Ämne: Tre slangar i brunnen

[utopiazz]

Hej alla glada

Har följt forumet under ett antal månader och läst nästan alla inlägg tror jag. Tack för alla bra inlägg, det har varit till mycket stor hjälp vid vårt val.

Men nu till min fråga:
Har blivit rekommenderad av borraren att stoppa ner en kollektor slang som består av tre slangar, en slang ner och två slangar på returen. Detta skulle enligt honom ge ett bättre flöde i slangen samt till viss del även ge en bättre värmeöverföring från hålet till kollektorslangen. Har dock inte sett någon info om detta någonstans.
Är det någon som har sett detta eller hört om detta är vanligt

/Johan

PS Hålet kommer att bli 200m, eg. 185m aktivt hål, har grundvatten på ca. 15meters djup. Pumpen blir en Nibe 1115-7 med en ackumulator på 500l. Dessutom en VVB på 300 liter (liknande NIBE VPA 300/200.) Installationen gör vi själva (får se hur det går)

[neils]

Har själv varit inne på liknande ide. Dock en tunnare slang ner och en tjockare upp. Då skulle man delvis slippa isbildningen i övre delen av hålet och få kallare vätska djupare ner i hålet där temperaturdifferensen är större vilket överför mer värme till uppåtgående slang. Ett borrhål är ju en sorglig värmeväxlare som den kalla vätskan värms upp på vägen ner i hålet men kyls av på vägen upp, speciellt de sista 50 -75 metrarna. Har även funderat på att trä en lite tjockare slang utanpå nedåtgående slang de översta 50 metrarna för att genom ytterligare två övergångsmotstånd få lite isolering av nedåtgående vätska. - Vore kul höra synpunkter.

[admin]

Teorin om att försöka tillföra borran kylan så jämnt som möjligt på väg ned i hålet bör ge en högre inkommande temp, frågan är bara om det inte kräver ett något djupare hål för att det skall ge mer effekt trots allt.

Jag tror dock att skillnaderna är små.

Nu har våra vänner matematikerna fått nåt att bita i, få se om det är någon som kan räkna ut vad det egentligen ger...

[Roland]

Ett borrhål är ju en sorglig värmeväxlare som den kalla vätskan värms upp på vägen ner i hålet men kyls av på vägen upp, speciellt de sista 50 -75 metrarna.

Jag har aldrig lyckats på det resultatet i mina beräkningar och vad jag vet så är det inte så i praktiken heller.

En slang ner och två upp ger bättre resultat. Jag räknade en gång i tiden på alla möjliga (och omöjliga) kombinationer av tjocka och tunna slangar med och utan isolering. Det blir varmare köldbärare in men inte så stor skillnad. Jag har för mig att det aldrig blev mer än en grads skillnad.

Är det tre stycken 40 mm slangar som skall ner i hålet?

Det kan finnas en hake med det hela och det är om flödet i de två slangarna uppåt blir så lågt att strömningen blir laminär. I så fall sjunker värmeövergångstalet ordentligt jämfört med turbulent strömning.

Jag läste en gång om ett forskningsprojekt vid Tekniska Högskolan där man skulle prova med någon form av fjädrande anordning som tryckte slangarna mot bergväggen. Det skulle ge upp till 20 % bättre värmeöverföring. Det var flera år sedan men jag har aldrig sett något mer om detta. Tre slangar bör ge en liknande effekt. Slangarna måste komma närmare bergväggen.

[utopiazz]

Jag ska ta fram lite glömda gymnasiekunskaper och försöka räkna på det.

När det gäller dimensioner är det 40mm på nedledningen och 2*32mm på uppledningen.

Det finns ju (minst) två skäl till att köra med två slangar på returen. Det första och kanske det viktigaste i mitt fall är det vid två slangar ger lägre tryckfall. Detta beror till stor del på den lägre flödeshastigheten, ungefär 30%lägre i 2*32mm än i 1*40mm.  
Tryckfallet/motståndet i en ledning ökar med kvadraten på flödet.
Sen kan man naturligtvis få lamineringseffekter vid vissa flöden.

Det andra skälet är att den exponerade ytan mot omgivande berg/vatten 60%större. Detta bör ge en högre temperatur in i pumpen.

Ser man endast till dessa faktorer verkar det bra i den enkla teorin. Får se om jag lyckas tämja Excel till att räkna ut detta i den svåra teorin. Det blir nog en del krångliga formler. Vissa indatavärden är ju inte helt enkla att hitta (vämeledningsförmåga i en PEM slang tex.)

[Bertil]

Är det någon som har sett detta eller hört om detta är vanligt

Jag tror det är MYCKET ovanligt. Inst har han gjort det tidigare?
med en så djup borra får du ett ganska högt flödesmotstånd men inte alls så att det stör med en "vanlig" lösning.
överföringen av energi funkar nog rätt optimalt ändå i ett borrhål, längden på slangen är ju stor.

Om du inte behövt ett så djupt hål skulle jag istället rekommenderat ett lite djupare hål till samma pris, för uttaget blir ju oftast så stort att temperaturen i borran blir oekonomiskt låg. Kanske du ska satsa på 220 meter istället?
brine bör inte vara under 0 grader som lägst. Verkningsgraden sjunker rätt snabbt med en kallare brine.
Det är ok om man har ytjord, men med en klen borra då får man låg temp in hela tiden. med ytjord som är klen blir det ett tag på våren!!

[admin]

Det andra skälet är att den exponerade ytan mot omgivande berg/vatten 60%större. Detta bör ge en högre temperatur in i pumpen.

Detta förutsätter att slangens värmeöverföringsförmåga är så låg att värmepumpens effektbehov inte hinner överföras till slangen under brinens väg "genom" borran.

I annat fall är det borrans energi och bergets värmeöverföringsförmåga som avgör inkommande temp, och det kan bara förbättras med ett djupare/extra borrhål.

Det tror jag i alla fall.

[utopiazz]

Mmålsättningen är inte att få ut mer energi ur borran utan att få ner tryckfallet i ledningen.

Om man då med två slangar på halva längden kan minska flödeshastigheten med 30% på den längden ger det en sänkning av tryckbehovet från cirkulationspumpen.

Det kan finnas en hake med det hela och det är om flödet i de två slangarna uppåt blir så lågt att strömningen blir laminär. I så fall sjunker värmeövergångstalet ordentligt jämfört med turbulent strömning.

Är inte strömningen redan vid ett flöde på 0.5l/s vid dI 32,6mm laminär? Om jag räknat rätt skulle detta flöde ge ett Reynolds tal på drygt 1000
(laminärt flöde<2000 och >4000 är mer turbulent och en "gråson" emellan som till stor del beror på yt(o)jämnheten på röret).  

Jag tror det är MYCKET ovanligt. Inst har han gjort det tidigare?

Han har borrat liknande brunnar till två bekanta till mig där samma typ av slang har använts. Skälet till att dom använder denna slang är att få ner tryckfallet. Borraren brukar tydligen använda denna vid hål som är längre än 160m


/Johan

[admin]

Jag har en enda markvärmeslinga på 500 meter till min Nibe 7kW.

DeltaT blir som mest 5 grader.

I ditt fall skulle med en konventionell slang/slinga bli mindre än så.

Men det är klart, visst kommer du att se ungeför en grads förbättring om du sätter dubbla slingor på hemvägen.

En grad ger ca 3% bättre verkningsgrad på pumpen.

Grovt räknat en besparing på ca 450kW/år. (om din värmepump spar ca 15000 kWh/år)

Sen är det lätt att räkna ut om det blir en bra affär eller ej.

Ditt elpris och slangpris vet du själv bäst, varför du själv får slutföra ekvationen.

[Roland]

Visserligen ökar ytan men slangarna kommer att så att säga att skugga varandra. En hel del av förbättringen tror jag ligger i att slangarna kommer närmare bergväggen.

[vvp]

hej jag har tre slangar i mitt borr en ner två upp delta på 5c  o 2m3/h vintertid 0,5- -4,5c tyvär så är kollekorslangen bara 32mm installerad -85  så det behövs en pump på 400watt för att driva fram flödet ev sätta in en till slang i sommar så det blir 2ner 2 upp då kan jag gå ner i pump effekt mvh vvp  (borran är 180m)