna), kerroneliöistä. Vastasi:

Laakson uudessa sairaalassa on suunniteltu olevan noin 170 000 bruttoneliömetriä. Tämä sairaalakampus rakennetaan Laakson olemassa olevalle sairaala-alueelle, ja sen on tarkoitus valmistua vuosien 2022–2030 aikana.

Uudistushanke sisältää myös kahden uuden sairaalan rakentamisen sekä nykyisten rakennusten korjaamisen. Onko jotain erityistä, mitä haluaisit tietää tästä hankkeesta tai sairaalasta?


Lisäksi kysyin onko kerrosneliöitä. Vastasi:

Kyllä, Laakson uudessa sairaalassa mainitut neliöt viittaavat kerrosneliömetreihin. Suunnitelmien mukaan sairaalan alueelle rakennetaan yhteensä noin 110 000 kerrosneliömetriä maan päälle ja lisäksi noin 30 000 kerrosneliömetriä maan alle. Tämä tarkoittaa, että tilat ovat kerrosneliöitä, jotka lasketaan jokaiselta kerrokselta erikseen.

Näistä voisi laskea jonkinlaisia lämmöntarvelukuja.

Jos nyt ihan karkeilla luvuilla pelataan, niin sairaalassa tulee olemaan n. 1000 kertainen määrä neliöitä verrattuna meidän ok taloon.
Jos meillä menee -20 pakkasilla n. 120 kw lämpötehoa, niin Laaksossa menisi n. 1000 x 120 kw = 120 Mw. Todellisuus on kuitenkin paljon pienempi. koska on kellaria ja useita kerroksia.
Jos yhdestä kaivosta tulee yksi putki ylös vaikkapa 100 asteista vettä, niin aikamoinen virtaus tarvitaan em. lämpötehoon.

Pitää kyllä kehua noita tekoälyohjelmia. Ne antaa hyviä vastauksia mihin tahansa kysymykseen.
 
Viimeksi muokattu:

Arisoft

Hyperaktiivi
Tuossa jutussa ei selviä, mitenkä paljon kiinteistössä tarvitaan lämpöenergiaa vuoden aikana eri aikoina ja miten hoidetaan kovimmat pakkaset, jne.

Ei sitä YLE olekaan selvittänyt. YLE:n toimitus ottaa helposti asioita agendakseen ja tässä nyt jotenkin käynyt juuri sillä tavalla.

Tuolta voi lukea hieman tarkennuksia esiin tulleisiin kysymykseiin


COP 80-100 ei perustu Laakson yhteissairaalan energiankierrätysjärjestelmässä mihinkään yksittäiseen komponenttiin, vaan kokonaisuuteen, jossa hyödynnetään useita eritasoisia energiankierrätysverkostoja. Pystymme ajamaan samaan aikaan kahta eri menoveden lämpötilaa. Tämä mahdollistaa meille sen, että samaan aikaan on mahdollista tehdä käyttövettä jollain hyötysuhteella sekä lämmitystä sitä paremmalla. Lisäksi voimme tehdä vielä jäähdytystä jota sairaala tarvitsee jatkuvasti, tietysti kesällä eniten. Jos tuotamme samaan aikaan aurinkoenergiaa sairaalan katoille asennetuilla aurinkopaneeleilla, ei COP 80 ole mitenkään mahdoton, se voisi olla sen ylikin ja parhaimmillaan vaikka 100.

Eli COP laskelmat ovat olleet puhtaasti viihteellisiä. Laskettu esim. Aurinkopaneelien tuotto vähentämään käytettyä energiaa jotenkin.
 

Arisoft

Hyperaktiivi
Tämäpä onkin jännä pulma. Jos kaivosta otetaan lämpöä 100kWh verran pyörittämällä kiertovesipumppua aurinkopaneeleista saatavalla sähköllä niin että sähköä jää 10kWh yli tarpeen. Miten COP lasketaan?

100 kWh/-10kWh = COP -10

Onko -10 COP parempi kuin +100?
 

kaihakki

Vakionaama
Kysyin Arialta: Anna yhtälö, jolla saadaan lämpöteho veden virtauksen ja lämpötilaeron funktiona

Vastasi:

Veden virtauksen ja lämpötilaeron avulla lämpötehon voi laskea seuraavalla yhtälöllä:
P=m˙⋅cp⋅ΔTP=m˙⋅cp⋅ΔT
Tässä:

  • P on lämpöteho (watteina, W)
  • m˙m˙ on veden massavirta (kilogrammaa sekunnissa, kg/s)
  • cpcp on veden ominaislämpökapasiteetti (noin 4,18 kJ/(kg·K))
  • ΔTΔT on veden lämpötilaero (kelvineinä, K)
Esimerkiksi, jos veden massavirta on 1 kg/s ja lämpötilaero on 10 K, niin lämpöteho on:
P=1 kg/s⋅4,18 kJ/(kg\cdotpK)⋅10 K=41,8 kWP=1 kg/s⋅4,18 kJ/(kg\cdotpK)⋅10 K=41,8 kW
Haluatko kokeilla laskea lämpötehoa jollain muilla arvoilla?


Lasketaanpa huvikseen, että jos Laaksossa kaivosta tulee 100 asteista ja se jäähtyy 20 asteeseen, niin paljonko tarvitaan veden virtausta.
Oletetaan, että lämpötehon tarve on vaikkapa 5 megawattia (MW).

5.000.000 w = 4,18 x (100-20) x veden massavirta (kg/s)
Saadaan massavirraksi = 5.000.000/(4,18x80) = 14952 kg/s . On aika iso luku. Mahtaako onnistua yhdellä kaivolla mitenkään.

Korjasin virheitä. Joku voisi vielä tarkistaa.
 
Viimeksi muokattu:

Kellarinlämmittäjä

Oppimiskäyrällä
Tuo 50 MW voi olla aika iso luku yhden sairaalan lämmittämiseen. Suurempi ongelma mielestäni, että eikö tuommoisen julkisomisteisen (olisiko Hki kaupunki) rakennuskompleksin kiinteistöpuolella ole mitään muuta tekemistä. Nuo aurinkopaneelit katolla vielä menetelevät kun Helsingin kaupunki oletettavasti kannustaa niitä laittelemaan kaikkien kaupungin kiinteistöjen katoille.
 

Tifo

Vakionaama
Tuo 50 MW voi olla aika iso luku yhden sairaalan lämmittämiseen. Suurempi ongelma mielestäni, että eikö tuommoisen julkisomisteisen (olisiko Hki kaupunki) rakennuskompleksin kiinteistöpuolella ole mitään muuta tekemistä. Nuo aurinkopaneelit katolla vielä menetelevät kun Helsingin kaupunki oletettavasti kannustaa niitä laittelemaan kaikkien kaupungin kiinteistöjen katoille.
Olisiko tuo kaupungin pilotti mikä on ohjattu tuolle työmaalle.
 

Arisoft

Hyperaktiivi
Jos nyt ihan karkeilla luvuilla pelataan, niin sairaalassa tulee olemaan n. 1000 kertainen määrä neliöitä verrattuna meidän ok taloon.

Ajattelitko että välipohjat toimivat jonkinlaisena lämpönieluna?

Suuruuden ekonomia tulee siitä, että ulkopinta-ala kasvaa hitaammin kuin tilavuus. Ja se ulkopinta-ala on se, mitä joudutaan lämmittämään.
 

Mikki

Hyperaktiivi
Jos tuo 3km kaivo tai kaivot saadaan porattua, mitä en epäie suuresti ja jos lämmönkeruu saadaan toimimaan, mitä epäilen enemmän, niin kyllä lämmöllä varmasti jotain jo tekee.

Vaikka tarvittaiaiinkin lämmön nostoa lämpöpumpuilla. On se eri homma tehdä 40C vedestä kuin esim. 4C vedestä
 

kotte

Hyperaktiivi
Tuo firma on omien sivujensa mukaan porannut 3500 syvän kaivon jo vuonna 2013. Ei ole mikään huuhaa korvaledi-firma.
Ettei vain olisi ollut toinen Otaniemen syväkaivoista, jossa vesivasaraporausta yritettiin suunnilleen tuollaisista syvyyksistä alkaen (huonoin tuloksin, ei päästy kovin monta sataa metriä alemmas moisella teknologialla; oli siirryttävä perinteiseen ja kalliiseen kiertoporaukseen)?

Onhan teknologia saattanut kehittyä runsaassa kymmenessä vuodessa toki. Itse projekti meni myttyyn muista syistä, vaikka saatiinkin aikaan pari n. 6,5km syvää kaivoa.
 

anders

Vakionaama
Jos jossain olisi päästy maalämmöllä tuollaisiin COPpeihin rakennusten lämmityksessä, siitä olisi jo kuultu. Koska ei ole kuultu, kyseessä on klassinen vaporware. Myydään liian hyvää ollakseen totta, ja joku hölmö ostaa.

Toisaalta montaa noin syvää maalämpökaivoa ei ole verrokkina, joten en tekisi suoraan yleistyksiä.

COP voi olla hyvinkin mahdollinen. Mikä on COP Reykjavikin lämpövoimalalla, kun se tuottaa lämmön lisäksi pumppauksen vaatiman sähkön ja reilusti ylikin?

Iso riski liittyy seismiseen puoleen. Rakennusvaiheessa nuo liki aina aiheuttavat indusoitua seismisyyttä, ja aina tämä ei rajoitu rakennusvaiheeseen.
 

Kellarinlämmittäjä

Oppimiskäyrällä
Poraus tuskin suoraan mitään aiheuttaa. Kun kallio alkaa jäähtyä, tulee pienen pieniä maanjäristyksiä, jotka yleensä havaitaan vain mittareilla tai tarkkaaavisten sielujen toimesta ikkunoiden kilinänä. Huonolla tuurilla halkeama voi sattua tietty juuri rakennuksen alle ja aiheuttaa välittömästi vaurioita. Siinä ne hyödyt nopeasti menevätkin kun aletaan korjailemaan omia ja naapuritontin rakennuksia.

Tuo COP 100 voi olla utopiaa. Toisaalta, asialla nyt ei varmaan ole suurta merkistystä, onko se vaikka COP5 tai jotain yli. Itse ymmärtäisin nuo COP 100 puheet vain idean isien täydellisenä ymmärtämättömyytenä. Minulla ainakin jo ihan torpan lämmönjako kuluttaa noin 6 % VILPin kulutuksesta että aika paljon olisi petrattavaa ja vaikka tuottopuoli toimisi ilman sähköä, yli COP20 ei ole edes teoriassa mahdollista päästä. Hintasuhteet huomioiden ~COP5 jälkeen asialla ei ole enää juuri mitään merkitystä, jos se vain muuten toimii ja tietysti onhan tuo tekniikan yksinkertaisuus suuri valtti, jos mitään lämpöpumppulaitosta ei tarvita ollenkaan. Mahdollinen lämpäpumppulaitos ja sen kunnossapito olisikin merkittävä kustannus, jolta tuossa nyt on tietty jonkinlainen teoreetinen mahdollisuus välttyä.
 

Mikki

Hyperaktiivi
ChatGPT antoi tämmöisiä lukuja. Että jos vain poraukset onnistuu hyvin ja lämpö saadan tuolta 2km - 3km väliseltä alueelta, niin aika hyvä lämpötila tuo on kiinteistön lämmitykseen jo.

Minusta tämmöinen 6MEUR poraushanke on ihan kokeilun arvoinen, kun tehdään suurta uutta kiinteistöä. Jos se homma kusoo, niin kaukolämpö sitten korjaa ongelman ja jotain lienee opittu ainakin lisää.

----

Suomen kallioperän lämpötila kasvaa syvyyden mukana niin sanotun geotermisen gradientin mukaisesti. Tämä gradientti kertoo, kuinka paljon lämpötila kasvaa per kilometri syvyyttä. Suomessa geoterminen gradientti on keskimäärin noin 20–25 °C/km, mutta se voi vaihdella hieman alueittain.

1 km syvyydessä:​

Yhteensä noin 25–30 °C

2 km syvyydessä:​

Yhteensä noin 45–55 °C

3 km syvyydessä:​

Yhteensä noin 65–80 °C
 

kaihakki

Vakionaama
Arialta kysyin: Onko tietoa miten paljon lämpöenergiaa Laakson uusi sairaala tulee kuluttamaan vuodessa

Vastasi:
Laakson uusi sairaala on suunniteltu erittäin energiatehokkaaksi, ja sen energiankulutukseen liittyen on joitakin mielenkiintoisia tietoja. Vaikka tarkkaa vuosittaista lämpöenergian kulutusta ei ole vielä julkistettu, tiedetään, että:
  • Hukkaenergia: Sairaalassa pyritään hyödyntämään jopa 40 prosenttia hukkaenergiastaan. Tämä tarkoittaa, että rakennuksessa käytetään tehokkaasti hyväksi syntyvää ylimääräistä lämpöenergiaa.
  • Aurinkosähkö: Sähkön kokonaistarpeesta noin 2 prosenttia katetaan aurinkosähköllä, mikä myös vaikuttaa energiatehokkuuteen.
Tuon aurinkosähkön perusteella voisi laskea kokonaistarpeen.

Paneelien piikkiteho Tifon mukaan on 320 kwp. Eli olisi luokkaa 1000 x 320 kwh = 320 Mwh vuodessa.
Jos tuo luku on 2 % kokonaistarpeesta, oltaisiin n. 320/0,02 = 16.000 Mwh vuodessa. Vaikuttaa järkevälle luvulle.

Poraavat ainakin yhdenkaivon mutta enintään kolme. Mitenkähän paljon yhdestä syvästä kaivosta voisi saada lämpöenergiaa vuodessa.
 

Mikki

Hyperaktiivi
On kyllä huima setti jos onnistuu.
Selvisikö tässä miten riskit jaetaan ?
Jos syntyy isot kulut ja matalat lämpötuotot....
Varmasti riskit on pääosin tilaajalla. Jos reikä 3km syntyy niin raha liikkunee. Se paljonko lämpöä kaivosta saadaan lienee pakko olla tilaajan ongelma.

Ei poraaja lämpöä voi taata
 

kotte

Hyperaktiivi
Tuollaiset kaivot eivät voi toimia järkevästi, ellei tarkoituksena ole upottaa kaivoon eristettyä putkea, joka tuo pinnalle pohjalta "imettyä" kuumaa vettä, joka puolestaan korvataan reiän ulkopintaa pitkin takaisin johdettavalla ja vähiteleen lämpenevällä vedellä (vrt. QHeat). Suurin ongelma koko ideassa on, että noin syvä kaivo on oikeastaan "kertakäyttöinen", eli lämpövaraus ei uudistu eikä sitä oikein ole mahdollista uudistaa kuin erikseen tehdyllä korkealaatuisella lämmöllä (jota saisi vain sähkövastuksella paneeleista tai periaatteessa aurinkokeräimilläkin tai lämpöpumppaamalla halvan pörssisähköjakson aikana).

Erityisen ongelmallista on, että suuren laitoksen merkittävää jäähdytysenergiaa ei voi käyttää kaivon lataamiseen kuin periaatteessa yläosastaan ellei käytetä apuna lämpöpumppausta. Tuota lienee aika mahdotonta saada toimimaan tyydyttävästi käytännössä.
 

RPekka

Aktiivinen jäsen
Suurin ongelma koko ideassa on, että noin syvä kaivo on oikeastaan "kertakäyttöinen", eli lämpövaraus ei uudistu
Mihin tämä perustuu? Lämpövarastoja tutkittaessa on todettu että Suomen kallioperässä on aina niin paljon liikkuvaa vettä että varastoiminen ei onnistu ellei rakoja injektoida umpeen. Samalla tavalla se syvä kaivo kerää lämpöä paljon isommalta alueelta kun vesi virtaa kalliossa.
 

kotte

Hyperaktiivi
Mihin tämä perustuu? Lämpövarastoja tutkittaessa on todettu että Suomen kallioperässä on aina niin paljon liikkuvaa vettä että varastoiminen ei onnistu ellei rakoja injektoida umpeen. Samalla tavalla se syvä kaivo kerää lämpöä paljon isommalta alueelta kun vesi virtaa kalliossa.
Ei tuolla muutamaa kymmentä metriä syvemmällä ainakaan alavalla maalla enää mitään liiku. Reiän ympäriltä reikä silloin kylmenee vähitellen logaritmisesti (eli rajatta), kun lämpöä pumpataan pois. Lämpövuo maan ytimestä ei riitä alkuunkaan, Syvät ja suurelle suhteelliselle teholle tarkoitetut reiät toimivat käytännössä pitempään vain ladattavina lämpövarastoina, mutta mitä syvempi reikä, sitä hankalampi tapaus, koska lämpötilaerot kasvavat syyvyyden myötä.
 

Arisoft

Hyperaktiivi
Suurin ongelma koko ideassa on, että noin syvä kaivo on oikeastaan "kertakäyttöinen"

Tämähän oli nähtävästi huomioitu siten, että kaivon käyttöiäksi oli laskettu 50 vuotta.

Jossain vaiheessa siitä varmaan joudutaan otamaan lämpöpumpulla lämpöä kun se on riittävästi jäähtynyt.
 

kimmok

Vakionaama
Tämähän oli nähtävästi huomioitu siten, että kaivon käyttöiäksi oli laskettu 50 vuotta.

Jossain vaiheessa siitä varmaan joudutaan otamaan lämpöpumpulla lämpöä kun se on riittävästi jäähtynyt.
Kaikki on suhteellista.sekin että älä koskaan vie viimestä. Pätee myös näihin lämpö kaivoihin. Ja aivan suoraan.
 

kotte

Hyperaktiivi
Jossain vaiheessa siitä varmaan joudutaan otamaan lämpöpumpulla lämpöä kun se on riittävästi jäähtynyt.
Mutta sitten ollaankin tilanteessa, että olisi kannattanut mieluummin alun perin porata suurempi pituus halvemmalla useina matalampina kaivoina, joista kaiken lisäksi lämmön voi kerätä halvemmilla järjestelyillä, joita voi elvyttää kestävästi jäähdytyksestä kerätyllä tai kesällä ilmasta tai auringon paisteesta kerätyllä lämmöllä ja jotka saattavat joissakin tapauksissa hieman elpyä itsestäänkin.
 

janti

Moderaattori
Ylläpidon jäsen

Kritiikkiä kerännyt geolämpöporaus vaikeuksissa Helsingissä – pakkanen pysäytti työt täysin​

Laakson yhteissairaalalla Helsingissä haviteltiin yli kolmen kilometrin syvyyttä vuodenvaihteeseen mennessä. Nyt työt ovat jäissä kilometrissä.

 

fraatti

Hyperaktiivi
Saas nähdä onko reikä valmis kun sairaala valmistuu 2027 vai käykö niin kuten artikkelissa on mainittu eli siperia opettaa... :hmm:
 

kotte

Hyperaktiivi
Saas nähdä onko reikä valmis kun sairaala valmistuu 2027 vai käykö niin kuten artikkelissa on mainittu eli siperia opettaa... :hmm:
Vielä suurempi arvoitus on onnistumisnäkymien ohella, osoittautuuko reiästä aikanaan koituvan hyötyä merkittävästi tai etenkään odotuksia vastaavasti. Moiset syväreiät kulkevat kovin erilämpöisten kalliokerrostumien lävitse matkalla ylös ja alas. Kunkin kerroksen tarjoamien mahdollisuuksien tehokas hyödyntäminen eri tilanteissa ja eri käyttömoodeilla vaatisi sen verran kalustoa, että eipä saa kaivon reikään mahtumaan. Pikemminkin keruuputkisto keskiarvoistaa lämpötilat tasaten kylmät ja lämpimät kerrostumat keskenään sekä estää kaivon käytön vuorottelun lämmityksen ja jäähdytyksen välillä. Useampi matalampi kaivo tulisi paitsi halvemmaksi ehkä myös hyödyllisemmäksi käyttötarpeiden näkökulmasta.
 
Back
Ylös Bottom