Maalämpöfoorumi
Tekniset kysymykset => Lämmönkeruu => Aiheen aloitti: jmkilpinen - 19.08.19 - klo:10:19
-
Tervehdys, kiitokset pääsystä foorumille! Rakennan kaksi pientä taloa, yht. 130 kerrosneliötä. Näihin tulee yhteinen maalämpöpumppu ja lämpö kerätään 28 paalusta, noin 13-metriä pitkiä. Eli keruupiirille tulee pituutta noin 350 metriä. Järjestelmän suunnitellut firma ehdottaa keruuletkuksi 40-millistä, joka hiukan heikosti mahtuu paaluun. Asennusta on tarjonnut firma jonka mielestä 16-millinen letku toimii paremmin. Näille tulee kuitenkin aika iso ero liuosmääriin 400 litraa versus 70 litraa. Osaako joku sanoa miten tämä liuosmäärä vaikuttaa lämmön saatavuuteen ja pumpun toimintaan ja ehkä pumpun valintaan? Pumpuksi on ehdotettu CTC Ecoheat 408.
Omia ajatuksia: isommalla liuosmäärällä pumppu voisi esim. kierrättää liuoksen noin kerran, pitää taukoa ja tauon aikana liuos keräisi lämpöä paaluista. Pienellä liuosmäärällä pumppu kierrättää sen kerran, ei saa vielä varaajaa lämpimäksi, jatkaa kierrätystä mutta ehtiikö liuos kerätä lämpöä maasta samaan aikaan? Entä painehäviöt, kuinka letkun paksuus vaikuttaa siihen?
Kiitokset jos jollain on tähän jotain ajatuksia!
-
Laiskuuttani en nyt viitsi lähteä etsimään....
Minkälainen tämä energiapaalu on rakenteeltaan?
Mitenkä ne kytketään toisiinsa?
-
CTC Ecoheat 408 maalämpökoneen lämmitysteho on esitteen mukaan 0/35 och 0/45 olosuhteissa 8,2/7,9 kW.
Tuolle lämmitysteholle tulee keruupiirin virtaamaksi vähintäänkin 0,523 l/s (= 31,7 l/min = 1,88 m3/h) COP arvolla 5 ja dT arvolla 3,0 K.
Kun keruupiirin pituudeksi tulee 350 metriä, nousee yhdellä keruusilmukalla painehäviö kohtuuttoman suureksi 16 mm putkella.
Jo keruupiiri on yhtenä silmukkana, joka mielestäni ei ole hyvä ratkaisu energiapaalukeruulle, olisi keruuputken oltava DU40 mm, esim PE40x2.4.
Kun keruu olisi yhtenä lenkkinä, kuormittuisi lenkin ensimmäinen paalu eniten ja viimeinen erittäin vähän.
Ensimmäinen paalu menisi luultavasti jäähän.
Parempi tapa mielestäni olisi haaroittaa keruu 28 haaraksi, siis oma lenkki kuhunkin paaluun. Tulee kylläkin paljon mahdollisia vuotopaikkoja.!
28 kpl PEX 16x2.5 mm onnistuu, jos virtaama 0,523 l/s.
Painehäviö on noin 30 kPa, joka on kelvollinen arvo.
Edit.:
Korjasin virheeni.
-
Kiitokset Tomppeli!
Tämä hiukan selvitti. Eli paksumpi putki mahdollistaisi että kaikki paalut olisivat samassa piirissä, mikä ei sitten kuitenkaan ole hyvä juttu.
Jos laitetaan joka paalu omaksi piirikseen (tai jakotukeillahan ne varmaan jaetaan kuitenkin, ei kai pumpusta ovi 28 letkua lähteä?) niin toimisiko tämä 16mm sisähalkaisijan letkuilla? Eikö liuoksen määrä tai keruupiirin letkun pinta-ala tosiaan vaikuta paljoa, onko se lähinnä painehäviö joka ratkaisee asian?
-
Laiskuuttani en nyt viitsi lähteä etsimään....
Minkälainen tämä energiapaalu on rakenteeltaan?
Mitenkä ne kytketään toisiinsa?
Esim. tuolla on artikkeli energiapaaluista, ideana että perustusta, olemassaolevaa rakennetta käytetään lämmön keruuseen eikä tarvita erillistä lämpökaivoa.
https://www.rakentaja.fi/artikkelit/14574/hyodynna_paalut_energianlahteena_ssab.htm
-
Ei toimi yhtenä lenkkinä.
Pumpulta lähtee kylmää liuosta, kovilla pakkasilla ehkäpä noin -2 ... -5 C liuosta ensimmäiseen paaluun.
Viimeiseen paaluun menevä on ensin kiertänyt muiden kautta ja lämmennyt jo mahdollisesti plussankin puolelle.
Ensimmäinen paalu on jään ympäröimä.!
Jakotukeilla se pitää totetuttaa.
Tulee pumpulta ensin haarotus kahteen lähtevään jakotukkiin, 1 tulevan tukki ja 1 palaavan jakotukki per talo ja talon jakotukit 14 haaroituksella.
Jakotukkien paluut yhdistetään haaroittimella pumpulle.
Tulee siis yhteensä 4 kpl 14 haaraisia jakotukkeja ja 2 kpl 40 mm T -haarotuksia.
Mietityttää se, kuinka hyvin talon alle leviää auringon lämpöä.
Keruun maavolyymi jää aika pieneksi, kun ala on noin 2 x 100 m2. (Yhden talon RAK ala noin 76 - 78 m2 .?)
Paalujen pituus (syvyys) ei ole tiedossa.
-
Ei toimi yhtenä lenkkinä.
Pumpulta lähtee kylmää liuosta, kovilla pakkasilla ehkäpä noin -2 ... -5 C liuosta ensimmäiseen paaluun.
Viimeiseen paaluun menevä on ensin kiertänyt muiden kautta ja lämmennyt jo mahdollisesti plussankin puolelle.
Ensimmäinen paalu on jään ympäröimä.!
Jakotukeilla se pitää totetuttaa.
Tulee pumpulta ensin haarotus kahteen lähtevään jakotukkiin, 1 tukki per talo ja talon jakotukit 14 haaroituksella.
Jakotukkien paluut yhdistetään haaroittimella pumpulle.
Tulee siis yhteensä 4 kpl 14 haaraisia jakotukkeja ja 2 kpl 40 mm T -haarotuksia.
Mietityttää se, kuinka hyvin talon alle leviää auringon lämpöä.
Ki
Keruun maavolyymi jää aika pieneksi, kun ala on noin 2 x 100 m2. (Yhden talon RAK ala noin 76 - 78 m2 .?)
Paalujen pituus (syvyys) ei ole tiedossa.
Suurkiitokset, juuri tuota mietin.
Talot ovat pieniä ja kaksikerroksisia, yhden talon RAK ala vain noin 50m2. Toinen tulee 4 metrin päähän. Tontti on vain 300m2, talojen yhteinen rakennusala kattaa siitä noin 120m2. Paalujen syvyydet arviolta 11-15 metriä, 13m käytetty laskelmissa. Simuloitu lämmitystehon tarve (talojen yhteinen) noin 8kW kun lämpötila -26C ulkona.
-
Olisiko kohteesi lämmitystarve suunnilleen tämä näköinen:
Talo ”jmkilpinen” HELSINKI (Uusimaa)
LÄMMITYSTARVE ILMAN LÄMMINTÄ KÄYTTÖVETTÄ - MUT = -26 °C
- Talo 1 2019: Lattialämmitys, 21 °C, 41 m2, 205 m3: 2,56 kW 6 946 kWh
- Talo 2 2019: Lattialämmitys, 21 °C, 41 m2, 205 m3: 2,56 kW 6 946 kWh
RAKENNUKSEN LÄMPÖHÄVIÖT YHTEENSÄ 5,1 kW 13 892 kWh
ERITTELY Ala Energiaa/a Osuus Max teho Osuus
Johtumishäviöt 9 956 kWh 72 % 3,55 kW 69 %
Ilmanvaihto 2 637 kWh 19 % 1,05 kW 21 %
Vuotoilmat 1 299 kWh 9 % 0,52 kW 10 %
Lämmönsiirtokanaali 0 kWh 0 % 0,00 kW 0 %
JOHTUMISHÄVIÖIDEN ERITTELY
Alapohjat 82,0 m2 1 783 kWh 13 % 0,28 kW 6 %
Yläpohjat 82,0 m2 925 kWh 7 % 0,37 kW 7 %
Umpiseinän ala 243,6 m2 4 884 kWh 35 % 1,95 kW 38 %
Ikkunat 16,0 m2 1 891 kWh 14 % 0,76 kW 15 %
Ovet 4,0 m2 473 kWh 3 % 0,19 kW 4 %
Johtumat yhteensä 427,6 m2 9 956 kWh 72 % 3,55 kW 69 %
VUOTUINEN LÄMMITYSTARVE: LATTIALÄMMITYS - COP -laskennassa 31 °C - menovesi lämpötila max 35 °C
• Kiinteistö, 82 m2, 410 m3 5,0 COP 4,38 kW 13 892 kWh
- Lämmin käyttövesi, varaajatilavuus 0,19 m3 / 55 °C 2,5 COP 1,70 kW 7 200 kWh
- Yhteensä 3,7 SCOP 6,1 kWh 21 092 kWh
- Vähennetään taloussähkön lämmitysvaikutus -1 184 kWh 0,34 kW 19 908 kWh
- Ei huomioitu mitään lisälämmitysmuotoja 0 kWh 0,00 kW 19 908 kWh
- Maalämmöllä tuotetaan 6,10 kW 19 908 kWh
- Sähkövastuksella tuotettavaksi jää 0 kWh
Yhteensä 19 908 kWh
Tarvittava lämmityslaitteen lämmitysteho 6,1 kW
- Valitun lämmityslaitteen lämmitysteho, ( Optimiteho) 6,1 kW
- Valitun lämpöpumpun teho riittää saakka -26 °C
▪ Maasta kerätään ( 3,7 COP) 4,9 kW 14 500 kWh
▪ Sähkölaitokselta tulee pumpun käyttösähköä 5 408 kWh
▪ Ostosähköä yhteensä (pumpun käyttösähkö + vastuslämmitystä 0 kWh) 5 408 kWh
Tarvitaan 138 aktiivimetrin lämpökaivo. Keruun virtaus oltava vähintään 0,4 l/s (= 24 l/minuutissa).
Liitäntäputkitus pumpulta kaivolle. Etäisyys kaivolle = 20 m 2 kpl PE40x3.7 40 m
Kaivon aktiivisyvyydellä tarkoitetaan sitä kaivon syvyyttä, jossa keruuputkisto on aina veden ympäröimänä.
Alla keruupiirin painehäviö sileäseinämäisille keräinputkille virtauksella 0,4 l/s = 24 l/min = 1440 l/h:
• Kaivon painehäviö 0,4 l/sek virtauksella ja PE40*2.4 putkilla, ΔT = 3 K 32 kPa (0,32 bar)
...
Laitoitkin samaan aikaan tiedon, että lämmitysteho olisikin max 8 kW. !
Onko porakaivo pois suljettu vaihtoehto?
-
Putkikoon valinnassa syytä huomioida että paaluilta jakotukeille tulee yli 100 metriä liitäntäputkitusta.
-
Olisiko kohteesi lämmitystarve suunnilleen tämä näköinen:
Talo ”jmkilpinen” HELSINKI (Uusimaa)
LÄMMITYSTARVE ILMAN LÄMMINTÄ KÄYTTÖVETTÄ - MUT = -26 °C
- Talo 1 2019: Lattialämmitys, 21 °C, 41 m2, 205 m3: 2,56 kW 6 946 kWh
- Talo 2 2019: Lattialämmitys, 21 °C, 41 m2, 205 m3: 2,56 kW 6 946 kWh
RAKENNUKSEN LÄMPÖHÄVIÖT YHTEENSÄ 5,1 kW 13 892 kWh
ERITTELY Ala Energiaa/a Osuus Max teho Osuus
Johtumishäviöt 9 956 kWh 72 % 3,55 kW 69 %
Ilmanvaihto 2 637 kWh 19 % 1,05 kW 21 %
Vuotoilmat 1 299 kWh 9 % 0,52 kW 10 %
Lämmönsiirtokanaali 0 kWh 0 % 0,00 kW 0 %
JOHTUMISHÄVIÖIDEN ERITTELY
Alapohjat 82,0 m2 1 783 kWh 13 % 0,28 kW 6 %
Yläpohjat 82,0 m2 925 kWh 7 % 0,37 kW 7 %
Umpiseinän ala 243,6 m2 4 884 kWh 35 % 1,95 kW 38 %
Ikkunat 16,0 m2 1 891 kWh 14 % 0,76 kW 15 %
Ovet 4,0 m2 473 kWh 3 % 0,19 kW 4 %
Johtumat yhteensä 427,6 m2 9 956 kWh 72 % 3,55 kW 69 %
VUOTUINEN LÄMMITYSTARVE: LATTIALÄMMITYS - COP -laskennassa 31 °C - menovesi lämpötila max 35 °C
• Kiinteistö, 82 m2, 410 m3 5,0 COP 4,38 kW 13 892 kWh
- Lämmin käyttövesi, varaajatilavuus 0,19 m3 / 55 °C 2,5 COP 1,70 kW 7 200 kWh
- Yhteensä 3,7 SCOP 6,1 kWh 21 092 kWh
- Vähennetään taloussähkön lämmitysvaikutus -1 184 kWh 0,34 kW 19 908 kWh
- Ei huomioitu mitään lisälämmitysmuotoja 0 kWh 0,00 kW 19 908 kWh
- Maalämmöllä tuotetaan 6,10 kW 19 908 kWh
- Sähkövastuksella tuotettavaksi jää 0 kWh
Yhteensä 19 908 kWh
Tarvittava lämmityslaitteen lämmitysteho 6,1 kW
- Valitun lämmityslaitteen lämmitysteho, ( Optimiteho) 6,1 kW
- Valitun lämpöpumpun teho riittää saakka -26 °C
▪ Maasta kerätään ( 3,7 COP) 4,9 kW 14 500 kWh
▪ Sähkölaitokselta tulee pumpun käyttösähköä 5 408 kWh
▪ Ostosähköä yhteensä (pumpun käyttösähkö + vastuslämmitystä 0 kWh) 5 408 kWh
Tarvitaan 138 aktiivimetrin lämpökaivo. Keruun virtaus oltava vähintään 0,4 l/s (= 24 l/minuutissa).
Liitäntäputkitus pumpulta kaivolle. Etäisyys kaivolle = 20 m 2 kpl PE40x3.7 40 m
Kaivon aktiivisyvyydellä tarkoitetaan sitä kaivon syvyyttä, jossa keruuputkisto on aina veden ympäröimänä.
Alla keruupiirin painehäviö sileäseinämäisille keräinputkille virtauksella 0,4 l/s = 24 l/min = 1440 l/h:
• Kaivon painehäviö 0,4 l/sek virtauksella ja PE40*2.4 putkilla, ΔT = 3 K 32 kPa (0,32 bar)
...
Laitoitkin samaan aikaan tiedon, että lämmitysteho olisikin max 8 kW. !
Onko porakaivo pois suljettu vaihtoehto?
Kahdessa talossa siis kerrosalaa yhteensä noin 130m2
Käsinveistetyt hirsitalot (180mm hirsi) ohuella 50mm lisäeristyksellä, tuulensuojalevyllä ja laudoituksella.
Tilojen lämmitysenergian tarpeeksi vuodessa on arvioitu 33 878 kWh.
Lämpöä pystyy myös syöttämään kesällä paaluihin, nähtäväksi jää paljonko siitä on hyötyä.
Tarkoitat ettei 350metriä letkua energiapaaluissa välttämättä vastaa laskemasi 138aktiivimetrin kaivoa?
-
Putkikoon valinnassa syytä huomioida että paaluilta jakotukeille tulee yli 100 metriä liitäntäputkitusta.
Kiitos mutta huomioida miten? Virtausvastus kasvaa eli pitäisi olla paksumpi letku?
-
Jos kunkin lenkin pituus olisi esim. 50 metriä, on 10 mm sisäläpimitallinen putki siinä rajoilla, mutta toimii vielä.
Silloin on huomioitu 40 metriä yhteistä PE40x2.4 liitäntäputkeakin.
Jos virtausaukon läpimitta isonee tuosta 10 millistä (= ID), paranee tilanne.
Lasketuta kuitenkin asia jollain vastuullisella yrittäjällä.
Me täällä foorumilla emme toimi minkäänlaisella "virkavastuulla"!
-
Kiitos mutta huomioida miten? Virtausvastus kasvaa eli pitäisi olla paksumpi letku?
Jos yhden lenkin pituus olisi esim. 50 metriä, on 10 mm virtausaukollinen putki siinä rajoilla, mutta toimii vielä.
Silloin on huomioitu 40 metriä yhteistä PE40x2.4 liitäntäputkeakin.
Jos virtausaukon koko isonee tuosta 10 millistä (= ID), paranee tilanne.
Suuri osa lenkeistä on huomattavasti pidempiä kuin 2*13 metriä, kun on huomioitava myös etäisyys jakotukilta paalulle. Tomppeli tätä tuossa huomioikin.
-
Kiitokset Tomppeli ja Ishiba, kutsun teidät lasilliselle ja katsomaan kun tämä valmistuu :)
-
(https://icon-library.net/images/cheers-icon/cheers-icon-22.jpg)
-
Jos mahdollista, niin kysäise suunnittelijalta nuista putkikoon muutoksista kun se putkiston pinta-ala kuitenkin muuttuu merkittävästi tuossa 16-40mm haarukassa.
(https://icon-library.net/images/cheers-icon/cheers-icon-22.jpg)
-
Jos mahdollista, niin kysäise suunnittelijalta nuista putkikoon muutoksista kun se putkiston pinta-ala kuitenkin muuttuu merkittävästi tuossa 16-40mm haarukassa.
Tämähän se ongelma onkin, suunnittelijan mielestä pitää ehdottomasti olla 40mm, asennusta tarjoava taas ei halua laittaa muuta kuin 16mm. Asentajalta löytyy referenssikohde joka toimii. Suunnittelija olisi ilmeisesti ketjuttanut paaluja, mitä taas ei moni muu suosittele.
-
Tämähän se ongelma onkin, suunnittelijan mielestä pitää ehdottomasti olla 40mm, asennusta tarjoava taas ei halua laittaa muuta kuin 16mm. Asentajalta löytyy referenssikohde joka toimii. Suunnittelija olisi ilmeisesti ketjuttanut paaluja, mitä taas ei moni muu suosittele.
Tuo edellinen kommenttini oli lähinnä tuommoinen kahvipöytäkeskustelutasoinen heitto muuttuvista tekijöistä. En siis ole mikään alan ammattilainen tai asiantuntija. Aihe oli vaan niin mielenkiintoinen, ettei malttanut olla osallistumatta. Sehän toki riittää, että systeemi toimii.
-
Järjestelmän suunnitellut firma ehdottaa keruuletkuksi 40-millistä, joka hiukan heikosti mahtuu paaluun. Asennusta on tarjonnut firma jonka mielestä 16-millinen letku toimii paremmin.
Kyllä se on uskottava järjestelmän suunnitellutta firmaa.
Asentaja asentaa mieluummin pientä putkea, jota on helpompi asentaa ja on halvempaa (=suurempi kate)
Lämmön siirtyminen on suoraan verrannollinen pinta-alaan ja lämpötilaeroon.
16mm putken pinta-ala on vain 40% 40mm putken pinta-alasta. Eli lämpöä siirtyy 16 mm putkella samalla lämpötilaerolla vain 40% verrattuna 40mm putkeen.
Jotta 16mm putkella päästäisiin samaan energiavirtaan kuin 40mm putkella, tulee lämpötilaeron olla 2,5 kertainen.
Usko vastuullista suunnittelijaa älä putkimiestä !!
ATS
-
Oheisessa kuvassa on kaikki paalut kytketty omiksi lenkeiksi.
ATS
-
Kyllä se on uskottava järjestelmän suunnitellutta firmaa.
Asentaja asentaa mieluummin pientä putkea, jota on helpompi asentaa ja on halvempaa (=suurempi kate)
Lämmön siirtyminen on suoraan verrannollinen pinta-alaan ja lämpötilaeroon.
16mm putken pinta-ala on vain 40% 40mm putken pinta-alasta. Eli lämpöä siirtyy 16 mm putkella samalla lämpötilaerolla vain 40% verrattuna 40mm putkeen.
Jotta 16mm putkella päästäisiin samaan energiavirtaan kuin 40mm putkella, tulee lämpötilaeron olla 2,5 kertainen.
Usko vastuullista suunnittelijaa älä putkimiestä !!
ATS
Periaatteessa noin, mutta mutta, asentaja ei ole ihan pelkkä putkimies vaan tekee suunnitelmia itsekin ja on asentanut toimivan kohteen 16mm letkuilla. Siinä 40mm putkessa on monia ongelmia, ei esim. mahdu 90-milliseen paaluun kunnolla kun sen sisähalkaisija on 76mm. Letkujen tuominen ulos paalujen päästä vaatii isot kolot jotka heikentävät paalujen päitä. Ja sitten, mikäs vastuu sillä suunnittelijalla oikein onkaan? Ja vaikka olisi vastuu niin ei niitä putkia sinne paaluihin enää jälkeen päin voi vaihtaa jos sitten osoittautuisi ettei lämpö riitä. Mitä lämpötilaeroa tarkoitat tuolla 2,5-kertaisella? Maan ja liuoksen? Eli tässä on riski että lämpöä ei siirtyisi riittävän nopeasti maasta liuokseen?
-
Mitä lämpötilaeroa tarkoitat tuolla 2,5-kertaisella? Maan ja liuoksen? Eli tässä on riski että lämpöä ei siirtyisi riittävän nopeasti maasta liuokseen?
Tavanomaisessa lämpökaivossa on keruunesteen ja kallion välinen lämpötilaero luokkaa 3 - 4 C.
Jotta 16 mm putkella saataisiin sama lämpövirta tulee tämän lämpötilaeron olla n. 9 C verrattuna 40mm putken 3-4 C lämpötilaeroon.
Kun lämmityskaudella on maan lämpötila lähellä 0 C, toimii keruuneste lämpötila-alueella -6 - -9 C (ei hyvä)
asentaja ei ole ihan pelkkä putkimies vaan tekee suunnitelmia itsekin ja on asentanut toimivan kohteen 16mm letkuilla. Siinä 40mm putkessa on monia ongelmia, ei esim. mahdu 90-milliseen paaluun kunnolla kun sen sisähalkaisija on 76mm
Onko tämän toiminta todettu mittauksilla?
Jos 40mm putkella on ongelmia, niin miksi pitää tehdä noin pi*un pienellä putkella, eikö 30mm putki olisi jo mahdollista asentaa?
ATS
-
Energiapaalut täytetään betonilla, jonka lämmön johtavuus (noin 1,7 W/mK) on parempi, kuin veden (noin 0,6 W/mK).
Lämpö siirtyy betonin välityksellä energiapaalun teräsputkeen.
Jos betonointi onnistuu huonosti, myöskin paalu johtaa huonosti lämpöä, eikä toimi toivotulla tavalla.