Ämne: Koaxialkollektor

[AndersA]

Hej
Läste på Avantis hemsida om ett forskningsprojekt där iden var att fodra hela insidan av borrhålet med en "tät strumpa som skulle ledas returbrinen tillbaka tillvp. Tillopp genom vanlig slang i centrum på hålet.
Verkligen nytänkande.
Min kommentar:
Fördel: låga strömningsföluster , god värmeledning?
Nackdel: Väldigt mycket brine , totalkostnad?

Skall bli intressant att följa.

Mvh AndersA

[messer]

Hej

Jag förstår inte vitsen, redan idag kan man ju ta ut så mycket energi så att hålet fryser.
Skulle man nu kunna frysa ett hål snabbare ?

MVH
Messer

[Rdx]

Jag förstår inte vitsen, redan idag kan man ju ta ut så mycket energi så att hålet fryser.
Skulle man nu kunna frysa ett hål snabbare ?

Att hålet fryser beror väl till största delen på att man tar ut mer energi än det omgivande berget kan överföra till vattnet/brinen i hålet.  Tanken med koaxialkollektorn skulle väl vara att förbättra värmeöverföringen från det omgivande berget till brinen, vilket skulle göra att den totala energi man kan ta ut ur hålet ökar utan att för den skull öka risken för frysning.

Men med en koaxialkollektor så antar jag också att man helt kan sluta oroa sig för "torra hål"?  Hela slanglängden/borrdjupet kommer att kunna räknas som "aktivt" (vattenfyllt) om än övre delen ger lite sämre om den går i jord med foderrör.

[AndersA]

Hej
Ytterligare fördel:
- Man skulle kunna borra säg 300m eller mer djupt utan att få problem med strömningsförluster.

Eventuell nackdel:
-Hur blir det med påverkan från grundvattenströmmar. Kan det innebära ett försämratt uttag?

Mvh AndersA

[messer]

Hej

Mängden energi man tar ur hålet måste ju återladdas under sommaren och den nivån kan vi ju redan nå idag i för korta hål.
Men om man nu tar ut mer energi ur berget så sjunker ju temperaturen och då fryser ju vattnet som finns i hålet.
Om det inte finns vatten i hålet så måste man ju täta för vatten åtminstone så långt ut från hålet som det vattnet annars skulle frysa.

Vad jag säger är väl egentligen att ett hål med en viss längd ger en viss mängd energi som vi kan ta ut under en viss tid så att restrerande tid av en period hinner återladda hålet.

MVH
Messer

[Rdx]

Mängden energi man tar ur hålet måste ju återladdas under sommaren och den nivån kan vi ju redan nå idag i för korta hål.

Håller inte med av de anledningar jag redan skrivit.  Med förbättrad värmeöverföring till berget så skulle man kunna ta ut mer energi.  För övrigt om borrhålet inte innehåller något vatten, så finns det inte heller något vatten som kan frysa.  Vatten i sprickzoner i anslutning till borrhålet skulle frysas från hålet och utåt, vilket torde göra riskern med frysning mindre.

[Roland]

Mängden energi man tar ur hålet måste ju återladdas under sommaren och den nivån kan vi ju redan nå idag i för korta hål.

Har lite svårt för begreppet "återladdning". Ett borrhål är ingen bensintank som behöver fyllas på med jämna mellanrum. Värmen leds kontinuerligt till köldbärarslangen så fort det finns en temperaturdifferens. Tar man ut 30 W/meter i mellansverige kan man göra hela året år efter år. Någon återladdning behövs inte. Sen finns det naturligtvis en övre gräns för effekttutaget där hålet fryser igen och den ligger något högre om man tar ut värme hela året jämfört med enbart under uppvärmningssäsongen men någon större skillnad är det inte då det är värmeöverföringen i och närmast borrhålet som är begränsande.

[Keld]

Det kanske är bättre att använda ordet återhämta.
Man kan prata om återladdning, om man tex kör frikyla.

[messer]

Hej

Ja det var en klantig beskrivning, det jag försökte säga är återhämtning, man tar mer energi under vintern och sen under sommaren stiger temperaturen i berget runt hålet eftrsom man då antagligen tar mindre energi, men det finns en begränsning på den totala mängd energi man kan ta ut och det är kanske 30W per meter och det är det jag i princip försökt säga, om man tar ut förmycket energi kommer hålet att frysa.
En effektivare kollektor skulle bara kunna ta ut den energin snabbare, den kan inte ta ut mer energi.
Vatten fryser oavsett vilket håll kylan kommer ifrån, och när det fryser expanderar det, och då genom minsta motståndets lag kommer säkert vattnet i form av is expandera in i borrhålet och klämma ihop den strumpan eller vad det nu är förnått.
Var skall då det det brine som finns i strumpan ta vägen?
Sen undrar jag om strumpan fungerar på samma sätt när man fixar blodkärl, nått som expanderar i hålet och sen behåller sin form.
Är specifika vikten på brine högre än på vatten eller kommer strumpan att flyta upp?

MVH
Messer

[Roland]

Är specifika vikten på brine högre än på vatten eller kommer strumpan att flyta upp?

Spritblandning har lägre densitet än vatten men man kan ju ha högre vätskenivå i strumpan än grundvattennivån. Normalt använder man 30 % etanol (densitet ca 960 kg/m3) och det tycker jag är onödigt hög halt, den fryser vid ca -15 grader. Det borde gå att använda lägre halt.

[Rdx]

Vatten fryser oavsett vilket håll kylan kommer ifrån, och när det fryser expanderar det, och då genom minsta motståndets lag kommer säkert vattnet i form av is expandera in i borrhålet och klämma ihop den strumpan eller vad det nu är förnått.
Var skall då det det brine som finns i strumpan ta vägen?
Är specifika vikten på brine högre än på vatten eller kommer strumpan att flyta upp?

Jag förstår inte riktigt ditt resonemang.  Anledningen till att ett vanligt borrhål fryser är för att VATTNET i borrhålet kyls ned kraftigt av kollektorslangen.  Vattnet kyls ned i större omfattning än det klarar av att hämta energi från det omgivande berget.  Det är inte det omgivande berget som når så låga temperaturer att det fryser.  Om du då har en koaxialkollektor som fyller hela hålet så finns det inget vatten i borrhålet som fryser.  Eftersom värmeöverföringen till berget är bättre, så kan kollektorn hämta mer energi direkt ur berget istället att gå omvägen via vattnet som fryser.  Det fria vatten som ev. finns i sprickzoner påverkas ju i mycket mindre omfattning av nedkylning än vad vatten som är instängt i ett borrhål gör och risken för att det skall frysa är betydligt mindre då det har nära kontakt med berget och rinner fritt.

Sedan undrar du vart brinen som finns i strumpan skulle ta vägen OM det trots allt skulle börja frysa och klämma på kollektorn?  Eventuellt "överskott" av brine skulle ju gå upp i avluftningskärlet och OM det skulle bli så ihoptryckt att det blir kritiskt så skulle ju lite brine släppas ut genom säkerhetsventilen långt innan det skulle vara någon risk för att det skulle skapas något högt tryck i kollektorn.

Sedan vet jag inte vad du menar med att strumpan skulle flyta upp.  Det är väl ungefär som att säga att en spann med etanolblandning som du ställer på marken skulle börja flyga.  Kollektorn omges ju inte av vatten utan har direktkontakt med berget, som knappast lär ha någon lyftkraft?  Sedan antar jag att de har någon pilotvikt i botten för att få ner kollektorn, så risken är väl mycket större att en vanlig kollektor plötsligt skulle vilja flyta upp?

[messer]

Hej

Det är svårt det här, jag sitter här och tänker mig att flödet av energi till kollektorn begränsas av energiflödet genom berget och undrar lite hur mycket mer energi man kan ta ut.
Du menar att man inte kan ta ut så mycket energi så att berget närmast hålet går under noll grader och därför inte fryser vattnet runt hålet ?
Det med flytande strumpa funderar jag så här att eftersom brine har lägre specifik vikt i förhållande till vatten så bör brine flyta upp, om strumpan flyter upp eller kläms ihop undrar jag också, en balast håller ju ner strumpan men kan denklämmas ihop?
Nåja det här ju hypotetiskt så framtiden kommer väl att visa hur det blev.

Tack för responsen.
MVH
Messer

[Rdx]

Du menar att man inte kan ta ut så mycket energi så att berget närmast hålet går under noll grader och därför inte fryser vattnet runt hålet ?

Det är klart att det skulle vara MÖJLIGT att ta ut så mycket energi ur BERGET att det går under noll grader.  Men i de allra flesta fall (alla?) då borrhål fryser så beror det INTE på det utan på att man tagit ut mer energi ur borrhålets VATTEN än vad det klarar av att distribuera från berget.

Det med flytande strumpa funderar jag så här att eftersom brine har lägre specifik vikt i förhållande till vatten så bör brine flyta upp, om strumpan flyter upp eller kläms ihop undrar jag också, en balast håller ju ner strumpan men kan denklämmas ihop?

Men strumpan flyter ju inte i vatten så jämfört med vad är det som brinen har lägre specifik vikt?  Lägre specifik vikt än berget ja, men det spelar ju ingen roll då berget inte är flytande och har någon lyftkraft.

Sedan är en av de stora fördelarna med koaxialkollektorn att inverkan på naturen (grundvattnet) blir mycket mindre, då man inte får ett stort borrhål som blandar vatten från olika nivåer med varandra utan det tätar mot sprickzoner så att de inte kan kommunicera med varandra.

Risken för saltvattenkontaminering och kontaminering från marknära vatten minskar mycket.

Sedan fungerar ett borrhål med koaxialkollektor mycket bättre med aktiv laddning av borrhål, jämfört med en vanlig kollektor, då de laddar berget direkt utan lika stor förlust i bortrunnet vatten.

Så fördelarna med koaxialkollektor är inte enbart den förbättrade energiöverföringen från berget.

[KOB (anbj)]

När jag för drygt tio år sen började att fundera i banorna att konvertera mitt hus från direktverkande el till vattenburen golvvärme och bergvärmepump, hade jag inte bredband. Hade inte ens modemanslutning. Biblioteket var då den stora kunskapskällan.

Gjorde som jag alltid förut gjort när något nytt och okänt okuperade mitt intresse, jag satte bibliotekpersonalen i arbete. Inventerade vad som fanns skrivet i ämnet och nyttjade ”fjärrlån” till dess yttersta gräns.

I mitt sökande stötte jag på en uppgift som jag förvånats över att den inte fått något genomslag i forumet.

Nämligen att borrhål ”utmattas” över tiden.

Exakta siffror eller källhänvisning räcker inte minnet till för. Men jag minns att det redovisades siffror för mätningar under mycket lång tid. Vill minnas att det handlade om åtminstone 20-30 år. Vill även minnas att det på den tidsperioden handlade om minst en grads sänkning av årsmedel på brine.

Det kanske inte verkar som något dramatiskt. Men nog sänker det COP. Gissar att det som idag betraktas som mer eller mindre överkurs -nämligen återladdning med solvärme kommer att så småningom kännas mer realistiskt. Åtminstone för de som går in på sin andra värmepump med samma borrhål.

Komplettering med en stump markslinga är självklart även ett alternativ.

/Knut.

[AndersA]

Hej
Om det skulle uppstå isbildning iutanför strumpan i div sprickbildningar så förmodar jag att det vore önskvärt. Om jag inte missminer mig så leder is värme bättre än vatten.

///AndersA