kuinka varaaja toimii

[Pähkäilijä]

Täällä on ollut viimepäivinä tarinaa kuinka ja miten varaaja pitäsi kytkeä, tuossa on yhden varaajan käyttöohjekirja jossa on aika monelle vaihtoehdolle valmiudet.

http://www.ctclampo.fi/wp-content/themes/responsive-child/pdf/16150218_Manual_CTC_EcoZenith_i550_Pro_fi.pdf

[ev3449]

Tästä saadaan luultavimmin loputon keskustelu, hyvä niin   Ei taida olla yhteistä mielipidettä valmistajillakaan asiasta ja käyttäjien kohdalla mielipiteiden määrä vain kasvaa...

Vedellä (ja ilmalla) on kuitenkin tiettyjä fysikaalisia ominaisuuksia joihin eivät mielipiteet vaikuta. Vesi varaajaassa pyrkii noudattamaan näitä, sen ominaisuuksiin liityviä ilmiöitä ja jos järjestelmä järkevästi suunnitellaan, pyritään näitä ominaisuuksia hyödyntämään.
Yksi olennainen veden ominaisuus on sen tiheyden muutos suhteessa lämpötilaan. Tämä tarkoittaa, että kuuma vesi nousee, kunnes se saavuttaa kerroksen jossa tiheys on sama (sama lämpötila) ja kylmä vesi painuu alaspäin kunnes saavuttaa oman lämpötilansa mukaisen kerroksen. Kahden eri lämpötilassa olevan veden välille pyrkii muodostumaan selkeä raja joka säilyy sekoittamatta oikeinkin hyvin. Mitä pienempinä virtaukset eri lämpöisten "kerrosten"/"massojen" välillä ovat, sitä paremmin vesimassat pysyvät sekoittumattomina ja hakeutuvat luonnolliselle, tiheyden määrittämälle korkeudelle varaajassa. Paras keino minimoida sekoittuminen on johtaa vesi mahdollisimman lähelle sen luonnollista korkeutta varaajassa. Tähän pyritään usein varaajien kohdalla erilaisilla, monimutkaisillakin rakenteilla. Varaajan ulkopuolella voidaan vaikuttaa sekoittumiseen pitämällä massojen välinen virtausnopeus mahdollisimman alhaisena shuntein, riittävällä putkikoolla jne.

Videossa on hyvinkin pitkälle kehittynyt kerrostusta parantava ohjausrakenne. Olennaista on huomata mille korkeuksille/ miltä korkeuksilta lähtevän ja palaavan kierron on kulloisessakin tarkoituksessa mahdollista virrata ja hakea paikkansa.

http://www.youtube.com/watch?v=INDZyfs6dGM

Asiasta löytyy myös ihan oikeaa tutkimustietoakin, joka ei varmaankaa ole kaikkien kohdalla ensisijaisen tärkeää tai koskettavaa.

Tässä Ilmenaun teknisen yliopiston tutkimuksesta ote koskien erilaisia kerrostumista parantavia rakenteita liittyen varaajan lataukseen ja purkuun.
http://www.qucosa.de/fileadmin/data/qucosa/documents/5825/data/Planungsleitfaden_BES_thermSpeicher.pdf

Tässä videossa on vertaus ulkomuodoltaan identtisten varaajien latauksesta ja purkauksesta. Kyseessä "tavallinen" verrattuna täälläkin jo useampaan otteeseen linkitettyyn, GemeinhardtAG:n maksimaaliseen kerrostumiseen kehittämä varaajan lataus/purkaus järjestelmä.
http://www.youtube.com/watch?v=69LonONjYYk

Edit: Ja näissä videoissa näkyy kyseisen yrityksen aurinkovaraajan asennuksen yhteydessä varaajassa kiinni olevia putkituksia, joista voi huomata ettei kyseessä ole mikään "perus" meno/paluu yhteillä varustettu varaaja.
http://www.youtube.com/watch?v=yIivu09ojig
http://www.youtube.com/watch?v=C4g-RqLU6w0

Edit2: Lisää korkean lieriövaraajan asennuksia...
http://www.youtube.com/watch?v=NL_qG9DUkD4

 

[Pähkäilijä]

Edit: Ja näissä videoissa näkyy kyseisen yrityksen aurinkovaraajan asennuksen yhteydessä varaajassa kiinni olevia putkituksia, joista voi huomata ettei kyseessä ole mikään "perus" meno/paluu yhteillä varustettu varaaja.
http://www.youtube.com/watch?v=yIivu09ojig
http://www.youtube.com/watch?v=C4g-RqLU6w0

Meillä sitten kerrotaan että ollaan maailman huippuja cleantech aloilla ja kattilavalmistajat suosittavat varaajia jotka saadaan ladattua pesällisellä täyteen  tuollainen 40 kuution varaaja tasaa kummasti huippuja vaikka muutamaan päivään ei aurinkoa näkyisikään. Jäspin varaajaesitetteitä katsellessa aurinkolämmitys hoidetaan alakierukalla ilman minkäänlaisia latausputkia sisällä ja Akvatermilläkin suunta on samanlainen http://www.akvaterm.fi/fin/Lammonvaihtimet/Aurinkokierukat.214.html

kierukat sentäs on laitettu pystyyn kerrostuman parantamiseksi ja tasauslevyä pistetty varaajan sisälle kerrostumaa parantamaan

http://www.akvaterm.fi/fin/Lamminvesivaraajat/AKVA_SOLAR.11.html

Varaajan mitoitus Aritermin mukaan http://www.ariterm.fi/wp-content/uploads/2014/01/Puul%C3%A4mmitys.pdf
ja huipputehon perusteella täällä on 1000 litraa liian suuri varaaja, näillä näkymin piakkoin 2600 litraa.

Mieleistä varaaja ei sitten löytynyt mistään joten homma meni piirtämiseksi, kun kesäajalle on tulossa sekä aurinko että jäähdytyskäyttöön vilppi mutta tarkoitus olis saada myös lämmin käyttövesi aikaan. No meneekö homma sitten saveen vai syteen aika näyttää, nyt alakierukan päälle tulee "halkaistu tynnyri" joka kattaa puolet kierukasta ja katteesta lähtee sitten 2" latausputki kohti varaajan kattoa reijitettynä 2 sentin välein 2 sentin reijillä. Samaan "halkaistun tynnyrinpuolikkan" alle tulee myös jäähdytysvilpin lämmittämä vesi. Noiden alapuolelle ensimmäinen kv esilämmityskierukka ja varaajan kattoon toinen. Ensi kesänä sitten käyttökokemuksia viisaampana tiedän toimiiko vai ei 

[ev3449]

Mieleistä varaaja ei sitten löytynyt mistään joten homma meni piirtämiseksi, kun kesäajalle on tulossa sekä aurinko että jäähdytyskäyttöön vilppi mutta tarkoitus olis saada myös lämmin käyttövesi aikaan. No meneekö homma sitten saveen vai syteen aika näyttää, nyt alakierukan päälle tulee "halkaistu tynnyri" joka kattaa puolet kierukasta ja katteesta lähtee sitten 2" latausputki kohti varaajan kattoa reijitettynä 2 sentin välein 2 sentin reijillä. Samaan "halkaistun tynnyrinpuolikkan" alle tulee myös jäähdytysvilpin lämmittämä vesi. Noiden alapuolelle ensimmäinen kv esilämmityskierukka ja varaajan kattoon toinen. Ensi kesänä sitten käyttökokemuksia viisaampana tiedän toimiiko vai ei 

Tuo kuulostaa mielenkiintoiselta rakennelmalta. Ilman tuota "suppiloa" ja latausputkea kierukka on melko kiistanalainen tapa viedä lämpö varaajan alaosaan. Tuossa jonkinlainen demonstraatio kierukkaa vastaan. http://www.youtube.com/watch?v=zLQdnLhBcYM&list=PL90E29C38B63F9D87

Joskus kävi mielessä kokeilla rakennetta, jossa varaajan ulkopuolelle tekisi u-profiilista pystysuuntaisen kourun jonka "sisällä" varaajan seinässä olisi tarvittavat reijät joista vesi voisi sopivalle korkeudelle hakeutua. Tuon voisi helpostikin toteuttaa vaikka neljälle eri puolelle ja koota menon ja paluun yhdenmittaisilla putkilla ylä- ja alapäässä yhteen. Virtaus pysyisi mahdollisimman pienenä ja jakautuminen olisi tasaista.

[Veksi57]

Onko perusteltua näkemystä miten
puukattilajärjestelmään kuuluvaa parin kuution
vesivaraajaa olisi järkevintä lämmittää
puu+sähkö yhdistelmällä? Lattialämmitystalo siis ja
käyttövesivaraaja erikseen.

Olen oppinut että lämpö nousee varaajassa
yläosaan. Lämmitän varaajaa puukattilalla
kun olen kotona ja ylläpidän lämpöjä
suorilla vastuksilla varaajan ylä tai alaosassa.

Jos pidän varaajan yläosan lämpötilaa
yllä sähkövastuksella, käytännössä
kulutus on 2-6 kV koko ajan kun puutehot
on käytetty. Nyt esim.
pitäisi olla ainakin 4 kV tehoja päällä/
ulkolämpötila nollan yläpuolella hieman.
Ja varaajan alaosa menee kylmäksi.

Jos ylläpidän alaosaa sähkövastuksella,
pystyn samalla kelillä 2 kV teholla
ylläpitämään varaajan alaosan 60 asteisena-
 ja kun lämpö nousee ylöspäin, on koko
varaaja 60 asteinen 'kaupan päälle'
Tästä vaihtoehdosta varaaja lämpiää puukattilalla
huomattavasti nopeammin 80-90 asteiseksi läpeensä.

Ilmeisesti yläosan virtaukset ovat niin
paljon kuluttavampia(lähtö verkkoon
yläosasta, paluu keskiosaan varaajaa)
että taloudellisempaa on ylläpitää
alaosaa vastuksin.

[ev3449]

Koko varaajan idea perustuu varaamiseen. Jos on käytössä "jatkuva lämmitysmuoto" ei varaajaa tarvita kuin ehkä tasaamaan lämmönvaihteluja.
Puukattila liitetään varaajaan koska lämmitys on jaksottaista ja lämpöä kuitenkin tarvitaan katkeamattomasti.

Sähköllä lämmitettäessä ei varaajaa kannata pitää kuumana kuin mahdollisimman pieneltä osin. Usein alavastus on yösähkömahdollisuutta tms. varten olemassa, jolloin "edullisemmalla" yösähköllä on saatu varattua veteen paljon energiaa jolla pärjätään mahdollisimman pitkälle päivään. Mitä suurempi osa varaajaa on kuuma, sitä suurempi lämpöhukka.

On luonnollista että alaosa "pysyy" helpommin 60 asteisena, koska lämmityskierto ei sitä kautta suoranaisesti "kulje".
On myös normaalia, että varaaja tästä tilanteesta lämpenee puulla nopeammin, koska suurempi veden massa on jo alavastuksella lämmitettäessä valmiiksi lämmintä.

Eli energiaa kuluu vähemmän jos käytät ylävastusta pienemmän lämmönhukan takia. Alapää jäähtyy, mutta tällä ei ole energiankulutuksen kannalta merkitystä.

[Pähkäilijä]

Tuo kuulostaa mielenkiintoiselta rakennelmalta. Ilman tuota "suppiloa" ja latausputkea kierukka on melko kiistanalainen tapa viedä lämpö varaajan alaosaan. Tuossa jonkinlainen demonstraatio kierukkaa vastaan. http://www.youtube.com/watch?v=zLQdnLhBcYM&list=PL90E29C38B63F9D87

Joskus kävi mielessä kokeilla rakennetta, jossa varaajan ulkopuolelle tekisi u-profiilista pystysuuntaisen kourun jonka "sisällä" varaajan seinässä olisi tarvittavat reijät joista vesi voisi sopivalle korkeudelle hakeutua. Tuon voisi helpostikin toteuttaa vaikka neljälle eri puolelle ja koota menon ja paluun yhdenmittaisilla putkilla ylä- ja alapäässä yhteen. Virtaus pysyisi mahdollisimman pienenä ja jakautuminen olisi tasaista.

kierukassa pyörii glykoli, ei vesi mutta vilpissä sitten pyörii vesi eikä glykoli.

[Veksi57]

Toki sähkövastus menee nopeammin päälle
alaosassa, kun se jäähtyy yläosaa nopeammin.
Minulla ei lämmityskaudella riitä varaajan lämmöt
pelkällä yläpalopuukattilan käytöllä, varaaja jäähtyy niin
paljon että menisi yli keskiyön lämmittää
 se pannulla kunnolla kuumaksi kun ei ole varastopesää.
Eri asia jos
olisi etätöissä kotona jne. En kyllä suosittele
yläpalokattilaa, työmäärä on aikamoinen
verrattuna kertalatinkilla pelaavaan alapaloiseen.

[Pähkäilijä]

Toki se alaosassa herää nopeammin henkiin kun varaajan alaosaan tulee lattialämmityksestä haalea paluuvesi ja sieltä varaajan jäähtyminen alkaa. Systeemissä on kait joku ouman tai muu säädin joka avaa shunttia sitä mukaa mitä tarve on?

Jos kyllä niin sitten säädä yläosan vastus siihen lämpötilaan mitä lattialämmitys tarviaa, esim 35c ja anna varaajan jäähtyä sinne. Parin kuution varaajassa 1c on noin 2,4 kWh. Toki sitten sitä varaajaa pitää hehkuttaa kuumaksi huonolla kattilalla ikä ja terveys... Suuruusluokassa 24 kW jos kattila antaa niin 10c tunnissa varaajan keskilämpö nousee, tai jos "pilkot" varaajan vaikka 4 osaan niin yläneljänneksessä nousee lämmöt tunnissa 40c, 35c->85c. sitten toisessa, sitten kolmannessa ja lopuksi alimmassa neljänneksessä. Vaan eihän se neljään tuntiin tapahdu kun samalla lähtee myös lattiaan lämmintä vettä, jos sinne menee vaikka 4 kW edestä lisää se tunnin verran varaajan lämmitykseen tarvittavaa aikaa. Toki kylmän kattilan "ylösajo" ottaa myös oman aikansa sytytyksen jälkeen.

[ev3449]

Onko perusteltua näkemystä miten
puukattilajärjestelmään kuuluvaa parin kuution
vesivaraajaa olisi järkevintä lämmittää
puu+sähkö yhdistelmällä? Lattialämmitystalo siis ja
käyttövesivaraaja erikseen.

Oletuksena, että yläosassa vastusteho on yli talon vaatiman tehontarpeen ja että ylä- ja alavastuksille on omat termostaattinsa...

Väännä alavastuksen termostaatti mahdollisimman alas (mahd. jopa pois). Aseta ylävastuksen lämpötila niin, että se on vain hieman yli sen lämpötilan mitä lattialämmitykseen vaaditaan.

Nyt voit lämmittää puilla haluamasi määrän ja sähkö hoitaa loput mahdollisimman pienellä hukalla. Älä välitä varaajan alaosan lämpötilasta. Lämmitys lähtee ylhäältä ja riittää että siellä lämpötila on hieman yli vaaditun.

Kysyjällä on lattialämmityksen paluu varaajan "keskiosassa".

[Veksi57]

On omat termostaatit ylä ja alavastuksille.
Molemmat 6 kW, ja sulakkeita sulkemalla mahdollista
säätää 2kW välein. Ouman-säädin talon lattiapiirille,
paitsi kylpytilat ja autotallin lattiat käsisunteilla.
Yläosassa varaaja käyttövesikierukka,
jonka käytössä on luovuttu, kun lämmintä
käyttövettä ei pakkaskausina riitä ja kesäkautena
ei tarvi puita polttaa kun on erillinen tulistin.
Kiitos neuvoista.

[ev3449]

Huomioi vielä, että jos nuo kylpytilojen ja autotallin piirien lähdöt on suoraan varaajan yläosasta käsisunteilla (varaajasta lähtevän ja paluusta otettavan veden määrä vakio), niin varaajan yläpään lämpötilanvaihtelu vaikuttaa suoraan näihin piireihin menevän veden lämpötilaan. Jos lähdöt on oumanin ohjaaman shuntin "jälkeen", asiaa ei tarvitse huomioida.

[Pähkäilijä]

http://www.youtube.com/watch?v=yIivu09ojig

http://www.mtv.fi/uutiset/kotimaa/artikkeli/suomen-ilmastopaneeli-vaatii-paattajilta-reippaampia-toimia/4473278

Me jäimme junasta tuulienergian osalta, aurinkoenergian osalta me emme koskaan päässeet junaan. Nyt meillä olisi mahdollisuus iskeä vaikkapa tähän energian varastointiin. Se tarkoittaisi sellaisen tutkimuksen ja sellaisten järjestelmien luomista, joilla me voisimme esimerkiksi kesällä tuotettua aurinkosähköä varastoida ja käyttää myöhemmin talvella, kun sitä ei ole saatavissa. Suomen pitäisi päästä tähän kelkkaan mukaan, kun muista jo jäätiin.
 

ei tuo helppoa ole muutenkaan varastoida suurempaa määrää kesän aurinkoa varaajaan

http://www.ladec.fi/filebank/1823-ostersundom_Loppuraportti_24012014.pdf

[VPJ]

ei tuo helppoa ole muutenkaan varastoida suurempaa määrää kesän aurinkoa varaajaan

Kanadan malli isosta varaajasta:  http://www.dlsc.ca/index.htm

[seppol]

Varastointi läpöenergiana ei tule suuressa mittakaavassa kannattavaksi. Toivottavasti olen väärässä. Järvissä ja soissa on kaikkiaan suunnaton lämpömäärä mutta lämpötila on liian alhainen. Se voitaisiin talvella ottaa käyttöön jäädyttämällä ne kaikki pohjiaan myöten lämpöpumpuilla. Siitä koituisi monenlaista haittaa.
Eristeen pitäisi olla tavattoman paksu ja hyvä että lämpö säilyisi koko talven. Eikä vettä saa kovin lämpimäksi ilman erikoislaitteita.
Yksi kuitenkin jo on. Aurinkoenergia kasvattaa biomassaa jota talvella poltetaan. Tähän liittyen pitäisi keksiä keinotekoinen yhteyttäminen, hiilidioksidin hajottaminen hiileksi ja hapeksi. Jos se saataisiin josakin maapallolla tehtyä ilmaiseksi tai halvalla, hiidioksidista tulisi tärkeä kauppatavara. Se kannattaisi kuljettaa mihin tahansa jos tuloksen olisi puhdasta hiiltä ja happea.
1900 luvun tärkeimpänä keksintönä monet pitää synteettistä ammoniakin valmistusta. Se on turvannut viljasadot ja säästänyt Chilen salpiearikentät.