Lentävän Kirvesmiehen MLP-projekti uudiskohteeseen

[Lentävä kirvesmies]

Päivää,
suunnitellaanpa optimaalinen maalämpöjärjestelmä!

Aloitelin keskustelua tuolla http://www.maalampofoorumi.fi/index.php?topic=2865, mutta nyt aletaan siirtyä laitteiston fyysisestä sijoittamisesta kohti muita suunnitteluasioita.
Siirrytäänpä siis asioiden kanssa oikeaan keskustelulokeroon.


Perustietoja kohteesta:

Sijainti: Nokia
Huoneistopinta-ala: 139 m2 + varasto 17 m2
Rakennustilavuus n. 600 m3 (ei ole tullut lasketuksi tarkasti, mutta paljon kuutioita on neliöihin nähden)
Arvioisin, että maksimi lämmitystehontarve huitelee jossain 7-8 kW tietämillä (ei erityisiä matalaenergiarakenteita, paitsi katto, jossa on 40mm spu-eristettä ja 500 mm villaa)

Laitan tähän luonnokset talosta näytille,
jatketaan lämmitysjärjestelmän suunnittelua kun asiantynkää ilmenee.

1. KERROS





2.KERROS




JULKISIVUT



Maalämmön lähtötiedot:

- Kallioon on kaivo porattava, kallio on pohjatutkimustietojen perusteella 0,3 - 1,5 metrin syvyydellä pintamaasta. Pintamaahan ei putkistoja juuri kaivella, lisäksi tontti on melko ahdas.

-Vaillantin mlp:tä olen katsellut "sillä silmällä"

[Lentävä kirvesmies]

Noniin. Ymmärtämyksen syventäminen jatkukoot.
Oleellinen kysymys numero 1.

Olen ymmärtänyt, että pumpun ei ole hyvä käynnistyä ja sammua toistuvasti päivän aikana. Tämä lyhentää pumpun elinikää.
Lisäksi olen ymmärtänyt, että pumppu tulisi mitoittaa huippukulutuksen mukaan, jotta sähköä ei tarpeettomasti käytetä maalämpötalossa.

Mitä keinoja on käytettävissä tarpeettoman tiheän katkokäynnin vähentämiseksi - jotta tuo täystehoinen pumppu ei sitten käytännössä katko käyntiään jatkuvasti?

[tomppeli]

Laskeskelin hiukan:
MAALÄMMITYSLASKELMA  ( keskiarvovuodelle )
Laskelma on viitteellinen. Kulutus laskettu rakennetietojen pohjalta. Tarkistuta mitoitus laitetoimittajallasi!
Omakotitalo ”Lentävä kirvesmies” Kaksikerroksinen omakoti      37150      Nokia. Tulostuspäivä 12.09.2012
* Rakennusten lämmitystarve vuodessa            Lattialämmitystalo 15200 kWh
* Käyttöveden tuottamiseen kuluu energiaa vuodessa      4 pers      4800 kWh
* Lämmitys + käyttövesi yhteensä vuodessa            20000 kWh
Rakennusten lämmitystarve Wh/m2/astepäivä/vuosi            157 m2      20,9      Wh/m2/Ap/v
Rakennusten lämmitystarve Wh/m3/astepäivä/vuosi            600 m3      5,5      Wh/m3/Ap/v
Rakennusten vuotuinen lämmitystarve kWh/m2            157 m2      97      kWh/m2/v
Rakennusten vuotuinen lämmitystarve kWh/m3            600 m3      25,3      kWh/m3/v
Lämmitys + käyttövesi, ei taloussähköä, vuosi yhteensä      157 m2      15200 kWh      97 kWh/m2
ET luokittamiseksi lämmitystarpeeseen + taloussähkö      172 m2      4000 kWh      24000 kWh      139 kWh/brm2
ET -luokan määritys  ( Kilowattituntia vuodessa per bruttoneliömetri )      172 br m2      139 ET      A luokka

TALOUSLASKELMA, keskiarvovuodelle 7,0 kW tehoisella pumpulla
Kokonaisteho saadaan öljylämmityksellä      2 353 litraa      1,200 €/ltr      2 824 €      85,00%
Kokonaisteho saadaan puulämmityksellä      18 m3      68,00 €/m3      1 209 €      75,00%
Kokonaisteho saadaan sähkölämmityksellä      20000 kWh      0,130 €/kWh      2 600 €      1,0 COP
Pumpun osuus lämmön tuottamisesta      19909 kWh      0,130 €/kWh      797 €      3,3 COP
Sähkövastuksella tuotetaan            91 kWh      0,130 €/kWh      12 €      1,0 COP
- Maalämmityslaitteen vuotuinen:  teho, sähkön kulutus ja COP      20000 kWh      6132 kWh      3,26 COP
* Pumpun osuus sähkön kulutuksesta            98,5%      6041 kWh      785 €
* Lisälämpövastuksen osuus sähkön kulutuksesta      1,5%      91 kWh      12 €
* Lämmityssähkön kulutus yhteensä vuodessa      100,0%      6132 kWh      797 €
Säästöä tulisi vuodessa öljylämpöön verrattuna      2 026 €
Säästöä tulisi vuodessa suorasähköön verrattuna      1 803 €

LÄMMÖN KERUU
Jos keruupiiri PELLOSSA            KOSTEUS      MAALAJI      Tuotto/metri      PITUUS      SYVYYS
Maakeruun mitoitus                  KOSTEA      MOREENI      55,9 kWh/m      357 m      0,9 m
Jos keruu porakaivosta. Porakaivon aktiivisyvyydeksi valittu        140 m
 - Häiriintymättömän kallioperän  lämpötilaksi laskettu  ( oC )      5,7 C
 - Kiviaineksen lämmönjohtoluvuksi valittu  ( W / m  oK )      3,0 W/mK
Joilla arvoilla lämpökaivon + pumpun kokonaistuotoksi tulee n.      3,26 COP      25016 kWh
PORAKAIVO ON ILMEISESTI  ( Ei takuuarvo! ) Riittävä!

LÄMPÖPUMPUN TEHOLUOKAN VALINTA,  mitoitus keskiarvovuodelle Vuoden alin lämpötila noin      -31C
Kun ulkolämpötila on      -10 C      On tarvittava lämmitysteho      4,1kW      Osatehoinen
Kun ulkolämpötila on      -15 C      On tarvittava lämmitysteho      4,8kW      Osatehoinen
Kun ulkolämpötila on      -20 C      On tarvittava lämmitysteho      5,6kW      Osatehoinen
Kun ulkolämpötila on      -25 C      On tarvittava lämmitysteho      6,3 kW      Osatehoinen
Kun ulkolämpötila on      -30 C      On tarvittava lämmitysteho      7,1 kW      Osatehoinen
Kun ulkolämpötila on      -35 C      On tarvittava lämmitysteho      7,8 kW      Täystehoinen
Kun ulkolämpötila on      -40 C      On tarvittava lämmitysteho      8,6 kW      Täystehoinen
Täystehoisen lämpöpumpun tulisi olla teholtaan vähintään [ch8594] 7,2 kW
OMA PUMPPUTEHON VALINTASI 7,0 kW Täystehoinen
Sen teho riittää täystehoisena tähän alimpaan ulkolämpöön saakka -29,4 C
Tuossa ulkolämpötilassa lämpöpumppu käy jatkuvasti.
Sitä kylmemmällä säällä sisälämpö laskee ilman lisälämmönlähdettä.
Lisälämpönä voi olla pumpun sisään rakennettu sähkövastus tai talon takka.
Sähkövastuksen käyttö huonontaa pumpun hyötysuhdetta (COP).
Valitsemasi kokoinen pumppu käy vuodessa keskimäärin      2 865 h      32,7%
Laskennassa käytetty lämmitystarveluvut   [ch8594] Kuhmalahti, koko vuosi=4641AP, tammikuu=757AP
Tämä mitoitus ei ole takuuarvo. Luota ammattisuunnittelijaan!

[Lentävä kirvesmies]

Kiitos laskelmasta.

Vaillanteja on 6kW ja 8kW tehoisina, kumpikos noista nyt sitten kannattaisi valita jos huipputehon tarve on suunnittelijankin mielestä esim. tuo 7,2 kW?

[tomppeli]

6 kW ei riitä.
Siksi valittava seuraava koko, eli se 8 kW.

[Roori]

Kiitos laskelmasta.

Vaillanteja on 6kW ja 8kW tehoisina, kumpikos noista nyt sitten kannattaisi valita jos huipputehon tarve on suunnittelijankin mielestä esim. tuo 7,2 kW?

Näillä lähtötiedoilla 8kW:inen ja siihen jatkoksi kierukallinen ~300L puskuri lämmitykseen ja sen kierukan kautta kylmä käyttövesi Vaillantin omaan säiliöön...noin suurinpiirtein minä lähtisin jos uutta rakentelisin, tai sitten joku muu vastaava VV-pummpu.

[justus01]

Lattialämmityksen kanssa ei tule katkokäyntiä lämmityskaudella vaikka laittaisit 10 kw pumpun. Lämmityskauden ulkopuolella tulee katkokäyntiä vaikka laittaisit 6 kw, mikäli ei ole puskurivaraajaa ja lattiakierto on auki vain pesuhuoneessa ja sitä pesuhuoneen lattiaa halutaan lämmittää.

Tuo kesäaikainen katkokäynti tarkoittanee 0-10 käynnistystä vuorokaudessa keleistä, pumpusta ja lämmönjaon säädöistä riippuen. Paljonko tuo sitten vaikuttaa mihinkin ja paljon on valmis tuon estämisestä tai vähentämisestä maksamaan.... Alkaen hinnat taitaa asennuskulut huomioiden olla luokkaa 1000€. Lisäys: No...ehkä 100-200L puskuri läpivirtaavalla asennuksella 500-800€,

Mitoituksesta:
Nokialla taitaa aika harvassa olla -25c kelejä, joten oma valintani olisi 6 kW. Lämmittäisin vaikka takan tai saunan sitten kovilla pakkasilla. Meillä tulee kovien pakkasten aikaa saunottu vaikka pumpussa tehot riittääkin -50c keleille. Pakkasesta on vaan niin mukava mennä lämpimään saunaa.  
(Tai lämpimän takan ääreen lukemaan päivän lehdet)

[sailor]

6 kW ei riitä.
Siksi valittava seuraava koko, eli se 8 kW.

Tismalleen. Aika paljon kuutioita julkisivukuvien perusteella.

8kW:n pumppu maksaa 200 euroa enemmän kuin 6kW. Käyttövettä tehtäessä 6kW:n pumppu onkin enää 4,5kW:n pumppu ja 8kW:n pumpusta irtoaa 6,5kW.

8kW:n pumpulla voit pitää käyttöveden lämpötilaa alempana, koska uutta syntyy hieman nopeammin. Pumppukin tykkää siitä että sitä ei rasiteta aina tappiin saakka kun on saunapäivä.

Joku katkokäynti kesällä ei ole ongelma. Eiköhän pumppu kuin pumppu käänny sopivaan vuorokausirytmiin, jossa kosteiden tilojen lattiat lämmitetään vaikka kaksi kertaa vuorokaudessa.

Tuossa on sulle just sopiva pumppu: http://www.talotarvike.com/kauppa/product_details.php?p=8792

Joku muukin pumppu varmaan toimii, mutta sellainen kannattaa ottaa vain mikäli se on yhtä edullinen tai siinä on jotain ominaisuuksia, joita Nibessä ei ole (esim. suurempi säiliö). Hyötysuhteissa eri merkkien välillä kun ei ole oikein mitään eroja. Jos toinen pumppu maksaa tonnin enemmän niin se vastaa puolentoista vuoden lämmityslaskua.

Tietämättä talosi ilmansuuntia, niin katsoisin muutamalle puhallinkonvektorille paikkaa, joissa kierrätät sitä kylmää maaliuosta.

Lisäksi IV-koneelle esilämmityspiiri maasta tai kaivosta.

[juippi]

Näyttää olevan samassa paikassa UKV 100 puskurivaraaja 425 euroa. Ei ole paha hinta kesäajan pätkäkäyntifobian poistoon.

[Seagear]

Näyttää olevan samassa paikassa UKV 100 puskurivaraaja 425 euroa. Ei ole paha hinta kesäajan pätkäkäyntifobian poistoon.

Pätkäkäyntipotentiaali riippuu toki myös kohteesta ja tottumuksista. Meillä kun oli 15.6.-15.8. pumppu pelkällä kv-käytöllä ei paljoa pätkäkäynnistä ollut pelkoa kun pumppu kävi noin kerran vuorokaudessa. Pesutilojen lattialämmitys on meiltä aikanaan disabloitu putkirempan yhteydessä ja 6 vuotta on nyt pärjätty ilman sitä. Tokihan se taas laitetaan sitten kun sauna- ja kylppäriremppa joskus tulevaisuudessa toteutetaan. Tuo UKV100 täältäkin löytyy puskurisäiliönä. Tosin noiden hinnat tuntuvat jonkin verran nousseen, minusta hinta oli alle 300 1,5-2 v sitten.

[Lentävä kirvesmies]

Paljonkos tuollaiset maalämpöpumput haukkaavat kiivaimmillaan ottotehoa, jos vastuksia ei lasketa mukaan?

Ajattelen tässä lähinnä sitä, että millainen agregaatti pitää olla sähkökatkon varalle.
Riittänee, että generaattori syöttää virtaa mlp:lle, kiertovesipumpulle ja ilmanvaihtokoneelle sekä jääkaapille.

[tomppeli]

Paljonkos tuollaiset maalämpöpumput haukkaavat kiivaimmillaan ottotehoa, jos vastuksia ei lasketa mukaan?

Maalämpöpumppu otta sähkötehoa noin 1/3 osan siitä, mitä se tuottaa lämpötehoa.
Karkeasti laskien:
6 kW tehoinen pumppu ottaa käydessään noin 2 kW sähkötehoa (3 -vaihevirtaa)
8 kW tehoinen pumppu otta käydessään noin 2,7 kW sähkötehoa.
10 kW tehoinen pumppu otta käydessään noin 3,3 kW sähkötehoa.
12 kW tehoinen pumppu otta käydessään noin 4,0 kW sähkötehoa.

Aggregaatti pitää mitoittoittaa noin 3 x suuremmaksi sietämään kompressorin starttivirran.

[juippi]

Sähköturvallisuuden edistämiskeskuksen (STEK) ohjeistuksen mukaan moottorikäytöllä generaattori pitää mitoittaa siten että käytettävä moottoriteho (kW) on 10% generattorin tehosta (kVA) kun moottori on suorakäynnisteinen. Pehmokäynnistyksellä riittää kun moottoriteho on hiukan yli 30% generaattorin tehosta. Ohjeet löytyy tuolta:

http://www.stek.fi/oikopolut/sahkoa_monessa_muodossa/fi_FI/sahkoa_aggregaatista/

Eli pehmokäynnisteinenkin maalämpökone vaatii noin kolme kertaa isomman generaattorin kuin pumpun moottorin nimellistehoteho.
Tuohon Tomppelin esimerkkiin sovellettuna
8kW:n pumppu -> n. 7,5 kVA:n generaattori
10kw pumppu -> n. 9,3 kVA:n generaattori

Eli käytännösssä taitaa olla järkevämpi mitoittaa varavoimageneraattori sähkövastuksille, ainakin mikäli pumpussa ei ole pehmokäynnistintä. Vastuskäytöllä mitoitus on 1:1 kulutus-/ generaattoriteho.

[Lentävä kirvesmies]

Sähköturvallisuuden edistämiskeskuksen (STEK) ohjeistuksen mukaan moottorikäytöllä generaattori pitää mitoittaa siten että käytettävä moottoriteho (kW) on 10% generattorin tehosta (kVA) kun moottori on suorakäynnisteinen. Pehmokäynnistyksellä riittää kun moottoriteho on hiukan yli 30% generaattorin tehosta. Ohjeet löytyy tuolta:

http://www.stek.fi/oikopolut/sahkoa_monessa_muodossa/fi_FI/sahkoa_aggregaatista/

Eli pehmokäynnisteinenkin maalämpökone vaatii noin kolme kertaa isomman generaattorin kuin pumpun moottorin nimellistehoteho.
Tuohon Tomppelin esimerkkiin sovellettuna
8kW:n pumppu -> n. 7,5 kVA:n generaattori
10kw pumppu -> n. 9,3 kVA:n generaattori

Eli käytännösssä taitaa olla järkevämpi mitoittaa varavoimageneraattori sähkövastuksille, ainakin mikäli pumpussa ei ole pehmokäynnistintä. Vastuskäytöllä mitoitus on 1:1 kulutus-/ generaattoriteho.

Tänks!
Taitaa olla edullisinta hommata pari lämmityspuhallinta varalle ja jättää mlp kylmäksi tuollaisen erikoistilanteen ajaksi.
Jos kämppään hönkii esim 4 kW lämmitystä, niin ei kelin luulisi sisällä  pakkaselle laskevan vaikka ulkona olisikin 30 karaattia pakkasta.
IV-konetta ajetaan tietysti minimiasetuksilla ja jääkaapille pitää saada lisäksi virta -> Honda EU65 riittänee toimittamaan juuri tarvittavan sähkön näihin tarpeisiin.
http://www.hondapower.fi/mallisto/generaattorit/eu65i