Kirjoittaja Aihe: Aurinkoenergiavarasto kalliossa?  (Luettu 5513 kertaa)

Puuha

  • Aktiivijäsen
  • ***
  • Viestejä: 3424
Vs: Aurinkoenergiavarasto kalliossa?
« Vastaus #15 : 18.05.18 - klo:07:19 »
Ruotsalaiset ovat oikein mitanneet normaalin maalämpökaivon lataamista kesällä - se auttoi vuoden mittaan 10% jos oikein muistan.


Samaan tulokseen päässeet maamiehensä myös talon viilennyksestä maakylmällä.

globetrotter

  • Tulokas
  • *
  • Viestejä: 13
Vs: Aurinkoenergiavarasto kalliossa?
« Vastaus #16 : 18.05.18 - klo:08:39 »
Ruotsalaiset ovat oikein mitanneet normaalin maalämpökaivon lataamista kesällä - se auttoi vuoden mittaan 10% jos oikein muistan.


Samaan tulokseen päässeet maamiehensä myös talon viilennyksestä maakylmällä.

Nykyisessä -70-luvun talossa meillä on ollut maalämpöä n. 10 vuotta ja kaivon kiertoon on muutama vuosi sitten kytketty pari viilennyslaitetta + IV:n esilämmitys/viilennys. Keskilämpötila kaivossa on noussut ehkä asteen viimeisen parin vuoden aikana. Syksyllä kyllä huomaa että kaivo on "lämmin" kauemmin kuin ennen. En ole seurannut miten se on vaikuttanut sähkönkulutukseen.
Aurinkolataukseen verrattuna viilennyksestä siirretty energia on kuitenkin todella pieni.

globetrotter

  • Tulokas
  • *
  • Viestejä: 13
Vs: Aurinkoenergiavarasto kalliossa?
« Vastaus #17 : 18.05.18 - klo:08:46 »
Pitää olla aika iso talo että sillä on merkitystä kun tuollaisen kalliovaraajan halkaisija lämpöenergian osalta voi olla 50-100m mikä sekin on vielä aika pieni. Vaikka talo olisi siinä päällä niin talon alla lämpö kulkee aivan saman lailla myös sivusuunnassa kylmempään päin. Ajan kuluessa talon alapuoli lämpenee niin paljon että talon kivijalan ympäriltä alkaa vuotolämpö pääsemään ohitse. Nouseeko maasta kosteus näin rakenteisiin kun lämpötila nousee? Miten eliötoiminta muuttuu maaperässä ja onko se haitallista rakenteille?

Mihin "tieto" perustuu että pitää olla 50-100m halkisijaltaan?
Kanadan Albertassa (Calgaryn lähellä) on tehty aurinkovarasto kokonaiselle korttelille, se koostuu 144 kpl 35m kaivoista ja on vain 30m halkaisijaltaan. https://www.dlsc.ca/borehole.htm

"The project has exceeded expectations. Since its inception, the solar system has been providing well above 90 per cent of the space heating requirements. The last few years saw efficiencies of up to 98 per cent, requiring only a two per cent top-up from natural gas."

Puuha

  • Aktiivijäsen
  • ***
  • Viestejä: 3424
Vs: Aurinkoenergiavarasto kalliossa?
« Vastaus #18 : 18.05.18 - klo:08:53 »
Juu vaikka systeemin halkaisija on 30m, se ei vielä kerro kuinka laajasti maaperässä on lämpöä. Se ei rajottaudu tuohon 30m vaan on paljon suurempi halkaisijaltaan.

Tarkoittaa siis sitä että jos jos 30m halkaisijalle olevalle maavaraajalle tuodaan lämpöä se jakaantuu huomattavasti suuremmalle säteelle kuin vain tuolle 30 metrille. Sitä tässä tarkoitan.

globetrotter

  • Tulokas
  • *
  • Viestejä: 13
Vs: Aurinkoenergiavarasto kalliossa?
« Vastaus #19 : 18.05.18 - klo:09:07 »
asteen nosto keruuliuoksessa nostaa COP:ia vain jotain 0.3 yksikköä

Ei pidä paikkansa. Asteen nosto keruupuolella nostaa COPia 2-3% kuuman puolen lämpötilasta riippuen.

Ilmaisenergia.info

Vs: Aurinkoenergiavarasto kalliossa?
« Vastaus #19 : 18.05.18 - klo:09:07 »

globetrotter

  • Tulokas
  • *
  • Viestejä: 13
Vs: Aurinkoenergiavarasto kalliossa?
« Vastaus #20 : 18.05.18 - klo:09:51 »
Juu vaikka systeemin halkaisija on 30m, se ei vielä kerro kuinka laajasti maaperässä on lämpöä. Se ei rajottaudu tuohon 30m vaan on paljon suurempi halkaisijaltaan.

Tarkoittaa siis sitä että jos jos 30m halkaisijalle olevalle maavaraajalle tuodaan lämpöä se jakaantuu huomattavasti suuremmalle säteelle kuin vain tuolle 30 metrille. Sitä tässä tarkoitan.

Juu tiedän. On mahdotonta eristää lämmöt vain tietylle alueelle mutta kuumin alue on kuitenkin keskellä mistä lämpöä nostetaan takaisin. Tiedän kyllä että jos maahan lataa esim. 20 MWh auringosta niin saa ehkä puolet siitä takaisin ja toinen puoli karkaa mutta jos puolet riittää... Ideani olisi ylimitoittaa latausta juuri tämän takia, ylimitoittaminen maksaa tietysti enemmän alkuvaiheessa mutta jos tulevaisuudessa voisi lämmittää taloa muutaman kiertovesipumpun energiakulutuksella se olisi iso voitto (mulle ja luonnolle).

Matalaenergia/passiivitalossa olen laskenut sen varaan että huhtikuusta syyskuuhun tarvii vain lämmittää käyttövettä ja auringon säteily ikkunoista rittää lämmitämään sisätilat. Lämmitystä tarvittaisiin enintään 4kk vuodesta. Sen takia 5-6000 €:n lambdaohjattu puukattila tuntuu hieman turhalta.

Tyhjiöputkikeräimistä on todettu että saa n. 1500 kWh/vuosi/25 putkea mutta se on tilanteessa jossa varaaja tulee täyteen ja lataus loppuu vaikka aurinko paistaa. Kuinka paljon saisi yhdestä keräimestä vuodessa jos voi siirtää energiaa 100% valoisasta ajasta kun katon suuntaus on optimaalinen?

sam123

  • Aktiivijäsen
  • ***
  • Viestejä: 1030
Vs: Aurinkoenergiavarasto kalliossa?
« Vastaus #21 : 18.05.18 - klo:12:24 »
asteen nosto keruuliuoksessa nostaa COP:ia vain jotain 0.3 yksikköä

Ei pidä paikkansa. Asteen nosto keruupuolella nostaa COPia 2-3% kuuman puolen lämpötilasta riippuen.

Äääh...siis 5 asteen muutos nostaa/laskee jotain 0.3 yksiköä. (Ruotsin maalämpöpumpputesti)
Kansallinen katastrofi: http://tuulivahinko.fi/

globetrotter

  • Tulokas
  • *
  • Viestejä: 13
Vs: Aurinkoenergiavarasto kalliossa?
« Vastaus #22 : 18.05.18 - klo:14:50 »
asteen nosto keruuliuoksessa nostaa COP:ia vain jotain 0.3 yksikköä

Ei pidä paikkansa. Asteen nosto keruupuolella nostaa COPia 2-3% kuuman puolen lämpötilasta riippuen.

Äääh...siis 5 asteen muutos nostaa/laskee jotain 0.3 yksiköä. (Ruotsin maalämpöpumpputesti)

Eroaa sitten aikalailla teoriasta:
esim. Th = +35C (lämmin puoli)
Tc = 0C (kylmä puoli)
Teoreettinen COP  enintään: Th / (Th-Tc) = 8,8
Asteen korotus kylmällä puolella 0 > +1C => Th / (Th-Tc) = 9,06
Ero %: (9,06-8,8)/8,8 = 0,03 = 3%

Edit: Esim. Niben F1155 tietojen mukaan:
COP@0/35 = 4,72
COP@10/35 = 6,49
Ero: (6,49-4,72)/4,72 = 37,5% = 3,75%/aste
Teorian mukaan voi COP 0 -> +10 korotuksella nousta enintään 40,0%, eli ollaan aika lähellä.
« Viimeksi muokattu: 18.05.18 - klo:15:08 kirjoittanut globetrotter »

VesA

  • Aktiivijäsen
  • ***
  • Viestejä: 623
Vs: Aurinkoenergiavarasto kalliossa?
« Vastaus #23 : 18.05.18 - klo:20:10 »
Ruotsalaiset ovat oikein mitanneet normaalin maalämpökaivon lataamista kesällä - se auttoi vuoden mittaan 10% jos oikein muistan.


Samaan tulokseen päässeet maamiehensä myös talon viilennyksestä maakylmällä.

Nykyisessä -70-luvun talossa meillä on ollut maalämpöä n. 10 vuotta ja kaivon kiertoon on muutama vuosi sitten kytketty pari viilennyslaitetta + IV:n esilämmitys/viilennys. Keskilämpötila kaivossa on noussut ehkä asteen viimeisen parin vuoden aikana. Syksyllä kyllä huomaa että kaivo on "lämmin" kauemmin kuin ennen. En ole seurannut miten se on vaikuttanut sähkönkulutukseen.
Aurinkolataukseen verrattuna viilennyksestä siirretty energia on kuitenkin todella pieni.

Ruotsalaisten tulos oli tosiaan sen tyyppinen, että syksyllä se lataus tuntui, mutta kun sitä lämpöä ei silloin niin vielä tarvittu ja sitten keskitalvella kaivon lämmöt alkoivat olla samoissa lataamattoman kanssa - lämpöä ikäänkuin ehti karata ennen päälämmitysaikaa. Tavallinen maalämpökaivo on puoliksi pohjavesikaivo - vesi vie.

Puuha

  • Aktiivijäsen
  • ***
  • Viestejä: 3424
Vs: Aurinkoenergiavarasto kalliossa?
« Vastaus #24 : 18.05.18 - klo:22:59 »
Niin, se on ongelma kun lämpöenergia leviää laajalle että saadaan aikaseksi pitkäaikainen kuuma piste mistä voidaan ottaa se tarviittu energia. Aina tulee vastaan pohjavesi tai maanpinta mitä kautta suurin osa lämmöstä haihtuu ja jopa niin nopeasti ettei sitä ole riittävästi kun sitä tarvitaa. Siinäpä on haastetta, toki on olemassa paikkoja missä onnistuu hyödyntämään mutta harvassa.

VesA

  • Aktiivijäsen
  • ***
  • Viestejä: 623
Vs: Aurinkoenergiavarasto kalliossa?
« Vastaus #25 : 18.05.18 - klo:23:50 »
Niin, se on ongelma kun lämpöenergia leviää laajalle että saadaan aikaseksi pitkäaikainen kuuma piste mistä voidaan ottaa se tarviittu energia. Aina tulee vastaan pohjavesi tai maanpinta mitä kautta suurin osa lämmöstä haihtuu ja jopa niin nopeasti ettei sitä ole riittävästi kun sitä tarvitaa. Siinäpä on haastetta, toki on olemassa paikkoja missä onnistuu hyödyntämään mutta harvassa.

Meillä vesi tuli vastaan vähän toistakymmentä metriä maanpinnan alla - maata ei ole kallion päällä kovin monta metriä ja talo on mäellä.

Jos talon pohja on vaikka 200m2 ja tekisi 5m syvän kentän olisi siinä jo 1000m3, reunoja voisi vähän eristää ja ylöspäin vuotaisi taloon. Tämän tapaisia on tehty, mutta en ole juuri järkeviä datoja nähnyt kuinka sellainen käytännössä palvelee,

kotte

  • Aktiivijäsen
  • ***
  • Viestejä: 948
Vs: Aurinkoenergiavarasto kalliossa?
« Vastaus #26 : 19.05.18 - klo:12:07 »
Noissa isoissa kalliolämpö-"varastoissa", jollaisia on Suomessa on rakennettu suurvarastojen ja kauppakeskusten yhteyteen, toimitaan käsittääkseni varman päälle, eli tarkoituksena ei varsinaisesti ole varastoida joko kylmää tai lämpöä. Kesäaikainen (lisä-)jäähdytystarve ja talviaikainen (lisä-)lämmitystarve pyritään kohdistamaan mahdollisimman samoiksi, jolloin maaperän pysyvää ja systemaattista lämpenemistä tai jäähtymistä ei pääse syntymään. Tällä taataan järjestelmän suorituskyvyn säilyminen alkuperäisenä, vaikka suuren kentän tapauksessa ei voisikaan luottaa pohjaveden kykyyn tasata lämpötilaa laajemmalta alueelta. Tasaamisen merkitys myös kasvaa hyvin syvissä (siis 200...300 metrin) rei'issä, jollaisissa syvyyksissä pohjavedet liikkuvat hitaasti.

globetrotter

  • Tulokas
  • *
  • Viestejä: 13
Vs: Aurinkoenergiavarasto kalliossa?
« Vastaus #27 : 24.05.18 - klo:15:40 »
Niin, se on ongelma kun lämpöenergia leviää laajalle että saadaan aikaseksi pitkäaikainen kuuma piste mistä voidaan ottaa se tarviittu energia. Aina tulee vastaan pohjavesi tai maanpinta mitä kautta suurin osa lämmöstä haihtuu ja jopa niin nopeasti ettei sitä ole riittävästi kun sitä tarvitaa. Siinäpä on haastetta, toki on olemassa paikkoja missä onnistuu hyödyntämään mutta harvassa.

Ideani olisi siirtää maanperään esim. 60000 kWh ilmaista aurinkoenergiaa kiertovesipumpun ilmaisella aurinkosähköllä jos talvella tarvitaan esim. kolmannes siitä eli 20000 kWh. Silloin ylimääräinen energia saakin karata varastosta jos jäljelle jää vähintään tarvittava osuus. Aurinkoenergialla lataaminen kun ei maksa yhtään mitään onko kyseessä sitten energian käyttäminen 10 vai 50% hyötysuhteella.

Jos tyhjiökerän antaisi jatkuvalla latauksella parhaimmillaan n. 4000 kWh/vuosi ja lämmitykseen tarvittaisiin 20000 kWh marras-helmikuun aikana tarvittaisiin 5 keräintä + maalis-lokakuun lämpimällekäyttövedelle muutama lisää, sanotaan vaikka 7 yhteensä. Jos kallion lataamiseen (tarvittava energia + häviöt) tarvittaisiin tarpeen verrattuna esim. kolminkertainen määrä se tarkoittaisi n. 17 tyhjiöputkikeräintä. Hankintakustannukset ovat silloin vielä verrattavissa esim. maalämmön hankintahintaan mutta alkuinvestoinnin jälkeen lämmittäminen olisi ilmaista. Vaikein kysymys on millaisella hyötysuhteella saisi tällaisen varaston toimimaan, eli kuinka monta keräintä tarvitaan.

Idea ei koskaan ollut varastoida ja käyttää suhteessa 1:1.

virtuaaliharri

  • Jäsen
  • **
  • Viestejä: 111
Vs: Aurinkoenergiavarasto kalliossa?
« Vastaus #28 : 24.05.18 - klo:18:10 »
Jos tyhjiökerän antaisi jatkuvalla latauksella parhaimmillaan n. 4000 kWh/vuosi ja lämmitykseen tarvittaisiin 20000 kWh marras-helmikuun aikana tarvittaisiin 5 keräintä + maalis-lokakuun lämpimällekäyttövedelle muutama lisää, sanotaan vaikka 7 yhteensä. Jos kallion lataamiseen (tarvittava energia + häviöt) tarvittaisiin tarpeen verrattuna esim. kolminkertainen määrä se tarkoittaisi n. 17 tyhjiöputkikeräintä. Hankintakustannukset ovat silloin vielä verrattavissa esim. maalämmön hankintahintaan mutta alkuinvestoinnin jälkeen lämmittäminen olisi ilmaista. Vaikein kysymys on millaisella hyötysuhteella saisi tällaisen varaston toimimaan, eli kuinka monta keräintä tarvitaan.
Eräs haaste tuossa on, että aurinkokeräinten tehokkuus laskee, mitä kuumempaa vettä tuotetaan. Kun kausivaraaja on ladattu "täyteen" joskus alkusyksystä, pitäisi lämpöenergia saada pidettyä tallessa johtamalla sinne kuumempaa nestettä kuin siellä jo on - muutoinhan varaaja vain jäähtyisi entisestäänkin - ja tuolloin keräimet toimivat tehottomasti ja saanto jää pieneksi eli ei välttämättä riitä kompensoimaan häviöitä tarpeeksi. Toinen mahdollisuus olisi pienentää kausivaraajan lämpöhäviöitä lämmittämällä viilemmällä vedellä varaajan reuna-alueita, jolloin pointtina olisi pienentää lämpötilaeroa hyötytilavuuden ja ympäristön välillä, mutta tämä lisäisi investointikustannuksia kun tarvittaisiin toinen mokoma energiakaivoja ympärille eikä välttämättä riittäisi sittenkään.
Itse olen elätellyt toivoa, että toteuttamalla aurinkokeräin olemassaolevaa tekniikkaa edullisemmin, voisi tarvittavan lämpömäärän kerätä kannattavasti. Tuo voisi ehkä onnistua koko katon peittävällä keräimellä, joko "betonikeräimenä" tai sitten perinteisempänä kupariputket + alumiinipellit + absorbaattoriliuskat. Selvästikään tuollaisen kausivaraajan ja keruupatterin mallintaminen ei ole helppoa, sillä sellaisiin en pientalomittakaavassa ole törmännyt, enkä tuota itse osaa tehdä tarvittavalla tarkkuudella.

kotte

  • Aktiivijäsen
  • ***
  • Viestejä: 948
Vs: Aurinkoenergiavarasto kalliossa?
« Vastaus #29 : 26.05.18 - klo:13:29 »
Epäilen kyllä, että yhden talouden kokoluokan aurinkolämmön kausivaraajan kokonaishyötysuhde on korkeintaan yksinumeroisia prosentteja, eli häviöt ovat valtavat ja investoinnin hinta suhteessa kohtuuton.

Miten olisi sellainen ratkaisu, että rakentaakin muutaman kymmenen tai sadan kuutiometrin varaajan talon alle tulenkestävistä tiilistä ja eristää rakennelman erittäin hyvin vuorivillalla tai jollakin lämpöä hyvin kestävällä materiaalilla joka puolelta. Kerroksen ulkopuolelle sitten järjestää kattavan lämmönkeruuputkiston varustettuna yhtenäisellä aaltopeltisellä lämmöntasausvaipalla ja jonkinlaisen puhaltimella toimivan erikseen käynnistettävän lämmönvaihtaja-priimauspiirin, jolla lämpöä voi purkaa suoraan varaajan sydämestä. Koko komeuden ympärille rakennetaan vielä useampia eristekerroksia (sisimmän on kestettävä satoja asteita lämpöä). Varaajan lämmitetään kokonaan aurinkopaneelisähköllä ja vastuksilla (hehkuvaksi, eli ainakin 500 asteen lämpötilaan).

Ideana on siis välttää pohjaveden virtauksiin liittyvät häviöt ja tehdä mahdolliseksi kunnolliset eristekerrokset sekä tehdä mahdolliseksi varaajan purkaminen nousevan lämpötilan mukaan ulkoa sisään päin (tuhlaamatta tarpeettomasti varaajan entropiaa).

Ilmaisenergia.info

Vs: Aurinkoenergiavarasto kalliossa?
« Vastaus #29 : 26.05.18 - klo:13:29 »