Oulun kalliolämpövarasto. Osa 4. Lämpövaraston virtaustekniikka ja pienoismallikokeet

Paul Lindström, Kari Sipilä, Jarmo Tervo

    Research output: Book/ReportReport

    Abstract

    Kemira Oy:n Oulun tehtailla syntyy prosessien hukkalämpöä n. 10 MW:n teholla. Kemira toimittaa hukkalämpöä Oulun kaupungin energialaitoksen kaukolämpöjärjestelmään. Keväisin ja syksyisin hukkalämpö joudutaan kuitenkin johtamaan Oulujokeen, koska Toppilan turvelämmitysvoimalaitoksen tuottama lämpö riittää kaukolämmön kulutuksen tyydyttämiseen. Kemiran tehtaalla on käyttämättömänä 190 000 m3 kallioluolasto, jota on aiemmin käytetty teollisuusbensiinivarastona. Luolasto on nykyään täynnä vettä. Kallioluolastoa voitaisiin käyttää Kemiran prosessihukkalämmön varastointiin, kun lämmölle ei ole kysyntää kaukolämpöjärjestelmässä. Lämpövarasto voitaisiin purkaa myöhemmin, kun lämmön kysyntä ylittää prosessista saatavan lämpömäärän. Kalliotilaa voitaisiin käyttää myös Toppilan vastapainelaitoksen lämmön lyhytaikaisvarastointiin. Varastosta purettu lämpö korvaisi öljykattilalämpöä ja olisi varalämmön lähde Toppilan laitoksen lyhytaikaisissa vikatilanteissa. Oulun Kemiran lämpövaraston esitutkimus muodostuu neljästä raportista, joista tämä on osa 4. Raportissa tutkitaan kallioluolan vesitilan virtaus- ja lämpötekniikkaa. Teoreettisin laskelmin ja pienoismallikokein haetaan lämpövarastolle suurinta sallittua veden virtausnopeutta, jotta lämpimän veden kerrostumat eivät sekoitu. Suurimmaksi nopeudeksi jakajassa saatiin 0,24 m/s, joka vastaa noin 2500 m3/h virtausta. Samaa virtausta voidaan käyttää myöskin purkaussuuntaan. Jakajan muodolla ei ollut suurta merkitystä lämmön jakautumaan vesitilassa. Parhaaksi jakajan sijoituspaikaksi osoittautui jommankumman pitkän luolan sisääntuloaukon puoleinen pää. Kiinteäjakaja sijoitetaan 2-3 m kattotason alapuolelle. Pystysuunnassa liikkuvalla jakajalla kuuma vesi voidaan suunnata latausveden lämpötilaa vastaavaan luolan lämpötilakerrokseen. Viileän veden poisto on vastakkaisen luolan samasta päästä läheltä pohjatasoa.
    Original languageFinnish
    Place of PublicationEspoo
    PublisherVTT Technical Research Centre of Finland
    Number of pages68
    ISBN (Print)951-38-3788-2
    Publication statusPublished - 1990
    MoE publication typeD4 Published development or research report or study

    Publication series

    SeriesValtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports
    Number706
    ISSN0358-5077

    Fingerprint

    Intsia bijuga
    rocks
    heat
    water

    Keywords

    • underground storage
    • heat storage
    • hydrodynamics
    • thermal properties

    Cite this

    Lindström, P., Sipilä, K., & Tervo, J. (1990). Oulun kalliolämpövarasto. Osa 4. Lämpövaraston virtaustekniikka ja pienoismallikokeet. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland. Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports, No. 706
    Lindström, Paul ; Sipilä, Kari ; Tervo, Jarmo. / Oulun kalliolämpövarasto. Osa 4. Lämpövaraston virtaustekniikka ja pienoismallikokeet. Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 1990. 68 p. (Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports; No. 706).
    @book{b5151a6830884be59153689d76c956f4,
    title = "Oulun kalliol{\"a}mp{\"o}varasto. Osa 4. L{\"a}mp{\"o}varaston virtaustekniikka ja pienoismallikokeet",
    abstract = "Kemira Oy:n Oulun tehtailla syntyy prosessien hukkal{\"a}mp{\"o}{\"a} n. 10 MW:n teholla. Kemira toimittaa hukkal{\"a}mp{\"o}{\"a} Oulun kaupungin energialaitoksen kaukol{\"a}mp{\"o}j{\"a}rjestelm{\"a}{\"a}n. Kev{\"a}isin ja syksyisin hukkal{\"a}mp{\"o} joudutaan kuitenkin johtamaan Oulujokeen, koska Toppilan turvel{\"a}mmitysvoimalaitoksen tuottama l{\"a}mp{\"o} riitt{\"a}{\"a} kaukol{\"a}mm{\"o}n kulutuksen tyydytt{\"a}miseen. Kemiran tehtaalla on k{\"a}ytt{\"a}m{\"a}tt{\"o}m{\"a}n{\"a} 190 000 m3 kallioluolasto, jota on aiemmin k{\"a}ytetty teollisuusbensiinivarastona. Luolasto on nyky{\"a}{\"a}n t{\"a}ynn{\"a} vett{\"a}. Kallioluolastoa voitaisiin k{\"a}ytt{\"a}{\"a} Kemiran prosessihukkal{\"a}mm{\"o}n varastointiin, kun l{\"a}mm{\"o}lle ei ole kysynt{\"a}{\"a} kaukol{\"a}mp{\"o}j{\"a}rjestelm{\"a}ss{\"a}. L{\"a}mp{\"o}varasto voitaisiin purkaa my{\"o}hemmin, kun l{\"a}mm{\"o}n kysynt{\"a} ylitt{\"a}{\"a} prosessista saatavan l{\"a}mp{\"o}m{\"a}{\"a}r{\"a}n. Kalliotilaa voitaisiin k{\"a}ytt{\"a}{\"a} my{\"o}s Toppilan vastapainelaitoksen l{\"a}mm{\"o}n lyhytaikaisvarastointiin. Varastosta purettu l{\"a}mp{\"o} korvaisi {\"o}ljykattilal{\"a}mp{\"o}{\"a} ja olisi varal{\"a}mm{\"o}n l{\"a}hde Toppilan laitoksen lyhytaikaisissa vikatilanteissa. Oulun Kemiran l{\"a}mp{\"o}varaston esitutkimus muodostuu nelj{\"a}st{\"a} raportista, joista t{\"a}m{\"a} on osa 4. Raportissa tutkitaan kallioluolan vesitilan virtaus- ja l{\"a}mp{\"o}tekniikkaa. Teoreettisin laskelmin ja pienoismallikokein haetaan l{\"a}mp{\"o}varastolle suurinta sallittua veden virtausnopeutta, jotta l{\"a}mpim{\"a}n veden kerrostumat eiv{\"a}t sekoitu. Suurimmaksi nopeudeksi jakajassa saatiin 0,24 m/s, joka vastaa noin 2500 m3/h virtausta. Samaa virtausta voidaan k{\"a}ytt{\"a}{\"a} my{\"o}skin purkaussuuntaan. Jakajan muodolla ei ollut suurta merkityst{\"a} l{\"a}mm{\"o}n jakautumaan vesitilassa. Parhaaksi jakajan sijoituspaikaksi osoittautui jommankumman pitk{\"a}n luolan sis{\"a}{\"a}ntuloaukon puoleinen p{\"a}{\"a}. Kiinte{\"a}jakaja sijoitetaan 2-3 m kattotason alapuolelle. Pystysuunnassa liikkuvalla jakajalla kuuma vesi voidaan suunnata latausveden l{\"a}mp{\"o}tilaa vastaavaan luolan l{\"a}mp{\"o}tilakerrokseen. Viile{\"a}n veden poisto on vastakkaisen luolan samasta p{\"a}{\"a}st{\"a} l{\"a}helt{\"a} pohjatasoa.",
    keywords = "underground storage, heat storage, hydrodynamics, thermal properties",
    author = "Paul Lindstr{\"o}m and Kari Sipil{\"a} and Jarmo Tervo",
    year = "1990",
    language = "Finnish",
    isbn = "951-38-3788-2",
    series = "Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports",
    publisher = "VTT Technical Research Centre of Finland",
    number = "706",
    address = "Finland",

    }

    Lindström, P, Sipilä, K & Tervo, J 1990, Oulun kalliolämpövarasto. Osa 4. Lämpövaraston virtaustekniikka ja pienoismallikokeet. Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports, no. 706, VTT Technical Research Centre of Finland, Espoo.

    Oulun kalliolämpövarasto. Osa 4. Lämpövaraston virtaustekniikka ja pienoismallikokeet. / Lindström, Paul; Sipilä, Kari; Tervo, Jarmo.

    Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 1990. 68 p. (Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports; No. 706).

    Research output: Book/ReportReport

    TY - BOOK

    T1 - Oulun kalliolämpövarasto. Osa 4. Lämpövaraston virtaustekniikka ja pienoismallikokeet

    AU - Lindström, Paul

    AU - Sipilä, Kari

    AU - Tervo, Jarmo

    PY - 1990

    Y1 - 1990

    N2 - Kemira Oy:n Oulun tehtailla syntyy prosessien hukkalämpöä n. 10 MW:n teholla. Kemira toimittaa hukkalämpöä Oulun kaupungin energialaitoksen kaukolämpöjärjestelmään. Keväisin ja syksyisin hukkalämpö joudutaan kuitenkin johtamaan Oulujokeen, koska Toppilan turvelämmitysvoimalaitoksen tuottama lämpö riittää kaukolämmön kulutuksen tyydyttämiseen. Kemiran tehtaalla on käyttämättömänä 190 000 m3 kallioluolasto, jota on aiemmin käytetty teollisuusbensiinivarastona. Luolasto on nykyään täynnä vettä. Kallioluolastoa voitaisiin käyttää Kemiran prosessihukkalämmön varastointiin, kun lämmölle ei ole kysyntää kaukolämpöjärjestelmässä. Lämpövarasto voitaisiin purkaa myöhemmin, kun lämmön kysyntä ylittää prosessista saatavan lämpömäärän. Kalliotilaa voitaisiin käyttää myös Toppilan vastapainelaitoksen lämmön lyhytaikaisvarastointiin. Varastosta purettu lämpö korvaisi öljykattilalämpöä ja olisi varalämmön lähde Toppilan laitoksen lyhytaikaisissa vikatilanteissa. Oulun Kemiran lämpövaraston esitutkimus muodostuu neljästä raportista, joista tämä on osa 4. Raportissa tutkitaan kallioluolan vesitilan virtaus- ja lämpötekniikkaa. Teoreettisin laskelmin ja pienoismallikokein haetaan lämpövarastolle suurinta sallittua veden virtausnopeutta, jotta lämpimän veden kerrostumat eivät sekoitu. Suurimmaksi nopeudeksi jakajassa saatiin 0,24 m/s, joka vastaa noin 2500 m3/h virtausta. Samaa virtausta voidaan käyttää myöskin purkaussuuntaan. Jakajan muodolla ei ollut suurta merkitystä lämmön jakautumaan vesitilassa. Parhaaksi jakajan sijoituspaikaksi osoittautui jommankumman pitkän luolan sisääntuloaukon puoleinen pää. Kiinteäjakaja sijoitetaan 2-3 m kattotason alapuolelle. Pystysuunnassa liikkuvalla jakajalla kuuma vesi voidaan suunnata latausveden lämpötilaa vastaavaan luolan lämpötilakerrokseen. Viileän veden poisto on vastakkaisen luolan samasta päästä läheltä pohjatasoa.

    AB - Kemira Oy:n Oulun tehtailla syntyy prosessien hukkalämpöä n. 10 MW:n teholla. Kemira toimittaa hukkalämpöä Oulun kaupungin energialaitoksen kaukolämpöjärjestelmään. Keväisin ja syksyisin hukkalämpö joudutaan kuitenkin johtamaan Oulujokeen, koska Toppilan turvelämmitysvoimalaitoksen tuottama lämpö riittää kaukolämmön kulutuksen tyydyttämiseen. Kemiran tehtaalla on käyttämättömänä 190 000 m3 kallioluolasto, jota on aiemmin käytetty teollisuusbensiinivarastona. Luolasto on nykyään täynnä vettä. Kallioluolastoa voitaisiin käyttää Kemiran prosessihukkalämmön varastointiin, kun lämmölle ei ole kysyntää kaukolämpöjärjestelmässä. Lämpövarasto voitaisiin purkaa myöhemmin, kun lämmön kysyntä ylittää prosessista saatavan lämpömäärän. Kalliotilaa voitaisiin käyttää myös Toppilan vastapainelaitoksen lämmön lyhytaikaisvarastointiin. Varastosta purettu lämpö korvaisi öljykattilalämpöä ja olisi varalämmön lähde Toppilan laitoksen lyhytaikaisissa vikatilanteissa. Oulun Kemiran lämpövaraston esitutkimus muodostuu neljästä raportista, joista tämä on osa 4. Raportissa tutkitaan kallioluolan vesitilan virtaus- ja lämpötekniikkaa. Teoreettisin laskelmin ja pienoismallikokein haetaan lämpövarastolle suurinta sallittua veden virtausnopeutta, jotta lämpimän veden kerrostumat eivät sekoitu. Suurimmaksi nopeudeksi jakajassa saatiin 0,24 m/s, joka vastaa noin 2500 m3/h virtausta. Samaa virtausta voidaan käyttää myöskin purkaussuuntaan. Jakajan muodolla ei ollut suurta merkitystä lämmön jakautumaan vesitilassa. Parhaaksi jakajan sijoituspaikaksi osoittautui jommankumman pitkän luolan sisääntuloaukon puoleinen pää. Kiinteäjakaja sijoitetaan 2-3 m kattotason alapuolelle. Pystysuunnassa liikkuvalla jakajalla kuuma vesi voidaan suunnata latausveden lämpötilaa vastaavaan luolan lämpötilakerrokseen. Viileän veden poisto on vastakkaisen luolan samasta päästä läheltä pohjatasoa.

    KW - underground storage

    KW - heat storage

    KW - hydrodynamics

    KW - thermal properties

    M3 - Report

    SN - 951-38-3788-2

    T3 - Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports

    BT - Oulun kalliolämpövarasto. Osa 4. Lämpövaraston virtaustekniikka ja pienoismallikokeet

    PB - VTT Technical Research Centre of Finland

    CY - Espoo

    ER -

    Lindström P, Sipilä K, Tervo J. Oulun kalliolämpövarasto. Osa 4. Lämpövaraston virtaustekniikka ja pienoismallikokeet. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland, 1990. 68 p. (Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports; No. 706).