Maalämpökaivoon piiskapumppu vai ei?

[Husabetunia]

Moi!

Täällä suunnitellaan maalämpöön siirtymistä nykyisestä kaukolämmöstä. Olen tuossa arvioinut tulevaa ratkaisua olevien tietojen ja netistä löytyvien valmistajien speksien ym. avulla hiljakseen, mutta kysympä nyt erityisesti tuohon keruupiiriin liittyen, että tarvitaanko mielestänne ns. piiskapumppua vai ei ja jos tarvitaan, millainen olisi osuva valinta tähän tarpeeseen?


Peruslähtökohtia:
- vuotuinen energiantarve edellyttää nimellisteholtaan 15 - 18 kW:n pumppua
- vaadittava kaivon poraussyvyys luokkaa 350 m (maanpeite 45 - 50 m, kalliossa matala 2,0 W/m lämmönjohtavuus)
- kesäisin hyödynnetään aurinkopaneelisähköä / aurinkolämpöä käyttöveden esilämmitykseen / tulistukseen
- maaviilennys myös todennäköisesti tulossa.

Havaintoja:
- pumppuvalmistajan spekseistä (Nibe S1255-16 tai S1256-18) ilmenee, että mitoitustehon ollessa luokkaa 15,1 kW, on vaadittava keruupiirin virtaama 0.68 l/s 4 asteen deltalla.
- ihanteellisella 3 asteen deltalla vaadittaisiin n. 0.90 l/s keruupiirin virtaama
- lämpöpumpun keruupiirin pumppu (180 W) sallii n. 70 kPa:n ulkoisen painehäviön, mikä jää ehkä hiukan niukaksi jopa 50 mm kollektorilla?
- 2 x 40 mm tuplakollektorilla lämpöpumpun liuospumppu voi laskelman mukaan jo riittää, mutta tämä vaatinee porareiän halkaisijan kasvattamista aiotus 115 / 125 mm kokoluokasta edelleen?

Kysymyksiä:
- onko 50 mm:n keruupiiri hyvä perustason ratkaisu tähän tarpeeseen?
- homma voidaan aloittaa tuolla lämpöpumpun sisäisellä pumpulla ilman piiskapumppua ja "seuraillaan, miten lämpöä riittää ja delta keruupiirissä käyttäytyy"?
- laitetaan suosiolla saman tien piiskapumppu, koska tuo maaviilennys myös todennäköisesti tulee käyttöön?
- jotain muuta, mitä tässä kannattaisi nyt suunnitteluvaiheessa huomioida?


Kiitokset kommenteista etukäteen!

[euroshopperi]

Porauta 2 kaivoa niinku mullakin. Virtaamaa riittää ilman mitään ylitehoisia pumppurjestelmiä. Mulla on tällä hetkellä n 65-70 L/min virtaamaa, eli melko tarkkaan 4000 L/h, kun minimivirtaama on 2490 L/h 17 kW tehoiselle pumpulle. 45 mm keräimellä tulisi vieläkin parempi keruu. Putket tulee pannuhuoneeseen samanmittaisilla putkilla ja mitään virtaussäätimiä ei tarvita.

[Husabetunia]

Kaksi matalaa kaivoa yhden syvän sijaan ei lie tässä tapauksessa hyhä vaihtoehto, koska putkitetun reiän osuus nousisi suhteettoman suureksi.

[geo_lampoa]

Maaviilennystä varten ei piiskapumppua kannata laittaa, kun sitä on hyvin vaikea tuohon tarkoitukseen hyödyntää. Viilennyksen pumpun paikka on viilennykselle menevässä haarassa. MLP:n käyttöön tulevaa nestettä taas ei kannata/pysty konvektorin kautta kierrättämään.

[seppaant]

- vaadittava kaivon poraussyvyys luokkaa 350 m (maanpeite 45 - 50 m, kalliossa matala 2,0 W/m lämmönjohtavuus)

Porarilta pitää kysyä:
Kykeneekö hänen kalustonsa poraamaan 350m kaivon?

ATS

[euroshopperi]

Tupla kollektori 2 x 40 mm vaaditaan 17 kW pumpulle, jotta 165 m kaivoissa päästään höyrystimellä n 4000 L/h virtaamaan. Mitenkähän mahtaa olla, jos yrittää työntää samoilla putkilla 350 m reiässä liuosta ja pitäisi päästä samaan virtaamaan. Eli lenkit on 2 x 330 m rinnan vs 2 x 700 m. Minimivirtaama lienee 18 kW koneella asettuu kyllä 2500-3000 L/h väliin, mutta äkkiseltään sanoisin, että ongelmaa saattaa pukata ja yläosan jäätyminen voi olla sitten arkipäivää. 2 x 200 m reiät ja ehkä jo 45 mm kollektoreilla voi onnistua. Ja mitä pohjoisemmaksi mennään, niin sitä enemmän pitää huomioida mahdollisimman pieni Dt porareiässä. Eli 50 mm putki jo 200 m reikään on vain hyvästä.
Edit. Eihän tämän sanottukaan sijaitsevan pohjoisessa, vaan 1 syvä reikä paksun irtomaakerroksen takia.

[jmaja]

Kyllä tuo 50 mm riittää. Invertteri käy erittäin harvoin täydellä teholla ja silloin tuskin COPkaan on kovin hyvä. Ei ole tarpeen tuossa poikkeustilassa saavuttaa 3:n tai edes 4:n dT:tä. Suurin osa lämmityskaudesta mennään puoliteholla.

Maaviilennys ei piiskapumppua tarvitse.

[euroshopperi]

Kyllähän se 50 mm riittää, mutta kun väläyteltiin, että voisi tarvita jo 18 kW pumppua.
No tässä on n 18 kW teholla imurointia 2 x 165 m kaivoista 40 mm putkella ja Dt olisi aika hyvällä tolalla. Käynnin loppua n 1 h jälkeen ja hystereesiä on järjestetty myös tuossa.
Invertteri tietysti pärjää osatehoilla hyvin, mutta riippuu vähän kirjoittajan tarpeesta tehon suhteen sitten.

[jmaja]

15 kW mitoitusteho ja invertteri mainittu. Niiden perusteella ei tarvitse olla huolissaan dT:stä 17-18 kW teholla eikä se juuri tunnu, jos dT on sitten vaikkapa 4 C.

[euroshopperi]

Joo. Se taitaa pyöriä ihan hyvin jo 50 mm putkella. Ja jos alunperin oli kysymys piiskapumpusta, niin yrittäisin kauppiaan kanssa ensin sopia, että liuospumppu voitaisiin vaihtaa esim 12 m pumppuun aluksi ja jos ei riitä, niin sitten joku lisäratkaisu. Munkin olisi pitänyt ottaa tuo, kun vaihdoin pumpun. Tuosta olisi saanut säätää tehoa pienemmälle maksimista, mutta nykyisestä ei käy enää suurentaa maksimista. Tilavuusvirtaamaa on tuossa jo tolkuttomasti enemmän kuin 0,5-10 mallissa, joka on just tuossa 4 kuution kulmilla pyöritettävä.

https://www.maalampotukku.fi/product/3588/wilo-yonos-maxo-2505-12-pn10

[Husabetunia]

Maaviilennystä varten ei piiskapumppua kannata laittaa, kun sitä on hyvin vaikea tuohon tarkoitukseen hyödyntää. Viilennyksen pumpun paikka on viilennykselle menevässä haarassa. MLP:n käyttöön tulevaa nestettä taas ei kannata/pysty konvektorin kautta kierrättämään.

Aivan, hyvä hoksautus, kiitos!

Ehkä nappaan nykyisestä kaukolämpövaihtimesta jomman kumman kiertovesipumpun, ovat varsin tuoreet eli vasta vaihdettu uusiin.

Grundfos Alpha2 25-60 N 180 on nyt lämpimän veden kiertopumppuna ja Wilo Yonos PICO 25/1-6 lattialämmityspiirin pumppuna.

[Husabetunia]

...Ja jos alunperin oli kysymys piiskapumpusta, niin yrittäisin kauppiaan kanssa ensin sopia, että liuospumppu voitaisiin vaihtaa esim 12 m pumppuun aluksi ja jos ei riitä, niin sitten joku lisäratkaisu...

No niin, sama ajatus käväisi itselläkin mielessä, että piiskapumpun sijaan voisi olla sinänsä näppärää vaihtaa Niben pumpun tilalle jokin tehokkaampi malli ja kysäisinkin sitä maahantuojalta, mutta eivät ainakaan tehtaalla rupea tuunaamaan.

Toinen asianhaara lie sitten valmistajan takuuehdot ja niiden tulkinta, jos lähtöjään vaihdetaan jokin toinen pumppu alkuperäisen tilalle.

[euroshopperi]

Tuossa löytyy jo potkua jonkin verran.

https://www.maalampotukku.fi/product/314/lampojohtopumppu-grundfos-magna3-32-120f-180-1x230v

Tai vaihtoehtoisesti Wilon vastaava.

https://pumppuvaihtoon.fi/pumput/nykyinen-pumppu/kiertovesi/magna3-25-120

[Husabetunia]

Totta, kyllä sinne tarvittaessa vahva pumppu löytyy.

Isoa pumppua (ja energialaskua) fiksumpi ratkaisu saattaisi kuitenkin olla lisäsatsaus keruupiirin virtaushäviöiden vähentämiseen eli isompi porareikä ja neliputkinen keräin..?

No, pitänee porarilta kysellä tällaisen ratkaisun perään, voihan se olla, ettei puolellatoista tonnilla vielä kateta noita porauksen ja keräimen nousevia kustannuksia.

[euroshopperi]

3 x 50 mm putki olisi jo kohtuu hyvä.
Edit. Tarkoitin tosiaan, että 3-putkinen keräin 50 x 3 mm putkilla.

[Husabetunia]

Soitellut tuossa muutamallekin porausfirmalle, niin tuntuu olevan taakiaa useampiputkinen keräin, 50 mm:n keräin kuulostaa olevan tehtävissä joillakin sentään. Osa kylläkin arkailee 115 mm:n reikään ujutella 50 mm:n keräintä.

Jos jollain on vinkata porausfirmaa, jolla kokemusta 3- tai 4-putkikeräimistä niin, etteivät kammoksu niitä, niin vinkit otetaan mielellään vastaan!

[Gobi]

Soitellut tuossa muutamallekin porausfirmalle, niin tuntuu olevan taakiaa useampiputkinen keräin, 50 mm:n keräin kuulostaa olevan tehtävissä joillakin sentään. Osa kylläkin arkailee 115 mm:n reikään ujutella 50 mm:n keräintä.

Jos jollain on vinkata porausfirmaa, jolla kokemusta 3- tai 4-putkikeräimistä niin, etteivät kammoksu niitä, niin vinkit otetaan mielellään vastaan!

Täällä 300m kaivo 50mm Turbocollectorilla, poraajana oli rannikolta joku firma. Rototec taisi ostaa kyseisen firman. Meillä käy pitkinä pakkasjaksoina liuospumppu varsin kovalla, nyt kun vielä maaviileän takaisku asennettiin, virtausvastus kasvoi. Mietiskellyt kanssa liuospumpun päivittämistä tehokkaampaan, mutta jäänyt tekemättä.

[Husabetunia]

Kiitos, hyvä kuulla käytännön kokemuksia!

Onko mikä kone ja pumppu kyseessä? Voisin koettaa vertailla, miten vertautuu tuohon pumppuun, joka näillä näkymin tulossa tänne.

[Gobi]

Kiitos, hyvä kuulla käytännön kokemuksia!

Onko mikä kone ja pumppu kyseessä? Voisin koettaa vertailla, miten vertautuu tuohon pumppuun, joka näillä näkymin tulossa tänne.

Tiedot löytyy tuosta allekirjoituksesta, lisäksi turinaa omassa ketjussa:

https://www.maalampofoorumi.fi/index.php?topic=5427.0

Luetuin ketju tuolla Mitoitus-osiolla.   

[euroshopperi]

Liittyy sen verran tuohon piiskapumppuun, että omalla kohdalla liuospumpun vaihto Wilon 1-8 vanhasta uudempaan Maxo 0,5-10 versioon aiheutti 30 W verran lisäkulutusta, mutta kierto lisääntyi reilun 10 L/min, eli 600 L + tunnissa. Dt laski aikaisemmasta n 4:stä 3,3 luokkaan. Eli käytännössä nostokorkeus lisääntyi tuohon 4000 L/h pisteeseen 3 m:llä, joka on oikeestaan se oikea kulminaatiopiste tälle 17 kW on/off koneelle. 12 m pumpulla olisi tehoa saanut lisättyä jo lähes 200 W, mutta, mutta epäilen, että virtaamaa ei olisi kuitenkaan enää tullut samalla hyötysuhteella lisää.
No mitä sitten on tapahtunut sen jälkeen?
SCOP lämmitys on noussut 4,7
SCOP käyttövesi  noussut 3,4
SCOP yhteensä on nyt 4,5
Eli kaikki lukemat noussut yhdellä kymmenyksellä ja tuo lämmityksen COP 4,7 vastaa laitevalmistajan lupaamaa lukemaan 0/35 standardeilla.
Kompressori otti sähköä aamuyöstä 3,8 kW teholla tulo + 1,3 ja paluu - 2,1, joten tehojakin lienee yli 17 kW tulee taloon.
Kuitenkin siis kaikki SCOP lukemat on uusia ennätyksiä nyt 10,5 vuoden käytön aikaisia lukemia.
Edit. Korjasin nuo etuliitteet SCOP arvoiksi, kun ne on kumulatiivisia lukemia koneen historiasta.
Lämmitys SCOP arvo nousi itseasiassa 2 kymmenystä, kuten tuo SCOP yhteensä lukemakin. Eli tuohan on melkoisen railakkaasti nykäissyt hyötysuhdetta ylös. Ainakin ihan selvästi havaittava ero tullut edellisiin 10 vuotis lukuihin 2.11.2023 otettuihin lukuihin.

[Husabetunia]

Moi,

Oliko tuo mainitsemasi pumpun vaihto simppeliä ja suoraviivaista eli uusi asentui suoraan vanhan paikalle ja samoihin sähköihin?

Jos näin, varsin hyvä upgrade tehtaan pumpulle!

[euroshopperi]

Joo elikkä asennushan meni ihan yks yhteen, kun ei paljon kokoeroa ole missään. Tähän pumppuun ei ole mitään säätöjä saatavissa MLP älyltä ilman lisäosaa, eli pyörii sitten aina vakiokierroksilla. Monessa uudemmassa pumpussa on näköjään nykyään jo valmiina 12 m pumppu, eli vaihto vielä siitäkin isompaan saattaa siirtää pumpun ulos koneesta ja lisätä pumpun ottotehoa moninkertaiseksi. Sama juttu piiskapumpun kanssa, että tehoa saa palamaan toivottomaan vastapainetyöhön helposti, mutta tulosta ei jää enää viivan alle yhtään. Tuo alkuperäinen 1-8 sopii Saksaan, jossa syvyys kaivoille on 100 m ja niitä porataan rinnakkain sen mitä teho vaatii. Suomeen pitäisi olla noille 16 kW luokan vehkeille vakiona 12 m versio ja erillinen säätö onnistuu invertterin omalla ohjaimella. Max teho pumpattavasta taitaa olla jotain 300 W tai +. Eli melkolailla tupla vs tuo 0,5-10 malli, mikä mulla on. Mun virtausmittarit on mitä on, mutta niiden näyttämään tuli yli 10 L/min ero, todellista. Ja todellinen ei ole ihan eksaktisti siis tiedossa. Tästä eteenpäin nostaminen saattaisi olla sitten oikeasti kunnon tehosyöppöä, kun kokeilin pahisuttani. Eli yhtä kaivoa tosiaan täysteholla jaksoi vain juuri 40 L lukemaan ja toisen avaamalla pääsi 65-70 L/min välille, mutta kauas siis 80 L lukemasta. Taitaa tulla jo pumpun pesän koko ja siipiyörän tehoaluekin rajoittamaan toimintaa.

[euroshopperi]

Rupesin plaraamaan noita viikko raportteja taaksepäin, kun rupesi edellisen tammikuun lämmönsaanti kiinnostamaan. Ei sinne mitään ole jäänyt enää muistiin, vaan viimeiset 52 viikkoa löytyi enää kertymästä. Eli nuo SCOP luvut onkin vain yhden vuoden lukemia, eikä kumulatiivisia alusta alkaen. Ei tuo nyt suuremmin haittaakaan ja ilmentää oikeestaan paremmin, että mihinkä tilanteeseen on päästy vuosien säätämisellä.