https://www.theseus.fi/handle/10024/267676 "Selvityksen perusteella aurinkoenergiaa voidaan varastoida maalämpökaivoon. Aurinkosähköenergian varastoiminen maalämpökaivoon vähentää maalämpökaivon viilenemistä ja parantaa maalämpöpumpun tehokerrointa, sekä pidemmällä, että lyhyellä aikavälillä. Asiasta pitäisi tehdä enemmän tutkimusta, jotta saataisiin selville, onko kaivon lämmittäminen kannattavaa."
Aurinkoenergian varastoiminen maalämpökaivoon
Anonyymi
24172
0Äänestä
Muut lukivat myös
Odottaa vastausta
Näihin keskusteluihin ei ole vielä vastattu. Ole ensimmäinen.
Vastaukset 24
Vanhimmat
Pienessä mittakaavassa aurinkoenergian varastoiminen maalämpökaivoon ei ole kannattavaa. Hyvin suuressa mittakaavassa häviöt jäävät suhteessa pienemmiksi ja kannattavuus paremmaksi. Tällöin puhutaan kuitenkin teollisesta kokoluokasta, johon yksittäinen toimija ei kykena.
Alueellista aurinkoenergian varastoimista kallioon kokeiltiin Keravan aurinkokylässä jo joskus 70-luvulla. Tulos oli että ei mitään järkeä. Ajateltiin että kallio lämpiää vain lähialueella ja sen saa siitä tavella käyttöön. Ei saanut vaan se levisi laajalle. Se osa kalliosta johon lämpöä pumpattiin olisi pitänyt eristää joka puolelta (siis myön sivuilta ja alapuolelta). Tämä olisi niin kallista että ei mitään järkeä.
Voisi ajatella että joku avokaivos eristettäisiin, täytettäisiin murskeella ja eristettäisiin. Saattaisi tulla niin kalliiksi että ei kannata.
Olen lukenut samantapaisista kokeiluista. Suuressa mittakaavassa lämpöhäviöt ovat kylläkin pienemmä ja jossain vaiheessa kallion kautta lämmin johtuminen suhteellisesti hidastuu ja massiivirakenne alkaa toimia eristeenä. Asian voi todentaa laskennallisesti. Tuo Keravan aurinkokylä-kokeilu oli aika pieni mittakaavaltaa, joten sitä ei voi pitään mittakaavaltaa riittävän suurena.
Muutoinkin jonkin rakennelman eristäminen ei todennäköisesti ole kannattavaa. Olisi löydettävä, jokin luonnon muovaama maan- tms -kerros, joka saataisiin lähes ilmaiseksi käyttöön, jolloin kustannukset rajoittuisivat käytännössä vain energian pumppaamiseen rakenteeseen.
Olisi löydettävä mutta kun sellaista ei ole. Olisi saatava fuusiovoimala käyttöön mutta sitä ei tule ainakaan meidän elinaikanamme. Olisi ...
Missähän on laskelmia siitä että kalliorakenne alkaa toimia eristeenä vaikka se on samaa lähellä ja kaukana. Saisiko linkin näistä laskelmista? Kiitos!
Tuossa mittauksiin pohjautuvaa laskettua dataa: https://www.dlsc.ca/reports/swc2017-0033-Mesquita.pdf
Hyvä! Lontoon kieli hidastaa lukemista mutta yritetään.
Aika+erilainen+tapaus.+Tuossa+oli+siis+144+35+m+syvää+reikää+ja+alue+on+eristetty+ylhäältä.+En+löytänyt+tuosta+reikien+välistä+etäisyyttä+tai+kentän+pinta-alaa.
Aurinkoenergian VARASTOINTI on tosiaan todettu kannattamattomaksi. On sitä muuallakin kuin Keravalla kokeiltu. Mutta tämä varastointihan tarkoitti, että yritettiin nostaa varaston lämpötilaa selvästi ympäröivän maaperän lämpötilaa korkeammaksi.
Tästä huolimatta aurinkoenergian pumppaaminen maalämpökaivoihin voi olla järkevää ja jopa VÄLTTÄMÄTÖNTÄ, kun kyseessä on monesta kaivosta koostuva keruukenttä.
Ruåtsissa ovat jo pidempään harrastaneet vanhojen kerrostalojen muuttamista maalämmöllä lämpeäviksi. Iso lämmöntarve -> yhtä taloa ruokkimaan tarvitaan monta kaivoa. Ehkä kymmeniä, kun kyseessä on useammasta talosta koostuva yhtiö.
Tällaisen kaivokentän keskellä lämpötila laskee aikansa, kunnes saavutetaan tasapaino, jossa ulkopuolelta (pääasiassa maanpinnalta) tuleva lämpövirta on tasapainossa kaivoista pumpattavan lämpövirran kanssa. On vaan monessa kohteessa käynyt niin, että tämä tasapainotila on pakkasen puolella ts. kaivot ovat jäätyneet, jolloin energiantuotanto romahtaa. Sen verta paljon maassa on varastoitunutta lämpöenergiaa, että näin on käynyt vasta kentän oltua toiminnassa suht pitkään, ehkä 10 vuotta.
Em. syystä ovat ottaneet tavaksi, että maalämpökaivoja elvytetään lataamalla niihin kesällä energiaa, mitä saadaan joko aurinkokeräimistä tai koneelliseen poistoilmanvaihtoon lisätyistä LTO-pattereista.
Yksittäisen MLP kaivon kanssa jäätymistä ei tarvinne pelätä ellei kaivo ole rankasti alimitoitettu.
Juu, erilainen tapaus niin verrattuna säikeen aloitusviestin tutkielmaan kuin Keravan aurinkoenergiakokeiluun, kommentoinkin tsekkaamatta tutkielmaa. Tutustuin siihen nyt äsken ja olikin mielenkiintoisempi kuin odotin, siis energiakaivon käyttämisen osalta, joista kerrottiin parista muusta tutkimuksesta. Yksittäisen pientalon kohdalla en energian varastoimisesta energiakaivoon ole vakuuttunut ennen kuin markkinoille tulee lämpöpumppuja, jotka osaavat hyödyntää kallion kuumempaa lämpötilaa ja edullisempia aurinkokeräimiä kuin nykyiset.
" 14435 m syvää reikää"?
Siis 144 kpl 35 m syviä reikiä. Jos tuo olisi normaali MLP-asennus siinä olisi N kpl 200-300 m syviä reikiä. Niillä saadaan hyvin maalämpö talteen. Tuolla taas on pyritty saamaan sinne aktiivisesti varastoitu energia otettua takaisin.
Nykyiset lämpöpumput osaavat tietysti hyödyntää kuumempaa lämpötilaa. Oliko tämä joku vitsi?
Virallinen Motiva sivusto käyttää maalämmön hyötysuhteena lukemaa 2,9. Markkinamiesten lukemat on aina paljon "parempia".
Kun maalämpökaivo on satoja metrejä syvä niin se ei ole yhteydessä auringon tuottamaan lämpöön vaan maapallon ytimen lämpöön. Auringon vaikutus on vain muutamia kymmeniä metrejä.
20 astetta on yleisesti maa- ja kalliolämpöpumppujen suurin sallittu lämmönkeruunesteen lämpötila. Kuten ketjun aloituksessa mainitun opinnäytteen siteeraamassa datassa kerrotaan, ei COP mitenkään hääppöisesti nouse vaikka kallion lämpötila nousisi lähemmäs em. lämpötilaa. Sen sijaan mikäli kallion voisi lämmittää vaikkapa 60 asteeseen, niin tarkoitukseen suunniteltu pumppu osaisi tuosta tehdä hyvin minimaalisella sähkön kulutuksella 50 asteista käyttövettä (tai vaikkapa 80 asteista jos todella kuumaa vettä tarvitaan). Toki tuollainen lämmitysjärjestelmä voidaan rakentaa erilaisine antureineen ja suntteineen, mutta olisihan se paljon kätevämpää ja edullisempaa, jos moinen laite löytyisi suoraan kaupan hyllyltä.
Olen+juuri+harkitsemassa+eri+maalämpöpumppujen+välillä.+Yhden+speksejä+juuri+katsoin.+Käyttöaöue+maapinlämpötilalle+-8+-++30C.+COP+ilmoitetaan+vain+0+ja+10+C,+joista+jälkimmäinen+yli+20%+parempi+(35+menolla+vajaat+5+->+yli+6).+Teho+kasvaa+-5+C+12+kW+->+30+C+21+kW.
Kyllä sellaisia maakerroksia hyvinkin löytyy esim. hiekkakerrosten välissä oleva savikerros taikka syvällä maan alla oleva pohjavesialue.
Heh heh.
Osui vastaan tällainen tuote: http://profil.fi/index.php?main_page=product_info&cPath=15_44&products_id=1166
Tuo on "monitoimilämpöpumppu", joka kykenee hyödyntämään pumppauksessa lämpötila-aluetta - 25 ... 40°C. Ilmeisesti tuo on suunniteltu erityisesti tätä laitetta varten: http://profil.fi/index.php?main_page=product_info&products_id=1058
Tuo puolestaan on 5 neliöiden aurinkokeräin, joka kykenee ottamaan lämpöä myös ilmasta veteen. Laitteelle luvataan lämpöpumpun kanssa energiasaannoksi 3500 kW/m2 vuodessa kun parhaat aurinkokeräimet saavat napattua vain 600 kW/m2 vuodessa.
Vaikuttaa ikiliikkujalta ja ei lainkaan vakuuta teksti, kun eivät edes erota energiaa (J, Wh) tehosta (W).
Aurinkosähköllä saa paneelin hyötysuhteesta riippuen helposti 1000 kWh/m2 ja jopa 2000 kWh/m2. Taatusti tyhjiökeräimellä saa enemmän, jos vain lämpimälle vedelle olisi käyttöä. Yleensä ei suurelle määrälle ole, silloin kun sitä tulee eli kesällä tulee ja talvella tarvitaan. Eihän tuo Stellatorkaan muuta tuota. Sähkön sentään saa myytyä verkkoon kesällä.
BTW OK -talossa maapiiriin kytketty IV-koneen esilämmityspatteri ei olisi pöllömpi idea. Talvella se esilämmittää ilmaa (jolloin LTO ei pääse huurtumaan) ja kesällä jäähdyttää lataa kaivoa siinä sivussa.
Tuon teho on kuitenkin aika vaatimaton. Juuri laskeskelen, että 30 000 kWh lämmitystarpeesta 1500 kWh menee IV-jälkilämmitykseen. Tuon voisi korvata IV-esilämmityksellä. Patterin teho 150 m2 talossa enintään 2 kW ja sekin vain ulkoilman ollessa todella kylmää (reilusti yli -10 C) tai todella kuumaa (reilusti yli 25 C). Noita päiviä ei kovin montaa ole vuodessa.
Esilämmityspatterin varsinainen juju ei ole energiansäästö, vaan huurtumisen esto - etenkin iv-koneen ollessa mallia, missä sulatus tehdään tuloilmapuhallinta sammuttamalla.
Koska tästä aiheesta tulee seuraava aloitus?