Porakaivo???ko autuus?

[teppo 105]

Porakaivon syvyys n. 200m.
Tuossa syvyydessä maan lämpötia n. +6 astetta celsiusta.
Kun pumpulle tulee vain pariasteista tai jopa miinus asteisena.
Onko järjestelmässä jotain mätää?
Maalaisjärki sanoisi että pitäisi saaha tuo kaivon pohjalla oleva lämpötila pumpulle?
Sanokaa nyt onko kaivon yläosan eristämisessä parantamisen varaa?
Tulo- ja menoputkethan nojaavat toisiinsa ja tällöin niiden lämpötila tasaantuu?
Miksi tuoda lämpö kaivosta ja jäädyttää se kaivoon menevällä nesteellä?
Jokin tässä ei täsmää!
Jos joku voisi valotta minua, etten turhaan kaiva kaivoa?
Voisinhan laittaa tuon kiepin vaikka vanhaan navettaan.
Talvella varmaankin olisi muutana astetta pakkasta, mutta kesällä jopa 20 astetta celsiusta!!
Terveisin Teppo105
kiitos.

 

[denzil dexter]

Kaivot on monesti sellaisia, että niissä vettä riittää ja piisaa. Esimerkiksi omassani eivät kuorma-auton tehot riittäneet tuoton mittaamiseen - vettä tuli enemmän kuin mitä palopumpusta läpi saa. Jos tilanne on tuollainen, silloin voisi olla kannattavaa tylysti vain pumpata vettä ylös ja tehdä lämpö sillä.
Vesi tulee kaivosta aina esim +5 asteisena, oli kesä tai talvi. Sillä voi ruokkia lämpöpumppua missä haluaa, vaikka pannuhuoneessa. Silloin putkijärjestelmästä tulee yksinkertaisempi, ja lämpöä voi helposti syöttää järjestelmään lisää esimerkiksi auringon avulla keväästä syksyyn.
Miinuspuolena on kasvaneet pumppaushäviöt. Veden pintahan voi olla kaivossa vaikka 5 m syvyydessä, vaikka kaivo onkin 200m syvä. Häviöt riippuvat vedenpinnan korkeudesta. Suljettu järjestelmä jossa vesi kiertää putkessa, on häviöiltään pienempi ainakin, jos suunnitteluun on yhtään panostettu.

 

[kotte]

Porakaivon syvyys n. 200m.
Tuossa syvyydessä maan lämpötia n. +6 astetta celsiusta.
Kun pumpulle tulee vain pariasteista tai jopa miinus asteisena.
Onko järjestelmässä jotain mätää?

Viittaat ilmeisesti tavanomaiseen maalämpökaivojärjestelmään Suomessa. Siinähän kierrätetään kaivon kautta pakkasenkestävää keruuliuosta muoviputkessa tarkoituksena liuoksen lämpeneminen ja liuoksesta sitten pumpataan lämpöä pois maalämpöpumpulla, jolloin liuos samalla jäähtyy pumpun ohitse kiertäessään muutamalla asteella tyypillisesti.

Ei tuo liuos millään pääse lämpenemään takaisin kaivon pohjalla tai yläpäässä tai missään muualla kaivossa vallitsevaan lämpötilaan, koska lämmön on koko ajan päästävä siirtymään kallion sisältä kaivon seinämään, kaivon seinämästä veteen, vedestä keräinputken seinämään, keräinputken seinämän lävitse ja lopulta keräinputken sisäseinästä keruuliuokseen. Liuos jäähdyttää ja vain lämpötilaero saa lisää lämpöä siirtymään edellistä reittiä. Riippuu aivan kaivon mitoituksesta, mutta yleensä keruuliuos todellakin menee noin nollan lämpötilassa alas ja palaa muutaman pakkasasteen lämpötilassa kovimman talven pakkaskauden loppupuolella. Kaivo lisäksi monesti jäähtyy muutaman käyttövuoden aikana, kun kallio ehtii jäähtyä laajemmalti reiän ympäriltä (mikä lopulta sitten tehostaa lämmön siirtymistä sen verran, että kaivon lisäjäähtyminen lakkaa).

Ei tuohon mikään lisäeristys tms. auta, vaan kyse on peruslämpöfysiikasta, Lämpö ei niin vain siirry materiaalien lävitse ja materiaalista toiseen. Kuten denzil dexter edellä kirjoitti, pohjaveden imeminen kaivosta ei jäähdytä sitä vastaavalla tavalla, koska lämpö tulee veden mukana paljon laajemmalta alueelta. Jos pohjavetta riittää, kaivosta saattaa tuolla tavoin saada ulos lämpöäkin paljon enemmän kuin tavanomaisella maalämpöratkaisulla. Varjopuolina hyödyntämisessä lämmitykseen on, että veden pumppaus kaivosta pinnalle vaatii enemmän tai jopa moninkertaisen tehon siihen nähden, mitä keruuliuoksen kierrätys suljetussa putkistossa pumpulla vaatii, kun vain nestekitkan voittaminen putkiston sisällä edellyttää lisäenergiaa eikä vettä tarvitse nostaa ylemmäs. Vesi myös jäätyy 0 asteessa, joten järjestelmän suojaaminen lämpöpumpun keruulämmönvaihtimen jäätymiseltä vaatii tarkempaa säätöjärjestelyä kuin tavanomaisessa maalämpöpumpussa on valmiina.

 

[teppo 105]

Viittaat ilmeisesti tavanomaiseen maalämpökaivojärjestelmään Suomessa. Siinähän kierrätetään kaivon kautta pakkasenkestävää keruuliuosta muoviputkessa tarkoituksena liuoksen lämpeneminen ja liuoksesta sitten pumpataan lämpöä pois maalämpöpumpulla, jolloin liuos samalla jäähtyy pumpun ohitse kiertäessään muutamalla asteella tyypillisesti.

Ei tuo liuos millään pääse lämpenemään takaisin kaivon pohjalla tai yläpäässä tai missään muualla kaivossa vallitsevaan lämpötilaan, koska lämmön on koko ajan päästävä siirtymään kallion sisältä kaivon seinämään, kaivon seinämästä veteen, vedestä keräinputken seinämään, keräinputken seinämän lävitse ja lopulta keräinputken sisäseinästä keruuliuokseen. Liuos jäähdyttää ja vain lämpötilaero saa lisää lämpöä siirtymään edellistä reittiä. Riippuu aivan kaivon mitoituksesta, mutta yleensä keruuliuos todellakin menee noin nollan lämpötilassa alas ja palaa muutaman pakkasasteen lämpötilassa kovimman talven pakkaskauden loppupuolella. Kaivo lisäksi monesti jäähtyy muutaman käyttövuoden aikana, kun kallio ehtii jäähtyä laajemmalti reiän ympäriltä (mikä lopulta sitten tehostaa lämmön siirtymistä sen verran, että kaivon lisäjäähtyminen lakkaa).

Ei tuohon mikään lisäeristys tms. auta, vaan kyse on peruslämpöfysiikasta, Lämpö ei niin vain siirry materiaalien lävitse ja materiaalista toiseen. Kuten denzil dexter edellä kirjoitti, pohjaveden imeminen kaivosta ei jäähdytä sitä vastaavalla tavalla, koska lämpö tulee veden mukana paljon laajemmalta alueelta. Jos pohjavetta riittää, kaivosta saattaa tuolla tavoin saada ulos lämpöäkin paljon enemmän kuin tavanomaisella maalämpöratkaisulla. Varjopuolina hyödyntämisessä lämmitykseen on, että veden pumppaus kaivosta pinnalle vaatii enemmän tai jopa moninkertaisen tehon siihen nähden, mitä keruuliuoksen kierrätys suljetussa putkistossa pumpulla vaatii, kun vain nestekitkan voittaminen putkiston sisällä edellyttää lisäenergiaa eikä vettä tarvitse nostaa ylemmäs. Vesi myös jäätyy 0 asteessa, joten järjestelmän suojaaminen lämpöpumpun keruulämmönvaihtimen jäätymiseltä vaatii tarkempaa säätöjärjestelyä kuin tavanomaisessa maalämpöpumpussa on valmiina.

Kuten denzil dexter kirjoitti.
Jos tosiaan otetaan kaivosta ylös nestettä eikä sinne syötetä takaisin meno-kylmenpää nestettä, niin maanlämpö olisi "taattu tuo 5-6 astetta" (jonka olet testannut kovalla työlläsi, hyvä niin), tässähän olisi ideaa
Mielestäni jos tavanomaisessa syteemissä nousuputki (kaivosta tuleva putki) eristettäin esim. 50m:n matkalta, niin kaivoon palaava menoliuos (siis kylmä) ei enää jäähdyttäisi lämmintä tulonestettä niinkään paljon kuin nyt on tilanne. Olen vahvasti sitä mieltä että tassätapauksessa eristäminen auttaisi, vaikka "kotte" toisin väittääkin.
Voisihan tuon imun ottaa vaikka läheisestä purosta, lammikosta, järvestä tai kaivosta talvella ja siirtyy sitten kesänajaksi ottamaan vaikka siitä pellolla olevasta kiepistä tai jatkaisi kuten talvellakin.
Ainakin säästyisi kalliilta pakkasnesteeltä.
Ihmettelen näilläkin palstoilla kerrottavan mitenkä ihmiset kamppaivevat kaivojen jäätymisien kanssa.
Osaisko joku laskea paljonko hyöty olisi jos tuloneste olisi vaikka 10 asteista ympäri vuoden, verrattuna kun kaivosta tulee lähes nolla asteista nestettä jopa miinus-asteista?? tai sitäkään on vaikea saada kun kaivo on jäässä?
Miten olisi maapiiri, jossa putken ovat erillään toisistaan, eivät ainakaan vaikuta toistensä lämpötilaan?
näin mietiin.
teppo

 

[pere]

Jos porakaivosta vain otetaan vettä niin minne se jäähdytetty vesi sitten johdetaan? Viemäriinkö?

 

[denzil dexter]

Jos porakaivosta vain otetaan vettä niin minne se jäähdytetty vesi sitten johdetaan? Viemäriinkö?

Ei puhdasta vettä varmaan kannata 50 km päähän jätevedenpuhdistamolle ajattaa tai pumpata. Jos ei ole muuta käyttöä, niin sitten hulevetenä maaperään.

 

[teppo 105]

Ei puhdasta vettä varmaan kannata 50 km päähän jätevedenpuhdistamolle ajattaa tai pumpata. Jos ei ole muuta käyttöä, niin sitten hulevetenä maaperään.

Voisihan kierrätetyn veden johtaa takaisiin ottopaikkaansa,vähän alemmas myötävirtaan.
Porakaivo systeemissä ei niinkään kannata.
Kesällähän voi kierrättää.
Kysehän on vain siitä että kannattaako asteen tai jopa miinusasteista nestettä johtaa lämpöpumpulle?
Mitenkä on helsingissä se geo-lämpökaivo jossa nesteen lämpötila on kymmeniä asteita?? ei sielläkään tulo- ja menoputket ole samassa reiässä? olettaisin että pohjalla oleva lämmin-jopa kuuma neste työnnetään sieltä ylös muulla konstilla.
Ongelmakorhan on porakaivon yläpäässä, jossa kylmä ja lämmin neste kohtaavat?
Aivan kuin laittaisi lämpimän ja kylmän kämmenen sormet ristiin, kyllähän lämpö tai kylmä tasoittuvat, tulee mukava olo.
Onko näin ettei tuolle asialle ei voi tehdä mitää?
Naapuri vaihtoi sähkölämmityksen maalämpöön, nyt he iloitsee että menee vähällä, Oli 5 kuutin varaaja yö-sähköllä. Nyt pienet siistit systeemit. Rakennus samaa luokkaa kuin minulla. Heillä tällähetkellä ei asuta, kulutus n.36 kwh/vrk. Lämpötila sisällä 12-14 astetta, pakastin päällä, ei siis muuta käyttöä. Mielestäni ihan kohtuusuuri kulutus noilla arvoilla.
Ilo johtunee siitä kun asuivat normaalia asumista, lämpötila huoneissa n. 20 astetta ja muut toimet normaaleita, siihen verrattuna nykyinen kulutus on suorastaan juhlaa.
Olen alannut epäilemään koko maalämpösysteemiä- onko sekään niin edullista/kannattavaa?
Kylmän nesteen siirtelyä paikasta toiseen?
tv. teppo105

 

[kotte]

Ongelmakorhan on porakaivon yläpäässä, jossa kylmä ja lämmin neste kohtaavat?
Aivan kuin laittaisi lämpimän ja kylmän kämmenen sormet ristiin, kyllähän lämpö tai kylmä tasoittuvat, tulee mukava olo.

En viitsi vastata kaikkeen kirjoittamaasi, kun tunnut olevan vakuuttunut asiastasi, mutta kannattaisi ottaa huomioon, että jos eristät kaivosta liuosta ylöspäin tuovan haaran (alas päin vievää haaraahan ei kannata yleensä misään tapauksessa eristää, koska kaivossa veden pinta on tyypillisesti vähintään useita metrejä maan pintaa alempana, jolloin maan lämpötila on jo useita asteita plussan puolella pohjaveden tasolle tultaessa), kaivosta imettävä lämpömäärä otetaan lyhyemmältä matkalta. Vaikka ympäristö on lämpimämpi, lämmön siirtymisen vastus kasvaa ja tuloksena saattaa ääritapauksessa olla liuoksen kylmeneminen entisestään. Pinnan lähellä maan lämpö uudistuu, syvällä äärimmäisen huonosti ja sitä huonommin, mitä syvemmälle mennään. Tehdäänhän maalämpötoteutuksia myös pintakeruupustkistollam jossa putken syvyys on tapauksessa riippuen välillä 1 ... 2 metriä (etenkin, jos lenkkejä on päällekkäin rajat tulevat kyseeseen). Toimiihan tuokin aivan kokemuksen perusteella, vaikka koko keräin on lähempänä maan pintaa kuin yksikään aktiivisesti lämpöä energiakaivosta imevä keräinputken osa.

Itsellä muuten on talon normaaliin lämmitykseenkin periaatteessa riittävä energiakaivo, jota käytän kesällä jäähdytykseen ja talvella korvausilman lämmitykseen. Vesi on 6 metrin syvyydellä maanpinnasta. Kaivoa siis kuormitetaan talvella varsin vähän ja niinpä kaivosta palaavan liuoksen lämpötila ei kovilla pakkasillakaan laske alle 7 asteen (sijainti etelärannikolla). Ei tuolta pumppaamallakaan vettä suoraan saa tuossa tilanteessa yli 8-asteista vettä (kaivon lävitse kulkee runsas vesisuoni, eli vettä voi ongelmitta pumpata kuutiometrinkin tunnissa jatkuvasti pinnalta imemällä ilman, että veden pinta juuri laskee kaivossa).

Raportoitu kaivojen lämpötila laskee pakkaselle siitä yksinkertaisesta syystä, että lämpöä pumpataan enemmän kuin kaivo helposti antaa. Keräinputkien lisäeristys pahentaa tilannetta entisestään aivan poikkeuksetta.

 

[denzil dexter]

Vähän paikasta ja virtausolosuhteista riippuen myös jonkinasteista kerrostumista voi syntyä, kun kaivoa keinotekoisesti kylmennetään. Vesi on tiheimmillään +4 asteessa ja jos virtausta ei ole, tuo vesi painuu pohjalle. Ylempänä on sitten tuurista riippuen joko +7 asteista tai +0 asteista vettä.

 

[Moti]

Itsellä olisi myös vesikäytössä ollut porakaivo toimettomana autotallin päädyssä. Aurinkopaneeleita olen siihen viereen miettinyt maatelineeseen mutta tätä ketjua lukiessa heräsi ajatus voisiko tuota porakaivoa jotenkin hyödyntää muuten kuin kasteluvetenä?

 

[maanma]

Porakaivosta tulisi riittävän viileä vesi lämpö-sähköpaneelien jäähdyttämiseen. Lähtökohtaisesti pumpattu vähän lämmennyt vesi pitäisi sitten pystyä hyödyntämään.

 

[don]

Moro

Hyödyntääkö pumppaamalla tuotettu jäähdytysvesi enemmän mitä pumppaaminen kuluttaaa?

 

[denzil dexter]

Moro

Hyödyntääkö pumppaamalla tuotettu jäähdytysvesi enemmän mitä pumppaaminen kuluttaaa?

Työ on voima risti matka, kuten meille on opetettu. Kuutio vettä 10 metrin korkeuteen vaatii 100 kJ, eli 0.0278 kWh. Siihen häviöt päälle niin saadaan esimerkiksi 0.06 kWh.
Jos jäähdytys tapahtuu vettä haihduttamalla, niin silloin vettä ei kulu "yhtään" eli asiaa ei tarvitse miettiä. Jos taas läträtään jatkuvasti juoksevaa vettä paneeleille, eikä käytetä esim tihkukastelua, niin sitten pitäisi jo vähän paneelin tuottokäyriä tarkastella eri lämpötiloissa.

Arviot perustuvat siihen, että käytetään tarkoitukseen soveltuvaa, järkevällä hyötysuhteella olevaa pumppua ja putkistoa. Jos isolla pumpulla jurnuttaa ohuiden putkien kautta säätöventtiiliä vasten, niin silloin voi sähköä hävitäkin.

 

[Raksaaja]

Katselisin ennemmin siihen navetan ympäristöön. Oisko siinä jossakin kohtaan joutomaata 1000-2000m2 jonne putken voisi upottaa 500m-600m putkea vaakatasoon...?

 

[kotte]

Moro

Hyödyntääkö pumppaamalla tuotettu jäähdytysvesi enemmän mitä pumppaaminen kuluttaaa?

Luultavasti hyödyttää, jos lämmennyt vesi palautetaan kaivoon, eli kaivoa käytetään energiakaivon tapaan kierrättämällä kiertopumpulla liuosta suljetun lenkin kautta. Jos liuoksena käyttää tyypillistä maaliuosta (kestää hyhmääntymättä -17 astetta eikä tyypillisesti riko hyhmääntyneenäkään edes metalliputkia), ominaislämpökapasiteetti on suunnilleen sama kuin vedellä ja esimerkiksi 500 litraa tunnissa niin, että liuos lämpenee 10 astetta ja poistaa lämpöä n. 6kW:n teholla. Tuohon voi kytkeä silloin jo useamman paneelin jäähdytettäväksi. Nykyaikainen aurinkokäyttöön tarkoitettu DC-kiertopumppu ei vaadi kuin muutaman kymmenen wattia tehoa, minkä ilman muuta saa paneeleiden lisätuottona talteen. Kaivon vain on oltava jo kohtuullisen syvä, jotta tuollainen lämpömäärä saadaan dumpatuksi sinne ilman, että kaivon vesi lämpenee liiaksi. Tyypilliseen maalämpökaivoon lämpöteho tietenkin uppoaisi ongelmitta ja lämpötilakin nousisi vain joitakin asteita.

Kaivon lämpeneminen vain parantaa sen veden soveltuvuuttta kastelutarkoituksiin.