343    15    1  

Jordvarmeanlegg

 6     0
Hei. Jeg planlegger et jordvarmeanlegg på småbruket jeg og kona mi kjøpte i fjor sommer. Valget har falt på Thermia Diplomat 12-16kw (av forskjellige grunner). Vi har ca 15 mål tilgjengelig til å legge slynger på, så vi trenger ikke tenke på plassrestreksjoner.
Vi har også etter hvert lyst til å bruke jordvarmen i garasje og eventuelt andre bygninger.
 
Mitt spørsmål er hvor kan jeg finne ut hvor mange/lange slynger jeg kan ha på det meste?
 
I tillegg, er det noe jeg må tenke på når jeg skal i gang med et slikt prosjekt?

  (trådstarter)
   #1
 6     0
Pluss en ting til...

gravedybde. Jeg har hørt at man skal legge kollektorslangene alt fra 70cm til 150cm ned i marka.

Vil dypere-liggende kollektorer gi mer stabil temperatur (ikke så mye varmere om sommeren og ikke så mye kaldere om vinteren) enn om man legger det lengere opp mot overflaten?

Jeg har også lest at om man legger det i mer kuppert terreng vil man måtte ha no slags ventil på de øverste punktene.

Synspunkter?

Mye spørsmål på en gang her nå. :-O
   #2
 2 476     0
Det viktigste er vel å få lagt slyngene fuktig, og da må du gjerne et stykke ned. Det beste er morenejord med god vanngjennomstørmming. Unngå sand og singel, og jo tørrere, jo dårligere egnet er det.

Du vil få høre massevis av advarsler om at du kan skape permafrost i jorda - "alle vet" at det er et problem, men hittil har jeg aldri sett dokumentasjon av ett eneste tilfelle! Noen sier at du må legge slyngene så grunt at du er sikker på at solvarmen når ned i løpet av sommeren for å tine frosten, andre sier at du må legge dem så dypt at du er under teledybde - da vil varme fra omkringliggende grunn tine frosten når du ikke belaster sløyfene. Men hvor dypt/grunt som nærmer seg det risikable, det vil ingen si... Glem panikken rundt permafrost!

Får du sløyfene ned på frostfri dybde (som avhenger av lokalt klima - de fleste steder er 100 cm relativt sikkert) og jorda der er god og fuktig, da er du trygg. Kulden ledes bort. (Eller mer teknisk korrekt: Gjennomstrømmingen av vann leder varme til sløyfene for å erstatte den varmen du tapper ut.) En meter under torva er det vel ikke store temperaturvariasjoner over året. Variasjonene i virkningsgad (COP) for varmepumpa di vil være så små at det ikke er bryet verd å forholde seg til det.

Hvor mange/lange slynger du kan ha er begrenset av hvor mye du er villig til å grave... Smile Jeg har sett imponerende effektive maskiner for å skjære seg ned under torva for å legge ned TV-kabler - men de skal ikke ned på en drøy meters dybde, de klarer seg med 30-40 cm. Du treffer sjelden på store kampesteiner på det dypet. Jeg har også sett at firmaer - i Danmark - har maskiner med tilsvarende skjær for å legge VP-sløyfer på en meters dyp, men det er ikke akkurat utstyr du kan leie i enhver maskinutleie-forretning. Og jeg mistenker at den danske hede er noe mer fri for granittknauser under torva enn et typisk norsk småbruk! Du ender nok opp med å bruke egen graver, og å grave sisksakk-grøfter over 15 mål er jo en viss jobb...

Slyngene bør ligge med en meters avstand, hvis de skal dekke et avgrenset areal. Det er vanlig å si at du for en enebolig bør ha minst 400 kvadratmeter, dvs. rundt 400 meter slynge - så du slipper å brøyte opp alle dine 15 mål Smile Men for der første antyder du større bruk enn bare ren boligoppvarming. Dernest er det lett å mistenke at "småbruk" betyr noe dårligere isolasjons-standard enn hva TEK17 foreskriver. Og videre: Når du har satset på en såpass stor VP, bør den ha litt å ta av. Så du bør vel pløye opp et mål eller to, ned til en drøy meters dybde.

Å legge flere korte sløyfer istedetfor én eneste gigant-sløyfe gir flere fordeler: Den mest direkte er at pumpemotstanden blir mye mindre. Jeg vet ikke hva slags aktivitet det vil være på småbruket ditt, men hvis noe av det går ned i grunnen, betyr fordeling på flere sløyfer at hvis en sløyfe blir skadet og må tas ut av bruk, er de andre fortsatt fullt operative.

Så: Fordel det på flere sløyfer, ikke mer enn 3-400 m på hver, gjerne mindre. Det kan være en god idé å sette opp en fordelerstokk for flere sløyfer enn du har behov for i dag, og ha en plan for hvor du vil grave nye grøfter den dagen behovet for mer varme melder seg, slik at du da kan grave opp for nye sløyfer uten å forstyrre de gamle.

--

Jeg er (endelig...) i ferd med å sende ut forespørsler på mitt anlegg. Her skal det ikke skjæres ned i jorda, men det skal graves uansett, og flyttes mye masse. Da legger jeg ned jordsløyfer i samme runde. Hos meg blir det ett felt på drøyt tre meters dybde, ett på to meters dybde, hver av disse på 80-100 kvm (kanskje mer, det avhenger av hvor mye det er nødvendig å grave for andre formål!), pluss et felt på godt og vel 300 kvm på 1 meters dybde. Sistnevnte fordeles på to sløyfer, så jeg får fire sløyfer totalt. Dette skal vame en moderat størrelse, eldre enebolig, som også har termisk solvarme. For meg er dette tilstrekkelig, med en 6 kW VP.

Med erfaring fra sist sommer (absolutt ikke slik juni/juli har vært i år, i Trøndelag), legger jeg også opp til at kjølevæsken fra jorda på sommerstid skal kunne pumpes rett gjennom viftekonvektorer i stue og soverom, for kjølig som ikke koster mer enn strømmen til sirkulasjonspumpa. Hvis det da viser seg å være forskjellig temperatur i mine ulike slynger, kan jeg velge å holde åpne bare de som gir maksimal kjøling. På vinterstid kan jeg også velge å strupe sløyfer som indikerer "dyp" frost, og benytte de sløyfer som holder seg frostfrie (selv om slik struping betyr større pumpemotstand).

Fordi jeg også har termiske solfangere, kan jeg sommerstid lede overskudd-solvarme ned i jordsløyfene for å tine eventuell gjenværende frost. (Dette er naturligvis medvirkende til hvorfor jeg ler av de som panikk-slagne advarer meg mot faren for permafrost i jorda.)

For meg er ikke kupert terreng noe problem; sløyfene ligger flatt. Du bør få lufta ut av sløyfene - ingen væske-pumpe liker å stange mot en luftpute i røret. Det er vel det evnetuelle ventiler skal være for: Å slippe ut lufta der det samler seg luftlommer på de høyeste stedene. Skjer det en meter ned i jorda, er det litt trøbbelsomt. Kan du få lagt sløyfene horisontalt, eventuelt med den eneste stigningen opp til huset der du kan lufte dem ut ved fordelerstokken, får du antagelig et mer stabilt anlegg med mindre støy fra pumpa.

  (trådstarter)
   #3
 6     0
Takk for omhyggelig svar. Størstedelen av arealet tilgjengelig for slynger ligger i slak oppoverbakke fra huset.

Min tanke var å ha så store slynger at den termiske belastningen på m2 blir så liten som mulig.

Jeg vet NIBE opererer med en maksstørrelse på slyngene man kan ha på pumpene.
Tror det var 2 X 400m som var maks lengde på NIBE F1255 16kw.
Håpet å finne noe tilsvarende data for Thermia sine VP'er.
Er det i så fall sirkulasjonspumpa som avgjør hvor mye kollektor-kabel den klarer å presse frostveska igjennom?


I utgangspunktet tenkte jeg å legge grøfter til kollektorene i forbindelse med graving av vei. De blir lagt ute på et jorde hvor fuktigheten er relativt høy året rundt.
   #4
 18 569     Akershus     0
Luft i røret er ikke noe problem om sirkulasjonspumpa er kraftig nok. Imidlertid ønsker en denne så liten som mulig med lav effekt. Da klarer den ikke å skyve vannet opp over toppen der det er luftlommer. Når slangen er helt full av vann, blir det lettere. Røret funksjonerer litt som en stor hevert hvor sirkulasjonspumpa bare sørger for litt fart.
Signatur
   #5
 2 476     0
Nibes installasjonshåndbok sier eksplisitt

"Pass på at kollektorslangen har en konstant stigning mot varmepumpen, slik at luftlommer unngås. Hvis det ikke er mulig, skal de høyeste punktene utstyres med avluftingsmuligheter".

Det er vel ikke noe spesielt for Nibe. Men hvordan fikser du det når slyngene ligge en meter ned i jorda? Det er ikke bare lodde inn en utluftingsnippel, slike du har i radiatorsystemer, du må komme ned til den, også!

Hvis du likevel skal fordele på flere sløyfer, må du ha en fordelerstokk et sted. Kan du lage en brønn øverst på jordet (på toppen av sløyfene), en meter ned i jorda, og samle sløyfene i bunnen av den? Du finner vel fordelerstokker med utlufting. Fra brønnen og ned til huset går ett eneste samlerør (også det nedgravd på en meters dyp). Brønnen må være så vid at du kan betjene foredelerstokken, og åpne for lufting, men én meter er ikke dypere enn at du rekker det med armene. Nibe skriver også at

"Maks lengde per slynge for kollektoren bør ikke overstige 400 m.Hvis det skulle være behov for flere kollektorer, skal disse parallellkobles med mulighet for justering av volumstrømmen på respektive slynge"

- så du må ned i brønnen for å gjøre disse justeringene også. Jeg ser heller ingen grunn til at dette skulle være være Nibe-spesifikt.

Når du vurderer flere sløyfer: Fire sløyfer med halve diameteren gir samme væskeflyt / pumpemotstand (4 × π (r/2)2 = pi × r2). Overflatearealet mot grunnen er det dobbelte: 4 × 2 π r/2, mot 2 π r. Så flere tynne sløyfer gir bedre varmeoverføring enn én tykk med samme totale tverrsnitt, du kan hente ut mer varme på kortere tid.
Alternativt: Du kan kutte ned på sløyfelengden for å få mindre pumpemotstand, med samme varmeoverføring. Er det noen ulemper i det hele tatt ved å legge flere parallelle sløyfer, bortsett fra kostnaden ved en fordelerstokk?

Min tanke var å ha så store slynger at den termiske belastningen på m2 blir så liten som mulig.

Ikke la permafrost-skremmerne ta deg! Er grunnen fuktig, med god gjennomstrømming, ledes kulden bort; den blir ikke stående. Grav heller 20 cm dypere ned, hvis du frykter at telen kan nå ned til sløyfene. Det er forskjell om du bor på Jæren eller på Tynset - på Tynset bør du gå en halvmeter dypere ned Smile.

   #6
 1 989     Trondheim     0
Luft i røret er ikke noe problem om sirkulasjonspumpa er kraftig nok. Imidlertid ønsker en denne så liten som mulig med lav effekt. Da klarer den ikke å skyve vannet opp over toppen der det er luftlommer. Når slangen er helt full av vann, blir det lettere. Røret funksjonerer litt som en stor hevert hvor sirkulasjonspumpa bare sørger for litt fart.

Selv om det sirkulerer, så bør det være være lufttomt for å få best mulig varmeoverføring (Fuktet rørvegg). Men små luftlommer klarer pumpen å overvinne, og til sist virker "hvert" også med luft i systemet.
Signatur
   #7
 1 989     Trondheim     0
Luft i røret er ikke noe problem om sirkulasjonspumpa er kraftig nok. Imidlertid ønsker en denne så liten som mulig med lav effekt. Da klarer den ikke å skyve vannet opp over toppen der det er luftlommer. Når slangen er helt full av vann, blir det lettere. Røret funksjonerer litt som en stor hevert hvor sirkulasjonspumpa bare sørger for litt fart.

Selv om det sirkulerer, så bør det være være lufttomt for å få best mulig varmeoverføring (Fuktet rørvegg). Men små luftlommer klarer pumpen å overvinne, og til sist virker "hvert" også med luft i systemet.

SLETT, ble lagret to ganger.
Signatur

   #8
 18 569     Akershus     0
Vi er nok enige. Det jeg mente var at en kraftig nok pumpe vil kunne blåse luftboblene til et sted der de blir fanget opp og ledet ut av systemet. En vanlig sirkulasjonspumpe kan være for svak. En vil spare seg for trøbbel om det er mulig å legge rørene med en svak stigning mot teknisk rom.
Signatur
  (trådstarter)
   #9
 6     0
Så i stede for en kollektor på 40mm bær man ha 4 kollektorer på 20mm, fordi det gir samme motstand for pumpa, men dobbler overflaten pr meter kollektorer?

Nå er ikke jeg noe mattematiker men det høres ut som gratis energi og det har jeg lært at ikke finnes?


Spørs om det må bli noe slags kumme øverst på jordet da, med en liten utluftingsventil?
   #10
 2 476     0
Det er nok ikke gratis energi - du tapper energien ut av jorda dobbelt så fort! (Antatt at de fire 20mm slyngene hver er like lange som den ene på 40mm.) Ikke glem at fire sløyfer trenger mer plass enn én, også. Du henter jo bare halvparten så mye ut per slynge, og det betyr at avstanden mellom dem ikke behøver å være like stor; du behøver ikke bruke fire ganger så stort areal.

At du henter mer varme med med større overflateareal på sløyfene er ikke mer mystisk enn kjølefinnene du ser på radiatorer og andre steder der varme skal overføres mest mulig effektivt: Det gjelder å få størst mulig overflate. Samme med riflede rør (på nynorsk ofte kalt "korrugerte" rør) som du kan bruke f.eks. i en akkumulatortank for å få avasatt varme fra termiske solfangere: Riflene gir mye større overflate enn et glatt rør. Gjennomstrømmings-vannvarmere bruker ofte riflede rør for å få størst mulig overflate mot det stående væskevolumet i tanken.

Jeg hadde først tenkt å bruke riflede metallrør i akkumulator-tanken, men da jeg sjekket prisen, så jeg at jeg kunne legge en ganske stor bunt med PEX-rør og fortsatt spare masse penger. Dessuten er det vesentlig lettere å legge. Og pumpa får lettere arbeide. Selvsagt er varmeoverføring per meter adskillig dårligere for PEX enn for metallrør, men i varmeoverføring pr krone kommer nok PEX bedre ut.