Maalämpöfoorumi
Maalämmön suunnittelu => Mitoitus omakotitalot ja pienet kohteet => Aiheen aloitti: JA - 29.03.19 - klo:15:39
-
Hei,
Tarvisin apua maalämmön mitoitukseen.
Nykyinen lämmitysmuoto puukeskuslämmitys. Kattila varastorakennuksen puolella jonne ajattelin sijoittaa pumpun 800L varaajaan ja kanaalia pitkin taloon 223L CTC Ecoel kattilaan. Kyseinen sähkökattila ollut alusta asti käytössä johon on myös liitetty aurinkopaneeli kesä avuksi joka myös jää käyttöön. Kattilan puran pois.
Eli Talo Seinäjoella rakennusvuosi 2009.
-133m2 huonekorkeus 2.5m, 46m2 pinta-alasta korotetulla katolla harjan korkeus 3.1m
-Yksikerroksinen
-Tasamaalla
-2010 ja 2011 lämmitys täysin sähköllä kokonaiskulutus 2010 19 792kwh 2011 18 224kwh. Pelkkä talo tässä vaiheessa.
2013 ensimmäinen täysivuosi puulla. Sähkön kokonaiskulutus 6 840kwh. myös varaston lämmitys+sähkö
2014 6 876kwh
2015 6 316kwh
2016 9 546kwh
2017 8 842kwh
2018 8 750kwh
Puuta 25-30m3 heittomottia. ehkä 28m3 lähellä totuutta. Enimmäkseen koivua.
-Lattialämmitys
-IV kone lämmöntalteenotolla vuosihyötysuhde 49% luki jossain.
-Ulkoseinää 53m
-Yläpohja 100mm levyvilla+ 250mm puhallusvilla u-arvo 0,12
-Alapohja 80mm latta+150mm styrox u-arvo sisä 0,13/ reuna 0.19 Maanvarainen
-Ulkoseinä 200mm levyvilla, seinän paksuus 309mm u-arvo 0,22
-Ikkunat 3-kerros u-arvo 1,3 n.15m2
-Ulko-ovet u-arvo 1,3 2kpl 21x10/ 2kpl 21x9
-Sisälämpötila 21 astetta.
Varasto
-51m2 huonekorkeus 2.5m
-31m ulkoseinää
-3 kpl 6x9 2-kerros ikkuna
-Ulko-ovi 14x21
-Nosto-ovi 2500x2125 muistaakseni 40mm uretaani
-Alapohja 80mm laatta+50mm styrox maanvarainen
-Yläpohja 100mm levyvilla
-Ulkoseinä 150mm levyvilla seinän paksuus 238mm
-Varaston ja talon välissä 8m lämpökanaali
-Varaston lämpö <10 astetta.
-Lattilämmitys
-
Tervetuloa mukaan foorumille!
Koetin tehdä laskelman. Klikkaa tätä; näet tehokuvaajan ja laskelman erittelyn. (http://www.maalampofoorumi.fi/index.php?action=dlattach;topic=8704.0;attach=9843)
Jos laskelman lähtötiedoissa on virheellisyyksiä, kerro niistä ja korjaan ne. Korjaaminen on helppoa.
Tässä laskelman tulos tiivistettynä:
Talo ”JA” SEINÄJOKI (Etelä-Pohjanmaa)
LÄMMITYSTARVE ILMAN LÄMMINTÄ KÄYTTÖVETTÄ - MUT = -31 C°
- Talo 2009: Lattialämmitys, 21 C°, 133 m2, 359 m3: 6,56 kW 18 890 kWh
- Varasto 2009: Lattialämmitys, 9 C°, 51 m2, 128 m3: 2,41 kW 5 200 kWh
- Lämmönsiirtokanaali Uponor2Quattro2x32/28+18/175, +55 C°, 8 m: 0,17 kW 1 473 kWh
RAKENNUKSEN LÄMPÖHÄVIÖT YHTEENSÄ 9,1 kW 25 564 kWh
VUOTUINEN LÄMMITYSTARVE: LATTIALÄMMITYS - COP -laskennassa 31 Cº - menovesi lämpötila max 35 Cº
• Kiinteistö, 184 m2, 487 m3 4,8 COP 8,64 kW 25 564 kWh
- Lämmin käyttövesi, varaajatilavuus 0,195 m3 / 55 Cº 2,5 COP 1,71 kW 6 000 kWh
- Yhteensä 4,1 SCOP 10,3 kWh 31 564 kWh
- Vähennetään taloussähkön lämmitysvaikutus -836 kWh 0,27 kW 30 728 kWh
- Ei huomioitu mitään lisälämmitysmuotoja 0 kWh 0,00 kW 30 728 kWh
- Pumpulla tuotetaan 10,40 kW 30 728 kWh
- Sähkövastuksella tuotettavaksi jää 0 kWh
Yhteensä 30 728 kWh
Tarvittava lämmityslaitteen lämmitysteho 10,3 kW
- Valitun lämmityslaitteen lämmitysteho, ( Optimiteho) 10,4 kW
- Valitun lämpöpumpun teho riittää saakka -31 C°
▪ Maasta kerätään ( 4,1 COP) 8,2 kW 23 184 kWh
▪ Sähkölaitokselta tulee pumpun käyttösähköä 7 544 kWh
▪ Ostosähköä yhteensä (pumpun käyttösähkö + vastuslämmitystä 0 kWh) 7 544 kWh
Tarvitaan 241 aktiivimetrin lämpökaivo. Keruun virtaus oltava vähintään 0,61 l/s (= 36,6 l/minuutissa).
Liitäntäputkitus pumpulta kaivolle. Etäisyys 10 m 2 kpl PE50x4.6 20 m
Kaivon aktiivisyvyydellä tarkoitetaan sitä kaivon syvyyttä, jossa keruuputkisto on aina veden ympäröimänä.
Alla keruupiirin painehäviö sileäseinämäisille keräinputkille (0,61 l/s):
• Kaivon painehäviö 0,61 l/sek virtauksella ja PE40*2.4 putkilla, ΔT = 3,3 K 109 kPa (1,09 bar)
• Kaivon painehäviö 0,61 l/sek virtauksella ja PE45*2.6 putkilla, ΔT = 3,3 K 57 kPa (0,57 bar)
• Kaivon painehäviö 0,61 l/sek virtauksella ja PE50*2.8 putkilla, ΔT = 3,3 K 33 kPa (0,33 bar)
• Kaivon painehäviö 0,61 l/sek virtauksella ja PE50*2.5 GeoDuo pariputki, ΔT = 3,3 K 31 kPa (0,31 bar)
• Tai vaakakeruupiiri, kostea savi, 613 metriä = 2 x 300 m PEM40x3,7 SINIRAITA.
- Keruuputkien upotussyvyys vähintään 1,2 m.
...
Jos haluat, lähetän koko laskelman sinulle tavalliseen sähköpostiisi. Silloin voisit itse korjata virheelliset lähtötiedot.
Laskentaohjelman avaamiseen tarvitaan koneellesi ladattu ilmainen LibreOffice -toimisto-ohjelma (https://fi.libreoffice.org/).
Laskentapohja on myöskin ladattavissa täältä. (http://bergheat.ingalsuo.fi/)
Tämäkin mitoituslaskelma on vain suuntaa antava; ei ole mikään takuumitoitus.
Luotettavimman suunnittelun ja mitoituksen saat paikalliselta alan ammattisuunnittelijalta.
-
Tässä Tomppelin laskelmassa ihmetyttää kaivon aktiivisyvyys 241 metriä, vaikka pumppu on 10 kw. Miksiköhän tässä on noinkin syvä kaivo? Kyllä se varmaan noista luvuista selviää, mutta voisitko lyhyesti kertoa.
-
Energiamäärä sieltä kaivosta on oikea mittapuu syvyyden määritykseen eikä koneen teho...
-
Tässä Tomppelin laskelmassa ihmetyttää kaivon aktiivisyvyys 241 metriä, vaikka pumppu on 10 kw. Miksiköhän tässä on noinkin syvä kaivo? Kyllä se varmaan noista luvuista selviää, mutta voisitko lyhyesti kertoa.
Energiamäärä sieltä kaivosta on oikea mittapuu syvyyden määritykseen eikä koneen teho...
Näin on.
Vuodessa otetun lämpöenergian määrä ratkaisee kaivon syvyyden.
Etelässä voidaan ottaa metriä kohden enemmän energiaa siksi, että kallioperän lämpötila 50 - 100 metrin syvyydessä on Turussa lähes +7 ja Lapissa vain noin +3 °C .. +4 °C.
Seinäjoella kallioperän lämpötila on noin +5,5 °C.
Kaivosta ei voida yleensä ottaa lämpöenergiaa, kuin kaivon nolla lämpötilaan saakka.
Porakaivon syvyys riippuu kovastikin kohteen sijainnista Suomen kartalla.
Laskelmissa oletetaan kallioperän kiviaineksen lämmönjohtokyvyksi 3,0 W/mK.
Jos tiedetään, että kallioperän kiviaines on johtokyvyltään tuota parempi, voidaan valita lyhyempi lämpökaivo.
3,0 W/mK on suunnilleen keskimääräinen kiviaineksen lämmönjohtoluku Suomessa.
Kun johtuvuus on hyvä, siirtyy etäältä paremmin uutta lämpöenergiaa kaivolle.
Kaivoon tulee uutta lämpöpotentiaalia eniten kaivoa ympäröivästä kalliomassasta johtumalla.
Toisinaan sitä tulee lisää kaivon läpi virtaavan pohjaveden mukana.
Maan uumenista Suomessa kaivoon tulee varsin pieni lämpövuo, noin 15 - 70 mW/m². Keskimäärin se on Suomessa noin 37 mW/m² (GTK, Kukkonen).
Maan pinnalta kallioperään siirtyy huomattavasti suurempi lämpöenergian vuo, kuin maan uumenista.
Auringon energian määrä on pohjoisessa pienempi, kuin etelässä ja maan pinnan peitekerrokset vaikuttavat siihen.
Vuotuinen lämpötilan vaihtelu näkyy hiukan noin 15 metrin syvyyteen saakka.
Otamme porakaivosta lähinnä aikojen kuluessa kallioperään varastoitunutta energiaa.
Uutta lämpöenergiaa kaivoa ympäröivään kalliomassaan tulee vähemmän, kuin on se lämpömäärä, jonka me otamme kaivosta.
Tästä syystä kaivo viilenee vuosien kuluessa.
Jos kaivoa kuormitetaan liikaa, tulee mahdollisesti jossain vaiheessa tilanne, jossa kaivo on viilentynyt liikaa, eikä enään vastaa talouden lämmitystarvetta.
Kohtuullinen jatkuva kuormitus on noin 1,6 - 1,7 W/mK (Wattia kaivon syvyyden metriä ja koskemattoman kallioperän lämpötilan astetta kohden).
Lyhytkestoinen kuormitus saa olla enintään noin 6-7 W/mK.
Kaivoon alas menevän putken ympärille muodostuu jäävaippa, joka saattaa nostaa kaivoon alas menevää putkea ylös ja putkeen voi tulla vekki, joka haittaa keruun kiertoa.
On myöskin syytä muistaa, että energiakaivot eivät saa olla liian lähellä toisiaan.
Lähekkäin olevat kaivot kuluttavat lämpöenergiaa yhteisestä kalliomassasta.
Toivottavasti naapuri ei tee lämpökaivoaan liian lähelle sinun kaivoasi!
Älä myöskään porauta omia kaivojasi liian lähelle toisiaan.
Kaivojen keskinäiseksi etäisyydeksi pitäisi saada vähintää 20 - 25 metriä. Mitä suurempi etäisyys sitä parempi.
60 - 70 metrin etäisyydellä kaivot eivät juurikaan vaikuta toisiinsa.
Edit 02.04.2019.: Selvensin hiukan kirjoitukseni luettavuutta.
-
Kiitos perusteellisesta selvityksestä.
Jos naapurin kaivon syvyys on 200 m ja me porataan tästä 15 metrin päähän (Turun suositus min. etäisyydeksi), niin onko meidän parempi porata syvempi kaivo esim. 250 metriä vai onko tällä mitään merkitystä siihen, että kaivot eivät "syö toisiaan".
-
Jos on olemassa toinen, vähän liian lähellä oleva kaivo, voi asiaa korjata tekemällä vähän syvempi kaivo.
Kahden toisiaan vähän liian lähellä olevien kaivojen keskinäisen kilpailun energiavarannosta voittaa se syvempi.
Syvempi kaivo kerää energiaa vähän kauempaa, kuin matalampi.
-
Kiitos laskelmasta.
Voitko lähettää spostiin laskelman?
-
Kiitos laskelmasta.
Voitko lähettää spostiin laskelman?
Ok. Lähetin laskelman tavalliseen sähköpostiisi.