Maalämpöfoorumi

Maalämmön suunnittelu => Mitoitus, isot kohteet, kerrostalot ja hallit => Aiheen aloitti: traktori - 11.10.21 - klo:16:20

Otsikko: Maatilakeskuksen lämpöremontti ja uusi halli
Kirjoitti: traktori - 11.10.21 - klo:16:20
Täältä on saanut paljon tukea mitoituksiin, ja nyt kaivattaisiin apua vähän isompaan mietintään.

Nykytilanne:
Maatilakeskus, jossa asuintaloina 2 kpl 1800-luvun harakanpesiä ja 1 kpl 1980-luvun talo, vesipatterit. Lisäksi vm.2010, 409 m2 (2840 m3) korjaamohalli lattialämmityksellä. Ja pientä lämmitystä on ohjattu pariin muuhunkin kohteeseen.
Lämmitys: hakekeskuslämmitys, 75 kW Heizomat kattila, max n. 250 m3 haketta palanut vuosittain. Sijainti 21130.

Kattila on 2009 rakennettu vanhan navetan säilörehutorniin ja viereinen torni toimii n. 100 m3 hakevarastona. Lämpökeskuksesta on pitkät kanaalit kolmeen eri suuntaan. Hakekattilan käyttöikä tulee jossain kohtaa vastaan, ja se on nyt jo ollut vähän ylärajoilla kovimmilla pakkasilla, jolloin jouduttu ajamaan liian isoilla lämmöillä. Myöskään oman metsän puun käyttö omassa lämmityksessä ei ole mikään pakollinen tavoite, vaan puun voi myydä hyvillä mielin ulos. Ja kokemukset maalämmöstä ovat olleet positiivisia, joten tämäkin puoltaa lämpöremonttia.

Nyt suunnitellaan uutta hallia, ja tämän yhteydessä on tullut mieleen seuraava skenaario:

Miten toteuttaisitte lämpöremontin? Lisää maustetta vielä, eli tuohon uuteen halliin saisi aika paljon aurinkopaneeleja katolle. Miten niitä voisi hyödyntää?
Otsikko: Vs: Maatilakeskuksen lämpöremontti ja uusi halli
Kirjoitti: tomppeli - 11.10.21 - klo:19:50
Alan selvittelemään itselleni laskentaa..
- Asuinrakennukset laskettuna. Saattaa olla virheellisiä lähtötietoja.
- Hallirakennukset laskelmakin valmis. Huoltohallin lähtötiedot ovat oletuspohjaisia.

Kerro, jos olen laittanut jotain väärin!
Otsikko: Vs: Maatilakeskuksen lämpöremontti ja uusi halli
Kirjoitti: traktori - 11.10.21 - klo:20:42
Alan selvittelemään itselleni laskentaa..
Kiitos jo etukäteen! Kysy lisätietoa, niin katsotaan mitä tällaisesta vanhasta kohteesta on saatavilla :)
Otsikko: Vs: Maatilakeskuksen lämpöremontti ja uusi halli
Kirjoitti: tomppeli - 12.10.21 - klo:12:16
Tervetuloa uudelleen!
Koetin tehdä kahdelle talolle yhteisen lämmitysjärjestelmän laskelman ja liitin siitä tulosteen omaan viestiisi (https://www.maalampofoorumi.fi/index.php?action=dlattach;topic=10313.0;attach=14955).
Jos laskelman lähtötiedoissa on virheellisyyksiä, kerro niistä ja korjaan ne. Korjaaminen on helppoa.

Laskelmassa olevan kahdelle talolle yhteisen lämpöpumpun antoteho 30 kW (= lämmitysteho),
pitää katsoa pumpun valmistajan tiedoista B0 W50 tai B0 W55 olosuhteissa (http://www.maalampofoorumi.fi/index.php?topic=5629.msg67769#msg67769).
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.

Tässä kahdelle talolle tehdyn laskelman tulos tiivistettynä:
Talo ”traktori”, Harakat 1 ja 2   POIKKO   (Varsinais-Suomi)
VUOTUINEN LÄMMITYSTARVE:  PATTERILÄMMITYS  -  COP -laskennassa 44 °C  -  menovesi lämpötila max 54 °C
LÄMMITYSTARVE ILMAN LÄMMINTÄ KÄYTTÖVETTÄ  -  MUT = -25 °C
- Harakka1 1940: Patterilämmitys, 21°C, 210 m2, 546 m3       69,2 W/m2   14,52 kW   32 950 kWh
- Harakka2 alakerta 1940: Patterilämmitys, 21°C, 150 m2, 390 m3 67,4 W/m2   10,11 kW   22 910 kWh
- Harakka2 yläkerta 1940: Patterilämmitys, 21°C, 70 m2, 140 m3    67,6 W/m2   4,73 kW   11 148 kWh
RAKENNUKSEN  LÄMPÖHÄVIÖT  YHTEENSÄ         68 W/m2   29,36 kW   67 008 kWh

• Kiinteistö,  430 m2,  1076 m3    4,3 COP   28,63 kW   67 008 kWh
- Lämmin käyttövesi,   varaajatilavuus   0,306 m3 / 50 °C   2,9 COP   1,92 kW   8 000 kWh
- Yhteensä         4,1 SCOP   30,6 kW   75 008 kWh
- Vähennetään taloussähkön lämmitysvaikutus   -3 640 kWh   1,48 kW   71 368 kWh
- Ei huomioitu mitään lisälämmitysmuotoja    0 kWh   0,00 kW   71 364 kWh
- Maalämmöllä tuotetaan            30,00 kW   71 360 kWh
- Sähkövastuksella tuotettavaksi jää      4 kWh
 Yhteensä   430 m2   166 kWh/m2   4,1 SCOP   30,0 kW   71 364 kWh

Tarvittava lämmityslaitteen lämmitysteho      30,6 kW
- Valitun lämmityslaitteen lämmitysteho,  ( Optimiteho )   30,0 kW 

- Valitun lämpöpumpun teho riittää saakka      -24 °C
- Maasta kerätään          ( 4,1 COP)   23,0 kW   53 843 kWh
- Sähkölaitokselta tulee pumpun käyttösähköä      17 521 kWh
- Ostosähköä yhteensä  (pumpun käyttösähkö + vastuslämmitystä  4 kWh)   17 525 kWh
- Ei ole ilmanvaihdon jälkilämmitystä  sähköllä!    0 kWh

Tarvitaan 3 kpl 186 m kaivoa. Kaivojen yläosassa 4 m vedetöntä ja 10 m maaporausta.   Poraussyvyys   186 m
- Kaivoon tarvittavan keräimen pituus 2 x 186 metriä.   Putkea kaivossa yhteensä   372 m 

- Liitäntä pumpulta kaivoille.  Välimatka = 10 m. (Painehäviö 6,8 kPa)   2 kpl   PE63x5.8   20 m
  Kaivon aktiivisyvyydellä tarkoitetaan sitä kaivon syvyyttä, jossa keruuputkisto on aina veden ympäröimänä.

• Alla painehäviö virtauksella 1,7 l/s (virtaus kaivoa kohden on 1,7 / 3 = 0,57 l/s = 34 l/min = 2040 l/h):
- Kaivo, painehäviö 0,57 l/s virtaus PE40*2.4 putkilla, ΔT = 3,3 K. Liitäntäputkitus mukana. Volyymi 1230 litraa   73 kPa = Ei toimi
- Kaivo, painehäviö 0,57 l/s virtaus PE45*2.6 putkilla, ΔT = 3,3 K. Liitäntäputkitus mukana. Volyymi 1539 litraa   42 kPa = 0,42 bar
 Tai vaakakeruulla:               
- kostea savi, 1143 m = 4 x 290 metriä PE40x3.7 SINIRAITA. Upotussyvyys vähintään 0,9 m. Vol 1351 litraa      47 kPa = 0,47 bar 
...
Lämpökaivojen keskinäinen etäisyys laskelmassa on 25 metriä. Jos etäisyys jää pienemmäksi, tarvitaan syvemmät kaivot.
...
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.
Otsikko: Vs: Maatilakeskuksen lämpöremontti ja uusi halli
Kirjoitti: tomppeli - 13.10.21 - klo:08:59
Hallirakennukset.
Koetin tehdä kahdelle hallille yhteisen lämmitysjärjestelmän laskelman ja liitin siitä tulosteen omaan viestiisi (https://www.maalampofoorumi.fi/index.php?action=dlattach;topic=10313.0;attach=14957).
Laskelmassa on oletettu, että uuteen halliin asennetaan riittävän isotehoiset (esim. Volcano) puhallinpatterit, jotta lämmityksen kiertoveden lämpötilan ei tarvitse nousta kovimmillakaan pakkasilla yli +45 C.
Huoltohallin lähtötiedot ovat olettamuspohjaisia ja voivat olla väärin.

Huoltohallin lattialämmitystä varten tarvitaan kiertoveden lämpötilaa alentava sekoittajayksikkö kiertopumppuineen. Sen sijoitus tulisi olla maalämpökoneen läheisyydessä uudessa huoltohallissa, jotta lämmönsiirtokanaaliin ei tarvitse syöttää tarpeettoman lämmintä vettä. Lämpöhäviö kanaalissa jää pienemmäksi.
Jos laskelman lähtötiedoissa on virheellisyyksiä, kerro niistä ja korjaan ne. Korjaaminen on helppoa.

Laskelmassa olevan kahdelle talolle yhteisen invertterityyppisen maalämpökoneen antoteho 48 kW (= lämmitysteho),
pitää katsoa pumpun valmistajan tiedoista B0 W50 tai B0 W55 olosuhteissa (http://www.maalampofoorumi.fi/index.php?topic=5629.msg67769#msg67769).
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.

Tässä kahdelle hallille tehdyn laskelman tulos tiivistettynä:
Talo ”traktori” hallit   POIKKO   (Varsinais-Suomi)
VUOTUINEN LÄMMITYSTARVE:  PATTERILÄMMITYS  -  COP -laskennassa 38 °C  -  menovesi lämpötila max 45 °C
LÄMMITYSTARVE ILMAN LÄMMINTÄ KÄYTTÖVETTÄ  -  MUT = -25 °C
- Huoltohalli 2010: Lattialämmitys, 15°C, 410 m2, 2840 m3       39,6 W/m2   16,24 kW   26 008 kWh
- Uusi halli varasto 2021: Patterilämmitys, 15°C, 1050 m2, 7350 m3    23,3 W/m2   24,47 kW   37 527 kWh
- Uusi halli tsto alak 2021: Lattialämmitys, 21°C, 220 m2, 660 m3    19,9 W/m2   4,38 kW   11 810 kWh
- Uusi halli tsto yläk 1982: Lattialämmitys, 21°C, 178 m2, 457 m3    18,5 W/m2   3,30 kW   8 288 kWh
- Lämmönsiirtokanaali CALPEX3 DUO 40+40/126, +35°C, 7 m:      0,04 kW   342 kWh
RAKENNUKSEN  LÄMPÖHÄVIÖT  YHTEENSÄ      26 W/m2   48,42 kW   83 975 kWh

• Kiinteistö,  1858 m2,  11308 m3       5,0 COP   46,38 kW   83 975 kWh
- Lämmin käyttövesi,   varaajatilavuus   0,306 m3 / 50 °C   2,9 COP   1,92 kW   8 000 kWh
- Yhteensä         4,6 SCOP   48,3 kW   91 975 kWh
- Vähennetään taloussähkön lämmitysvaikutus   -15 064 kWh   7,91 kW   76 911 kWh
- Ei huomioitu mitään lisälämmitysmuotoja          0 kWh   0,00 kW   76 910 kWh
- Maalämmöllä tuotetaan            48,00 kW   76 910 kWh
- Sähkövastuksella tuotettavaksi jää               1 kWh
 Yhteensä   1 858 m2   41 kWh/m2   4,6 SCOP   48,0 kW   76 910 kWh

Tarvittava lämmityslaitteen lämmitysteho         48,3 kW
- Valitun lämmityslaitteen lämmitysteho,  ( Optimiteho )   48,0 kW 

- Valitun lämpöpumpun teho riittää saakka         -25 °C
- Maasta kerätään          ( 4,6 COP)   38,3 kW   60 250 kWh
- Sähkölaitokselta tulee pumpun käyttösähköä         16 660 kWh
- Ostosähköä yhteensä  (pumpun käyttösähkö + vastuslämmitystä  1 kWh)   16 661 kWh
- Lisäksi ilmanvaihdon jälkilämmitys kuluttaa sähköä vuodessa     3 210 kWh

Tarvitaan 4 kpl 196 m kaivoa. Kaivojen yläosassa 4 m vedetöntä ja 10 m maaporausta.   Poraussyvyys   196 m
- Kaivoon tarvittavan keräimen pituus 2 x 196 metriä.   Putkea kaivossa yhteensä   392 m
- Liitäntä pumpulta kaivoille.  Välimatka = 15 m. (Painehäviö 3,7 kPa)   2 kpl   PE90x8.2   30 m 

  Kaivon aktiivisyvyydellä tarkoitetaan sitä kaivon syvyyttä, jossa keruuputkisto on aina veden ympäröimänä.

• Alla painehäviö virtauksella 2,68 l/s (virtaus kaivoa kohden on 2,68 / 4 = 0,67 l/s = 40 l/min = 2412 l/h):
- Kaivo, painehäviö 0,67 l/s virtaus PE40*2.4 putkilla, ΔT = 3,5 K. Liitäntäputkitus mukana. Volyymi 1819 litraa   109 kPa = Kelvoton
- Kaivo, painehäviö 0,67 l/s virtaus PE45*2.6 putkilla, ΔT = 3,5 K. Liitäntäputkitus mukana. Volyymi 2253 litraa   57 kPa = Ok
- Kaivo, painehäviö 0,67 l/s virtaus PE50*2.8 putkilla, ΔT = 3,5 K. Liitäntäputkitus mukana. Volyymi 2739 litraa   34 kPa = 0,34 bar
- Kaivo, painehäviö 0,67 l/s virtaus PE50*2.5 GeoDuo pariputki, ΔT = 3,5 K. Liitäntä mukana. Volyymi 2807 litraa   32 kPa = 0,32 bar
 Tai vaakakeruulla:               
- kostea savi, 1551 m = 6 x 260 metriä PE40x3.7 SINIRAITA. Upotussyvyys vähintään 0,9 m. Vol 2257 litraa      44 kPa = 0,44 bar 

...
Lämpökaivojen keskinäinen etäisyys laskelmassa on 25 metriä. Jos etäisyys jää pienemmäksi, tarvitaan syvemmät kaivot.
...
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.
Otsikko: Vs: Maatilakeskuksen lämpöremontti ja uusi halli
Kirjoitti: traktori - 13.10.21 - klo:13:06
Iso kiitos laskelmista!!! Näiden avulla on paljon parempi lähteä neuvottelemaan.

Kyselen lisää ja kerron, miten hanke etenee.
Otsikko: Vs: Maatilakeskuksen lämpöremontti ja uusi halli
Kirjoitti: tomppeli - 13.10.21 - klo:13:39
...
Kyselen lisää ja kerron, miten hanke etenee.

Kiitos Sinulle!
Mielenkiinnolla jäämme odottamaan sitä, kuinka toteutat näitä projekteja.
Menestystä hankkeillesi!