Maalämpöfoorumi
Maalämmön suunnittelu => Mitoitus omakotitalot ja pienet kohteet => Aiheen aloitti: Peekoo - 09.01.22 - klo:12:49
-
Taloomme on asennettu maalämpö kaukolämmön tilalle 2009. Pumppu Vaillant Geotherm 171 VWS 171/2 (17kw), kaivoja 2 x 195m. Käytännössä pumppu ei pysty tekemään yli + 41c vettä patterijärjestelmään ja vastus tulee avuksi jo noin 6-7 asteen pakkasella. Sähkönkulutus nousee silloin reippaasti. Onkohan järjestelmä alimitoitettu ja jos on, mitä tilanteen korjaamiseksi kannattaisi tehdä?
- Valkeakoski
- Rakentamisvuosi 1937
- Ei tietoa aiemman järjestelmän kulutuksesta, maalämpöä asennettaessa yläpohjan eristystä parannettiin.
- Patterilämmitys
- painovoimainen ilmanvaihto
- Ulkomitat noin 22 x 10 m
- Ulkoseinät tiiltä, paksuus noin 60cm. Ikkunat 2-kertaiset, osin alkuperäiset
- kaksi asuinkerrosta + kylmä kellari ja vintti, yläkerran ja vintin välissä vanhat eristeet + n 25 cm puhallusvillaa
- Lämpimät tilat noin 200m2 + 200 m2 + 20 m2 saunatilat kellarissa
- Huonekorkeus 1 krs 285cm ja 2 krs 270 cm
- Alapohja betonia, ei tietoa eristeistä
Kiitos avusta!
Peekoo
-
Tervetuloa mukaan foorumille!
Koetin tehdä laskelman ja liitin siitä tulosteen omaan viestiisi (https://www.maalampofoorumi.fi/index.php?action=dlattach;topic=10519.0;attach=15895).
Jos laskelman lähtötiedoissa on virheellisyyksiä, kerro niistä ja korjaan ne. Korjaaminen on helppoa.
Laskelmassa olevan lämpöpumpun antoteho 28 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 laskelman tulos tiivistettynä:
Talo ”Peekoo” VALKEAKOSKI (Pirkanmaa)
VUOTUINEN LÄMMITYSTARVE: PATTERILÄMMITYS - COP -laskennassa 44 °C - menovesi lämpötila max 54 °C
LÄMMITYSTARVE ILMAN LÄMMINTÄ KÄYTTÖVETTÄ - MUT = -27 °C
- Kellarikerros sauna 1937: Patterilämmitys, 21°C, 20 m2, 48 m3 86 W/m2 1,72 kW 5 820 kWh
- Talon alakerta 1937: Patterilämmitys, 21°C, 200 m2, 570 m3 61,1 W/m2 12,21 kW 32 133 kWh
- Talon yläkerta 1937: Patterilämmitys, 21°C, 200 m2, 540 m3 63,1 W/m2 12,61 kW 30 754 kWh
RAKENNUKSEN LÄMPÖHÄVIÖT YHTEENSÄ 63 W/m2 26,55 kW 68 707 kWh
• Kiinteistö, 420 m2, 1158 m3 4,0 COP 25,74 kW 68 707 kWh
- Lämmin käyttövesi, varaajatilavuus 0,371 m3 / 50 °C 2,9 COP 2,40 kW 10 000 kWh
- Yhteensä 3,0 SCOP 28,1 kW 78 707 kWh
- Vähennetään taloussähkön lämmitysvaikutus -3 560 kWh 1,27 kW 75 147 kWh
- Ei huomioitu mitään lisälämmitysmuotoja 0 kWh 0,00 kW 69 969 kWh
- Maalämmöllä tuotetaan 17,00 kW 64 791 kWh
- Sähkövastuksella tuotettavaksi jää 5 178 kWh
Yhteensä 420 m2 167 kWh/m2 3,0 SCOP 17,0 kW 69 969 kWh
• Tarvittava lämmityslaitteen lämmitysteho 28,1 kW
- Valitun lämmityslaitteen lämmitysteho, ( Liian pieni ) 17,0 kW
- Valitun lämpöpumpun teho riittää saakka -7 °C
- Maasta kerätään ( 3 COP) 12,8 kW 50 382 kWh
- Sähkölaitokselta tulee pumpun käyttösähköä 19 587 kWh
- Ostosähköä yhteensä (pumpun käyttösähkö + vastuslämmitystä 5178 kWh) 24 765 kWh
- Ei ole ilmanvaihdon jälkilämmitystä sähköllä! 0 kWh
• Tarvitaan 2 kpl 302 m kaivoa. Kaivojen yläosassa 4 m vedetöntä ja 15 m maaporausta. Poraussyvyys 302 m
- Kaivon aktiivisyvyys 298 metriä. Kaivoon tarvittavan keräimen pituus 2 x 302 m. Putkea kaivossa yhteensä 604 m
- Liitäntä pumpulta jakokaivolle. Välimatka = 10 m. (Painehäviö 7,3 kPa) 2 kpl PE50x4.6 20 m
Kaivon aktiivisyvyydellä tarkoitetaan sitä kaivon syvyyttä, jossa keruuputkisto on aina veden ympäröimänä.
• Alla painehäviö virtauksella 0,94 l/s (virtaus kaivoa kohden on 0,94 / 2 = 0,47 l/s = 28 l/min = 1692 l/h):
- Kaivo, painehäviö 0,47 l/s virtaus PE40*2.4 putkilla, ΔT = 3,3 K. Liitäntäputkitus mukana. Volyymi 1260 litraa 78 kPa = Ei toimi
- Kaivo, painehäviö 0,47 l/s virtaus PE45*2.6 putkilla, ΔT = 3,3 K. Liitäntäputkitus mukana. Volyymi 1592 litraa 46 kPa = 0,46 bar
Tai vaakakeruulla:
- kostea savi, 1285 m = 5 x 260 metriä PE40x3.7 SINIRAITA. Upotussyvyys vähintään 1 m. Vol 1644 litraa 19 kPa = 0,19 bar
...
Lämpökaivojen keskinäinen etäisyys laskelmassa on 25 metriä. Jos etäisyys jää pienemmäksi, tarvitaan syvemmät kaivot.
...
Tuo: "vastuslämmitystä 5178 kWh on keskiarvovuodelle." Kylminä talvina kuluu vastuslämmitykseen enemmän ostosähköä.
...
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.
-
Kiitos Tomppeli, olipa todella nopeaa toimintaa!
Ei ole laskelmaa katsoessa ihme, jos ei maasta tulevat lämmöt oikein riitä. Hankala tilanne, jos tarvittava teho on laskettu noinkin reilusti väärin. Kaivojen syventäminen ei taida helposti/kohtuuhintaan onnistua ja uusi isompi pumppukin olisi aikamoinen investointi. Nykyinen pumppu on toiminut luotettavasti, vaikka lämpöä puuttuukin.
Voiko kahden olemassaolevan rinnalle tehdä kolmannen kaivon ja saada lisämetrit sieltä?
Vai kannattaako kovimpien pakkasten varalle miettiä muita lämmönlähteitä, puskurivaraajassa taitaa olla liitännät myös muulle?
Löytyisikö tältä foorumilta ajatuksia ratkaisuksi? En varmaankaan ole ainoa, jolla on vastaava ongelma?
Ottaisin mielelläni laskelman sähköpostiini!
-
Laitoin laskelman sähköpostiisi..
Kyllä voi laittaa kolmannen kaivon.
Maalämpökoneen lämmitysteho ei oikein riitä.
Nykyisen lämmitysteho on 17 kW, täystehoisena se pitäisi olla noin 25 - 30 kW
-
Kolmannen kaivon lisääminen nykyiseen systeemiin lienee järkevin vaihtoehto, jos vain tontilla tilaa riittää. Tuleeko molemmista kaivoista putket pannuhuoneeseen, vai onko yhdistäminen tehty rakennuksen ulkopuolella?
”Tomppeli” voisi varmaan laskea, minkälainen kolmas kaivo vaadittaisiin.
-
Miten kylmää tulee kaivoista pakkasjaksoilla? Rajoittaako tehoa kaivon jäätymisriski vai MLP:n teho?
-
Nykyiset 2 x 195 metriset kaivot vastaavat aika hyvin 17 kW lämmitystehoisen maalämpökoneen tarvetta.
Jos lämmityslaitos mitoitetaan täystehoiseksi (25 - 30 kW), tarvittaisiin kolmanneksi kaivoksi noin 220 - 230 metrin syvyinen lämpökaivo.
Jo kolmas 195 metrinen parantaa tilannetta.
-
Kiitos tiedostosta ja hyvistä kommenteista! Kaivosta tulee pakkasjaksolla -1 tai -2 neste pumpulle ja takaisin näyttäisi menevän -5
-
No sitten on kaivotkin aivan rajalla. Onko kompura koskaan sammunut kylmillä jaksoilla kaivon takia.
Paljonkos vastuksia käytetään? Onko niistä laskuria? Energiasta tuon pitäisi tehdä jo varsin suuren osan, joten kovin kummoista säästöä ei välttämättä ole vuosikulutukseen tulossa. Paljonko vuosikulutus on ollut?
Tietysti lisäkaivoilla keruu pysyy lämpimämpänä, mikä auttaa hiukan myös parantamaan COPia.
-
Jep.
Vaikka nykyiset 2 x 195 metriset kaivot vastaavat aika hyvin 17 kW lämmitystehoisen maalämpökoneen tarvetta, niin niiden kuormitusprofiili on poikkeava tuon maalämpökoneen alimitoituksen takia.
Kone käy noin -5 asteesta alkaen jatkuvasti, eikä elpymistaukoja ole. Pitkä yhtäjaksoinen kuormitus hyytää kaivot.
Kaivoista otetaan liikaa lämpöenergiaa.
Kaivot käyvät ilmeisesti aika kylminä.
-
6 kw vastus on ollut päällä reilut 1000h vuodessa ja lämpöpumppu käynnissä reilut 4000h/vuosi. Kaivot on melko kylminä ihan niin kuin arvelette.
Saako kaivoihin vietyä lämpöä kesäaikaan ja onko siinä mitään järkeä? Löytyyköhän mitään tolkullista tapaa korjata tilannetta ilman isoja investointeja?
-
Vastuksen sähkön kulutus siis 700-1000€ vuodessa.
Uusi kaivo ei taida tuohon kovin paljoa vaikuttaa, jos 17kW ei vain kompressorilla yksinkertaisesti riitä?
-
6 kw vastus on ollut päällä reilut 1000h vuodessa ja lämpöpumppu käynnissä reilut 4000h/vuosi. Kaivot on melko kylminä ihan niin kuin arvelette.
Saako kaivoihin vietyä lämpöä kesäaikaan ja onko siinä mitään järkeä? Löytyyköhän mitään tolkullista tapaa korjata tilannetta ilman isoja investointeja?
Kesäaikana kaivoihin ladattu lämpöenergia auttaa kovin vähän, eikä kannata.
On eri asia, jos on reilusti viilennystarvetta, jolloin lämpöenergian lataaminen kaivoihin on mielekkäämpää.
-
Keruupiiri kuntoon kolmannella kaivolla on järkevin vaihtoehto. Kaivon porauksesta saa myös ihan merkittävän kotitalousvähennyksen. Aikanaan kun pumppu tulee vaihtoikään, silloin pääsee helpommalla kun keruupuoli on kunnossa.
Onko talon energian kulutusta mahdollista pienentää, esimerkiksi ikkunoiden vaihdolla?
-
6 kw vastus on ollut päällä reilut 1000h vuodessa ja lämpöpumppu käynnissä reilut 4000h/vuosi. Kaivot on melko kylminä ihan niin kuin arvelette.
Saako kaivoihin vietyä lämpöä kesäaikaan ja onko siinä mitään järkeä? Löytyyköhän mitään tolkullista tapaa korjata tilannetta ilman isoja investointeja?
Mikä on iso investointi? Uusi ~30 kW MLP on alkaen 10 t€ ja silloin pitää ehdottomasti myös porata lisää, kun jo tuolla nykyteholla kaivot on noin kylmiä. Toisalta sitten kaivosta otetaan nyt ehkä 46 MWh/a ja tarve olisi ehkä 51 MWh/a eli n. 10% lisää. Siis varmasti tulisi hienosti toimeen kolmannella 195 m kaivolla, joka maksaisi n. 6 t€.
Jos uskoo tuon nykyisen vielä kestävän pitkään, voi tietysti ostaa myös täydentävän pienemmän MLP:n, mutta maksaa sekin lähemmäs 10 t€ ja vaatii sen kaivon.
Noilla saisi sen 6000 kWh sähkötehon tiputettua jonnekin 2000 kWh paikkeille eli säätöä ehkä 500 €/a asennuksineen 20 t€ suuruusluokan sijoituksella.
Hiukan halvempi vaihtoehto on hankkia muutama ILP, mutta eihän niiden COP niin kaksinen ole kovilla pakkasilla, joten säästö ehkä 3000 kWh eli alle 400 €/a. Vaatisiko kolme ILPiä, ehkä 6000 €. Noilla saa sitten myös jäähdytettyäkin.
Samaa suuruusluokkaa olevan säästön saisi vähentämällä lämmöntarvetta n. 10 MWh, jolloin vastuskäyttö puolittuisi ja hiukan vähenisi myös kompuran käyttö. Eristystä pitäisi silloin parantaa suuruusluokkaa 100 W/C.
Jos ikkuinoita on 40 m2 ja nykyiset on 2-lasisia eikä moderneja, on niiden U-arvo helposti tiputettavissa 3->0,7. Tuosta siis voisi tulla ~100 W/C. Mutta vaihto karmeineen maksaakin sitten 20 t€ suuruusluokkaa.
Ulkoseinää on ehkä 10-kertaisesti. Sen U-arvoa on helpohkoa tiputtaa muutamalla kymmenyksellä. Mutta maksaahan sekin.
-
Jos on avointa tilaa, niin ILP:llä saa avustettua hyvin. Lisäksi voi vaihtaa sellaisten huoneiden patterit, joihin ILP ei vaikuta, viileämmällä vedellä toimiviksi. Kun vastukset tulee mukaan jo alle 10C pakkasella niin uudet ILP:t toimii siinä vaiheessa vielä hyvällä hyötysuhteella.
Onko nyt vain yksi 6kW vastus? Ilmeisesti se ei riitä yksinään lisälämmöksi ja kovimmilla pakkasilla sisälämpötila alkaa laskea.
-
Kiitos hyvistä mietteistä ratkaisuksi ongelmaan! Täytyy pohtia, mikä olisi järkevin ratkaisu.