Hirsitalo maalämmölle

[mijuka]

Hei,

Olen haaveissani muuttamassa -76 rakennettua pyöröhirsitaloa maalämmölle. Nykyisin suorasähkö patttereilla ja kokonaissähkön kulutus viime vuonna 21000kwh.

- Paikkakunta Inkoo
- hirsi 190 mm
- alakerta n. 100 m2 ja yläkerta 45 m2
- takkaa lämmitetään pakkasilla joka toinen/kolmas päivä
- 1 ilmalämpöpumppu (yli 10 vanha mitsu)
- 2 aikuista ja 1 lapsi
- talo rinteessä ja ns kellarikerros kallionpäällä, rossilaittia ja ekovillaa 275mm, ja 28mm lattialankku
- katto selluvillaa (vital) 250 mm
- sähkösauna lämmitetään 2 krt/vk
- kosteissatiloissa lattialämmitys (sähkö)
- ilmanvaihto hyvä 
- sisälämpötila noin 21 C

Optiona autotalli lämpimäksi (10-15 C)
- etäisyys mahdollisesta tulevasta lämpöpumpusta noin 7m
- n. 35 m2
- 6" runko, eristeenä villa + puukuitutuulensuoja levy 30 mm


Kannattaneeko vaihto. Ajattelin, että esim purmon c22 pattereilla korvais noi nykyiset sähköpatterit. Laskeskelin että 50/43 vedenlämmöillä sais n 9 kwh tehot pattereista ja menis siis samoihin mitä nyt on sähköllä max patteriteho. Kosteat tilat voisi hyvin laittaa vaikka vesikiertoiseksi lattioiksi (n. 12 m2), mutta onnistuuko lämpötilan säätäminen sekä lattiaan että pattereihin sopivaksi?

MikkoK

[Roori]

Paljonkos niitä puita palaa?

Patterivedestä saa alashunttauksella viileempää lattiavettä, eli tarvitaan 2 lämmityspiiriä...patterit luokkaa max 50ºC ja lattiat max 35ºC.

[mijuka]

No ei niitä halkoja kovin paljoa tuossa takassa kerkee polttamaan noin 2-3 halkometrin verran vuodessa.

[tomppeli]

Jäin vähän miettimään, onko kaksi kerrosta:
- alakerta (100 m2) + yläkerta (45 m2), (huonekorkeudet näissä?).

- Vai onko lisäksi vielä kellarikerroskin.
  Jos on kellarikerroskin, mikä on se ala ja huonekorkeus siellä.

[mijuka]

Siis kaksi kerrosta lämmitettävänä ja niissä huonekorkeus 220cm. Talo rinteessä kallionpäällä, joten "kellari" on lähinnä varastotilaa, jota ei lämmitetä, sokkelissa 5 cm finnfoam ja juurikaan ei ole pakkasen puolelle menty. Kellarissa myös tekninen tila/huone, jossa porakaivon vesipumppu, vedenpuhdistuslaitteet, lämminvesivaraaja yms, siellä on varalta pakkasvahti.

[tomppeli]

Tervetuloa mukaan foorumille!
Koetin tehdä laskelman ja liitin siitä tulosteen omaan viestiisi.
Jos laskelman lähtötiedoissa on virheellisyyksiä, kerro niistä ja korjaan ne. Korjaaminen on helppoa.

Laskelmassa olevan lämpöpumpun antoteho 8 kW (= lämmitysteho),
pitää katsoa pumpun valmistajan tiedoista B0 W50 tai B0 W55 olosuhteissa.
B0 W35 olosuhteissa ilmoitettu lämmitysteho on isompi ja se saavutetaan vain lattialämmityksellä eikä päde patterilämmityksellä.
Jos kohteessa on vain osaksikin patterilämmitys, on mitoitus tehtävä patterilämmityksen mukaisesti.
Laskelma antaa lämpökaivon aktiivisyvyyden. Kaivon yläosaan jäävää kuivaa osuutta ei lasketa aktiivisyvyydeksi.

Tässä laskelman tulos tiivistettynä:
Talo  ”mijuka”         INKOO      (Uusimaa)
LÄMMITYSTARVE ILMAN LÄMMINTÄ KÄYTTÖVETTÄ  -  MUT = -27 °C
- Kellari 1982: Patterilämmitys, 1 °C, 100 m2, 220 m3:      0,00 kW   0 kWh
- Alakerta 1982: Patterilämmitys, 21 °C, 100 m2, 220 m3:      5,03 kW   14 386 kWh
- Talon yläkerta 1982: Patterilämmitys, 21 °C, 45 m2, 99 m3:      3,18 kW   8 759 kWh
RAKENNUKSEN  LÄMPÖHÄVIÖT  YHTEENSÄ   8,2 kW   23 145 kWh

VUOTUINEN LÄMMITYSTARVE:  PATTERILÄMMITYS  -  COP -laskennassa 46 °C   -  menovesi lämpötila max 54 °C
• Kiinteistö,  245 m2,  539 m3    3,4 COP   7,65 kW   23 145 kWh
- Lämmin käyttövesi,   varaajatilavuus   0,19 m3 / 55 °C   2,5 COP   0,79 kW   4 800 kWh
- Yhteensä   3,2 SCOP   8,4 kWh   27 945 kWh
- Vähennetään taloussähkön lämmitysvaikutus   -3 140 kWh   0,95 kW   24 805 kWh
- Ei huomioitu mitään lisälämmitysmuotoja    0 kWh   0,00 kW   24 790 kWh
- Maalämmöllä tuotetaan      8,00 kW   24 775 kWh
- Sähkövastuksella tuotettavaksi jää   15 kWh
  Yhteensä   24 790 kWh

Tarvittava lämmityslaitteen lämmitysteho   8,4 kW
- Valitun lämmityslaitteen lämmitysteho,  ( Lähes täysteho)   8,0 kW
- Valitun lämpöpumpun teho riittää saakka   -24 °C
▪ Maasta kerätään    ( 3,2 COP)   5,7 kW   17 065 kWh
▪ Sähkölaitokselta tulee pumpun käyttösähköä      7 726 kWh
▪ Ostosähköä yhteensä  (pumpun käyttösähkö + vastuslämmitystä  15 kWh)      7 740 kWh

Tarvitaan 159 aktiivimetrin lämpökaivo. Keruun virtaus oltava vähintään 0,42 l/s (= 25,2 l/minuutissa).
Liitäntäputkitus pumpulta kaivolle.  Etäisyys kaivolle = 10 m   2 kpl   PE40x3.7   20 m
Kaivon aktiivisyvyydellä tarkoitetaan sitä kaivon syvyyttä, jossa keruuputkisto on aina veden ympäröimänä.
Alla keruupiirin painehäviö sileäseinämäisille keräinputkille virtauksella 0,42 l/s = 25,2 l/min = 1512 l/h:
• Kaivon painehäviö 0,42 l/sek virtauksella ja PE40*2.4 putkilla, ΔT = 3,3 K   35 kPa (0,35 bar)

• Tai vaakakeruupiiri, kostea savi, 366 metriä  = 1 x 400 m PEM40x3.7  SINIRAITA.
- Keruuputkien upotussyvyys vähintään 0,9 m.
...
Jos haluat, lähetän koko laskelman sinulle tavalliseen sähköpostiisi. Silloin voisit itse korjata virheelliset lähtötiedot.
Laskentaohjelman avaamiseen tarvitaan koneellesi ladattu ilmainen LibreOffice -toimisto-ohjelma.
Laskentapohja on myöskin ladattavissa täältä.

Tämäkin mitoituslaskelma on vain suuntaa antava; ei ole mikään takuumitoitus.
Luotettavimman suunnittelun ja mitoituksen saat paikalliselta alan ammattisuunnittelijalta.

[mijuka]

Kiitoksia laskelmasta eli 3-8 kW invertteri pumppu riittäs, vai kannataako vähän ylimitottaa. Pitääpä kysellä tarjouksia porakaivosta ja pumpuista. Toki jos haluais kunnolla säästää niin pitäs kyllä eristää taloa paremmin, mutta jotenkin nämä hirsiseinät rauhoittaa mielen ja eipä ole enään nenä tukossa kun ilmanvaihto pelaa

[mijuka]

Hei, mites noi inverttipumppujen hyötysuhde menee? Tässä miettinyt, että kumpi teho luokka olisi järkevämpi ottaa 2-8 vaiko 3-12, noita huipputeho päiviä täällä ei kovinkaan montaa päivää vuodessa luultavasti tule. Kaivon kuitenkin ajattelin vähän ylimitottaa 180-190 m. Eli onko mitään järkeä laittaa 3-12 kW, jos kuitenkin 97% ajasta selviäisi tuolla pienemmälläkin. Ja onko tuosta kaivon ylimitoituksesta mitään haittaa.

[ishiba]

Vähän huonosti mitään infoa noiden inverttereiden hyötysuhteesta tehon funktiona. Tuntuu, että valmistajat ilmoittaa hyötysuhteen yleensä noin puolella teholla. Jos ihmisten mittauksia katselee, niin ei se hyötysuhde myöskään näytä olevan mitenkään huono ainakaan pienillä tehoilla. Ainut maininta täyden tehon COP:sta löytyi saksalaisesta Niben esitteestä, jossa täydellä tehon COP on vähän huonompi.

- Valitun lämmityslaitteen lämmitysteho,  ( Lähes täysteho)   8,0 kW
- Valitun lämpöpumpun teho riittää saakka   -24 °C

Jos tuon perusteella oikein laskeskelin, niin 2 kW lämmitysteho tarvitaan n. 10 °C ulkolämpötilassa ja 3 kW n. 4 °C ulkolämpötilassa. Eli suurempitehoinen pumppu alkaa käydä jatkuvaa käyntiä vähän viileämmällä säällä. En osaa sanoa, millainen käytännön merkitys tuolla asialla on, enkä nyt uskalla ottaa kantaa sen kummemmin tuohon iso vs. pieni kysymykseen.

Kosteat tilat voisi hyvin laittaa vaikka vesikiertoiseksi lattioiksi (n. 12 m2), mutta onnistuuko lämpötilan säätäminen sekä lattiaan että pattereihin sopivaksi?

Lattiakiertoon pitää laittaa shunttaus kolmitieventtiilillä ja omalla kiertopumpulla, kun oletettavasti lattiaan riittää pienempi menoveden lämpötila.

Jos haluaa kesällä lämmittää pelkkiä lattioita maalämmöllä, niin sitten olisi syytä olla riittävän kokoinen varaaja ja patterikiertoon kolmitieventtiili tms. sen sulkemiseksi kesäksi. Mukavuuslämmityksen tehontarve kesällä on niin pieni suhteessa maalämpöpumpun tehoon, että tuo varaaja saattaa olla tarpeen. Jos kesälämmitystä haluaa, niin se kannattaa kertoa hyvissä ajoin suunnittelijalle.

Kaivon kuitenkin ajattelin vähän ylimitottaa 180-190 m. Ja onko tuosta kaivon ylimitoituksesta mitään haittaa.

Ei kai siitä mitään haittaa ole, kunhan siinä MLP:n keruupumpussa vaan teho riittää. Taitaa ne kaikki jaksaa 200 m kaivoa, mutta kannattaa toki tarkistaa. Tuohon kaivon mittaan vaikuttaa vuotuinen energiantarve, ei pelkästään se pumpun teho.

[fraatti]

Vähän huonosti mitään infoa noiden inverttereiden hyötysuhteesta tehon funktiona. Tuntuu, että valmistajat ilmoittaa hyötysuhteen yleensä noin puolella teholla. Jos ihmisten mittauksia katselee, niin ei se hyötysuhde myöskään näytä olevan mitenkään huono ainakaan pienillä tehoilla.

Tuo on yksi harvoja mistä on "luotettavia" tuloksia myös minimi-, täys- ja osateholta.
http://www.maalampofoorumi.fi/index.php?topic=8650.msg115247#msg115247

[ishiba]

Tuo on yksi harvoja mistä on "luotettavia" tuloksia myös minimi-, täys- ja osateholta.
http://www.maalampofoorumi.fi/index.php?topic=8650.msg115247#msg115247

No nyt on asialliset taulukot ja graafit! Laitetaan tähän vielä pari arvoa Viessmann VITOCAL 333-G "2-11" -pumpusta. Eli 0 °C maaliuoksella 35 °C lämmitysvedellä paras COP on 5,31 kW nimellisteholla ja 55 °C vettä tuotetaan parhaalla hyötysuhteella maksimiteholla.

Teho	COP 0/35	COP 0/55
Max.	4,04	2,90
Nim.	4,72	2,82
Min.	4,22	2,63

[mijuka]

Viessmann varmaan olisi kans hyvä vaihtoehto ja teho skaala ois just 2,4 – 11,4 kW minun tapauksessa riittävä, tosin toi on 2 m korkee ja tila 196 cm, tuo rajoittaa jo käytännössä mallien valinnan Bosch, Nibe, Mitsubishi ja Thermia merkkien välille kun en halua erillistä lkv:tä.  Luultavasti mitsu jää pois jo pelkästään saatavuuden takia, mutta vois se muutenkin jäädä pois laskuista. No tässä on vielä onneksi aikaa mietiä kun kaivoakaan ei vielä ole.

Lattialämmön noihin 12 m2 tiloihin olen jo päättänyt ettei kannata ainakaan nyt tehdä. Tosin autotalliin (35 m2) laitan, kun taloon saan patterit ja pumpun toimintaan. Autotalliin ajattelin oman kierron glykolilla lämmönvaihtimen kautta ja näillä näkymin puhallinkonvektorilla.

Kiitoksia kommenteista ja lisää neuvoja saa antaa, kuten patteriverkoston suunnitelusta, tarkoitus on itse vetää noiden sähköpattereiden tilalle uudet "purmot" tai vastaavat. Lähinnä mietittytää yksi- vai kaksiputki ratkaisu. Itse olen kyllä kallistumassa kaksiputkiratkaisuun. Tulisi kaksi erillistä piiriä ja pattereita noin 6 kumpaankin. Mites noiden runkolinjojen putkipaksuudet, riittäneekö 20-22 mm ja patteriin 16 mm. Sinkittyä tai komposiittiä olen siihen ajatellut. Sinkitty taitas olla vähän halvempi ratkaisu, onko jotain perustelua kumpi parempi?

[ishiba]

Lattialämmön noihin 12 m2 tiloihin olen jo päättänyt ettei kannata ainakaan nyt tehdä. Tosin autotalliin (35 m2) laitan, kun taloon saan patterit ja pumpun toimintaan. Autotalliin ajattelin oman kierron glykolilla lämmönvaihtimen kautta ja näillä näkymin puhallinkonvektorilla.

Tuo autotallin lämmitys pitää huomioida toki pumpun ja kaivon mitoituksessa.

Kiitoksia kommenteista ja lisää neuvoja saa antaa, kuten patteriverkoston suunnitelusta, tarkoitus on itse vetää noiden sähköpattereiden tilalle uudet "purmot" tai vastaavat. Lähinnä mietittytää yksi- vai kaksiputki ratkaisu. Itse olen kyllä kallistumassa kaksiputkiratkaisuun. Tulisi kaksi erillistä piiriä ja pattereita noin 6 kumpaankin. Mites noiden runkolinjojen putkipaksuudet, riittäneekö 20-22 mm ja patteriin 16 mm. Sinkittyä tai komposiittiä olen siihen ajatellut. Sinkitty taitas olla vähän halvempi ratkaisu, onko jotain perustelua kumpi parempi?

Kauheasti näistä ole tietämystä, joten seuraavat jutut voi jättää omaan arvoonsa. Kommentoidaan nyt kuiten jotakin.

2-putkinen ehdottomasti. 1-putkinen ei taida maalämmön kanssa soveltua. Jos jotain spessua haluaa, niin reverse return -tyylinen patteriverkosto voisi olla oikein toimiva ratkaisu, jos talon arkkitehtuuri antaa myöten.

Putkien mitoitukseen kannattaa perehtyä huolella, niin ei tule meluongelmia. Mielestäni mieluummin liian isoa kuin pientä ainakin sen runkolinjan osalta. Yleensähän putkikokoa voi pienentää siellä menolinjan lopussa, kun virtaus on siellä pienempi. Mielestäni se patterin yli oleva paine-ero saisi olla niitä yleisiä suosituksia pienempi kaikissa linjan pattereissa. Maalämmöllä jos haluaa lämmitellä pienellä dt:llä, niin tarvitaan kuiten aika reiluja virtauksia.

Eikös ne putket voisi olla ihan mustaa rautaa? Patterithan käsittääkseni on ns. mustaa ja sitä saisi olla joidenkin lähteiden mukaan muutenkin siellä verkostossa. Kaikki putki yms. mitä siihen verkostoon tulee pitäisi olla sellaista, että siitä ei happi pääse diffuusiolla läpi. Mitä enemmän siellä on mustaa rautaa, niin sitä enemmän siellä on pinta-alaa sitomaan se veden happi ruosteeksi. Happeahan sinne menee esim. täytön yhteydessä, mutta se kai yhtyy rautaan muutamassa tunnissa. Ilmauksen yhteydessä se ulostuleva kaasu taita olla sitten jo enimmäkseen typpeä. Jatkossa siinä verkoston vedessä ei pitäisi juurikaan happea olla.