Projekti: Lämpökaivon lataus järven pintavedellä

[simila]

Polkaistaan tämä julkiseksi, jotta saan itsekin vähän boostia hommaan ja toivottavasti myös opponenttien mielipiteitä eli: lämpökaivon lataus järven pintavedellä.
Eli minulla on reilu 120 neliöinen talo (vähän lattialämpöä, enemmän patteriverkkoa) ja vasta hommattu maalämpö, jossa 150 metrinen kaivo sijaitsee ~20 metrin päässä järvestä. Järven pintavesi alkaa tietysti heti jäiden lähdettyä lämmetä ja saavuttaa liki 25 asteen lämpötilan heinä-elokuussa.

Tässä on ollut ainakin kolme tapaa mielessä toteuttaa järjestelmä ja olen päätynyt siihen, että ajan järven pintavettä itse tehtyyn putkilämmönvaihtimeen, jonka toisella puolella virtaa lämpökaivon keruuliuos. Tähän tarvitaan laskelmien mukaan noin 30 metriä kupari- ja muoviputkea, jotta päästään kohtuulliseen hyötysuhteeseen. Molempiin piireihin tarvitaan kiertovesipumput (max 100w), joita saa Torista halvalla ja ne on jo hyllyssä. Kiertopumppujen käytön voi tehdä myöhemmin aurinkosähköllä toimivaksi ja putkilämmönvaihdinta on helppo kasvattaa, jos näyttää, että järjestelmä on toimiva.

Käytännössä järjestelmä alkaa nostaa pumpulle menevän keruuliuoksen lämpötilaa välittömästi, kunhan lämpötilaeroa on järven pintaveteen verrattuna riittävästi eli 5-10 astetta. Kiertoliuos pyörii jatkuvasti, eli samalla ladataan tietysti koko kaivoa - ei lämmitetä ainoastaan pumpulle menevää liuosta. Järvivedestä voidaan siis ottaa lämpöä talteen toukokuun lopulta alkaen 24 tuntia vuorokaudessa ja veden lämpötila on heinä-elokuussa useinkin tuon 25 astetta.  Jos lasketaan, että kaivossa kiertävä kiertoliuos (500l/h) luovuttaa lämpöä kaivoon kahden asteen verran, on kuukaudessa siirtynyt energia 840 kWh. Aikamoinen kysymysmerkki on, millä tahdilla porareikä ottaa lämpöä vastaan ja kuinka kauan se siellä säilyy, kun ei ole esim. pohjaveden virtauksista mitään käsitystä. Ideaalitilannehan olisi, jos saisi ladattua lämpöä näihin keskitalven kylmiin päiviin edes muutaman asteen. Joka tapauksessa saan kesäkuukausina lämpöpumpulle selvästi lämpimämpää liuosta kuin mitä kaivosta normaalisti saisi ja jos hyöty on vain tämä niin silloin jää käteen enemmänkin rakentelu ja tutkimisen ilo.

Alla kaavio.

Pari muutakin toteutusvaihtoehtoa olisi ollut. Yksi olisi ollut laittaa kaivoon toinen putkilenkki nykyisen keruupiirin rinnalle, mutta 300 metriä muoviputkea (DN32-25) maksaa helposti sen 500 euroa, ja sen asentaminen turvallisesti nykyistä piiriä vahingoittamatta voisi olla kovin työlästä, porareikäkin on aika ahdas. Tässä tapauksessa lenkki olisi myös ladannut ensin kaivoa, vasta sen jälkeen keruuliuosta.
Toinen vaihtoehto olisi ollut pumpata järvivettä suoraan kaivon pohjalle. Koen kuitenkin siinä tapauksessa riskiksi epäpuhtauksien, orgaanisen aineen ja hapen pääsemisen kaivoon, joka myös tulvisi koko ajan ylivuotona. Löytyisiköhän netistä vastaavaa ratkaisua..?

[tomppeli]

Lainaan omaa tekstiäni toisesta tämän foorumin ketjusta:
Jos kyseessä on ns. kuiva kaivo, saadaan kaivosta todennäköisesti lähes kaikki sinne ladattu lämpöenergia.

Kun kallioperään ladataan lämpöenergiaa vain sen verran, että kallioperän lämpötila ei nouse paljoakaan yli koskemattomassa kalliossa olevan lämpötilan yläpuolelle, saadaan ilmeisesti kallioon ladattu lämpöenergia lähes kokonaan takaisin. Edellytyksenä on se, että pohjavesivirtaukset eivät kuljeta lämpöenergiaa pois alueelta.

Jos kallioperään ladataan lämpöenergiaa niin paljon, että kallion lämpötila nousee huomattavasti yli koskemattoman kallioperän lämpötilan (Suomessa lämpötila on noin 4 - 12 C, riippuen sijainnista Suomen kartalla ja kaivon syvyydestä), tapahtuu ensimmäisenä vuotena enemmän lämpöenergian hukkaa, kuin seuraavina vuosina.

[fraatti]

Kannattaa ottaa sitten huomioon se että jos moisen teet niin mlp:n teho nousee varsin nopesti keruuliuoksen lämpötilan noustessa(ongelmat käyttöveden tekemisessä?). Samoin jos keruuliuoksen lämpötila nousee yli X:n asteen niin MLP ei suostu enää käymään. MLP:n spekseissä lukee tästä varmaan tarkemmin.

Ei myöskään kannata riskeerata liuospiirin toimintavarmuutta välttämättä jos kaivo on vain muuten riittävä alunperin. Veikkaan että rahallinen hyöty jää varsin olemattomaksi.

[KiSaVa]

Mitä jos ottaisi sieltä järvestä sitä lämpöä suoraan silloin kun sieltä on saatavilla lämpimämpää kuin kaivosta? Eli varmaan sydäntalvella. Ei tarvitsisi arvailla säilyykö lataus kalliossa vai ei.

[simila]

Kannattaa ottaa sitten huomioon se että jos moisen teet niin mlp:n teho nousee varsin nopesti keruuliuoksen lämpötilan noustessa(ongelmat käyttöveden tekemisessä?). Samoin jos keruuliuoksen lämpötila nousee yli X:n asteen niin MLP ei suostu enää käymään. MLP:n spekseissä lukee tästä varmaan tarkemmin.

Ei myöskään kannata riskeerata liuospiirin toimintavarmuutta välttämättä jos kaivo on vain muuten riittävä alunperin. Veikkaan että rahallinen hyöty jää varsin olemattomaksi.

MLP:n speksissä on 30 astetta maksimi liuoksen lämpötila eli sen ei pitäisi olla ongelma. Toki olen miettinyt, voiko yhtäkkinen pieni lämpöshokki rikkoa jotain, mutta yhtälailla käy toisinpäin eli jos kiertolius seisoo maalämpöpumpussa on sen lämpötila varmaan 20°C ja kun pumppu nytkähtää päälle on lämmönvaihdin lähellä nollaa astetta.

Rahallinen hyöty on korkeintaan muutamia satasia vuodessa, mutta investointi on myös muutaman satasen. 1 asteen nousu keruuliuoksessa parantaa hyötysuhdetta lukemani mukaan 2%.
Riskeistä toki haluaisin kuulla, jos niitä näette/tunnette.

[simila]

Mitä jos ottaisi sieltä järvestä sitä lämpöä suoraan silloin kun sieltä on saatavilla lämpimämpää kuin kaivosta? Eli varmaan sydäntalvella. Ei tarvitsisi arvailla säilyykö lataus kalliossa vai ei.

Järvivesi on jään alla 0 astetta, eli pitäisi päästä pumppaamaan jostain syvänteestä 4 asteista vettä (4-asteinen vesi on raskainta). 4-asteinen vesi verrattuna esim. kaivon tämän hetkiseen 2-3 asteeseen ei ole kovin merkittävä. Ja syvänteet on tuolla järvessä varmaan noin 300-400 metrin päässä.

[MikkoVs6]

Rahallinen hyöty on korkeintaan muutamia satasia vuodessa, mutta investointi on myös muutaman satasen. 1 asteen nousu keruuliuoksessa parantaa hyötysuhdetta lukemani mukaan 2%.
Riskeistä toki haluaisin kuulla, jos niitä näette/tunnette.

Taitaa rahallinen hyöty olla enintään muutaman kympin jos sitäkään?

[simila]

Taitaa rahallinen hyöty olla enintään muutaman kympin jos sitäkään?

No joo, onhan tuo mun heitto "muutamia satasia" ylioptimistinen, kun MLP:n kulutus tulee olemaan kuitenkin vajaa 1000 euron luokkaa. Laskeskelin relaistisesti, että tuolla voisi saavuttaa 120 euron säästön, jos lämpö ei kaivosta kovasti karkaa. Tämä laskettu 5 astetta korkeammilla kaivolämpötiloilla talvella ja kesä-syyskuuussa 10-15 astetta korkeammilla lämpötiloilla. Mutta tämä siis täyttä spekulointia tässä vaiheessa. Jos kaivo ei lataudu lainkaan, niin kesällä saavutettu säästö jää 20-30 euroon.

Itse talon todellinen energiankulutus hankalahko laskea, kun tämä on loma-asunto, joka on ollut talvet peruslämmöllä aiemmin ja ikkunat/eristykset eivät ole omakotitalon veroisia (rakennettu 2003). Syksyn laskujen perusteella kokonaissähkön kulutus voisi olla 25 000 kWh - 30 000 kWh huitteilla.