Mitoituspyyntö: Vanha remontoitu paritalo Etelä-Suomessa

[JanT]

Hei,
Pyytäisin mitoitusta 1955 rakennetulle paritalolle (kerroksset päällekkäin). Yläpohjan eristys uusittu 2022.

-> Sijainti Etelä-Suomi, Helsinki. Paritalo, jossa asuinkerrokset päällekkäin + kellari. Rakennusvuosi 1955. Tasamaatontti.
-> 2010 sähkönkulutus kulutus 50.000kwh kaikkineen
-> 1. krs patteri, 2. krs LL. Kellari about 50/50 patteri ja LL. 
-> Ilmanvaihto on painovoimainen.
-> Kellarin ulkoseinien yhteenlaskettu pituus 45m (x korkeus 2,4m). N. 1,8m korkeudelta maanpinnan alapuolella. 1. krs 43m (x 2,5m), 2. krs 43m (x 2,5m). Välipohjat 200mm paksuja.
-> Kellari: n 50m2 lämmitettävää pinta-alaa + 37m2 autotalli. 1.kerros n. 90m2 lämmitettävää pinta-alaa. 2.kerros n. 90m2 lämmitettävää pinta-alaa
-> Lämmitettävät asuinneliöt +21C = 230m2, +17C = 50m2
-> Alapohjan laatu vaihtelee. Kellarin 50m2 lämmitettävästä pinta-alasta n.30m2 lattiaa avattu ja eristetty n. 200mm EPS/findoam-eristettä. Loput kellarin pinta-alasta (31m2 LJH, rappukäytävä, takkahuone jne+37m2 autotalli) alkuperäisellä maanvastaisella lattiarakenteella.
-> - Asuinkerroksessa ikkunat vaihdettu arviolta 2010. Vaihdettujen ikkunoiden pinta-ala arviolta n. 30m2. Kellarin ikkunat alkuperäisiä, pinta-ala arviolta 10m2.
-> U-arvoja. Ulko-ovia 3 kpl, 1mx2,3m U-arvo =1. AT ovi 2,3mx2,9m. Hyviä ikkunoita 30m2, huonoja 10m2. Ullakon vastainen yläpohja 90m2, ekovilla U-arvo 0,09. Ulkoseinät n. 40cm paksut kivi/siporex/kahi, 10cm alkuperäisellä villa-eristeellä.
Ulkoilmaa vasten olevien lämmitettävien seinien pinta-ala ilman ikkunoita ja ovia: 203m2. Maata vasten olevien lämmitettävien seinien pinta-ala ilman ikkunoita ja ovia: 81m2.

Vanha talo, jota remontoitu osissa. Pahoittelut jos epäselvästi esitetty näitä lukemia. Käytössä niin vanhoja kuvia kuin epämääräisiä CAD-kuvia. Kiitos jos viitsit mitoittaa. Olet selvästikin tehnyt hyvää työtä jo pidemmän aikaa mitä nyt olen seurannut, ja pakko nostaa hattua, tai tähän vuodenaikaan, pipoa. Ystävällisin terveisin Jani

[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 [??] 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.

Tässä laskelman tulos tiivistettynä:
Paritalo  ”JanT”   HELSINKI   (Uusimaa)
VUOTUINEN LÄMMITYSTARVE:  PATTERILÄMMITYS  -  COP -laskennassa 47 °C  -  menovesi lämpötila max 54 °C
LÄMMITYSTARVE ILMAN LÄMMINTÄ KÄYTTÖVETTÄ  -  MUT = -25 °C
- Kellarikerros 1955: -Patterilämmitys, 16°C, 87 m2, 209 m3       41,1 W/m2   3,57 kW   6 498 kWh
- 1. krs 1955: -Patterilämmitys, 22°C, 90 m2, 225 m3          50,6 W/m2   4,55 kW   10 997 kWh
- 2. krs 1955: Laminaatti-Lattialämmitys, 22°C, 90 m2, 225 m3    54,7 W/m2   4,92 kW   11 890 kWh
RAKENNUKSEN  LÄMPÖHÄVIÖT  YHTEENSÄ         49 W/m2   13,05 kW   29 385 kWh

• Kiinteistö,  267 m2,  659 m3          3,5 COP   12,5 kW   29 385 kWh
- Taloussähkön ja henkilöiden lämmitysvaikutus      -1,9 kW   -4 311 kWh
• Rakennuksen lämmitystarve            10,5 kW   25 074 kWh
- Lämmin käyttövesi,   varaajatilavuus   0,27 m3 / 50 °C   3,3 COP   1,45 kW   6 000 kWh
- Ei huomioitu mitään lisälämmitysmuotoja          0 kWh   0,0 kW   31 074 kWh
- Maalämmöllä tuotetaan            14,0 kW   31 074 kWh
- Sähkövastuksella tuotettavaksi jää               0 kWh
 Yhteensä   267 m2   116 kWh/m2   0,0 SCOP   14,0 kW   31 074 kWh

• Tarvittava lämmityslaitteen lämmitysteho         13,9 kW
- Valitun lämmityslaitteen lämmitysteho,  ( Optimiteho )      14,0 kW
- Valitun lämpöpumpun teho riittää saakka               -25 °C
- Maasta kerätään          ( 3,4 COP)   10,0 kW   22 041 kWh
- Sähkölaitokselta tulee pumpun käyttösähköä               9 033 kWh
- Ostosähköä yhteensä  (pumpun käyttösähkö + vastuslämmitystä  0 kWh)   9 033 kWh
- Ei ole ilmanvaihdon jälkilämmitystä  sähköllä!             0 kWh

• Tarvitaan vähintään 208 m lämpökaivo.  Kaivon yläosassa 6 m vedetöntä ja 10 m maaporausta.   Poraussyvyys   208 m
- Kaivon aktiivisyvyys 202 metriä. Kaivoon tarvittavan keräimen pituus 2 x 208 m.      Putkea kaivossa yhteensä   416 m
- Liitäntä pumpulta kaivolle.  Välimatka = 10 m. (Painehäviö 3,8 kPa)      2 kpl   PE50x4.6   20 m
  Kaivon aktiivisyvyydellä tarkoitetaan sitä kaivon syvyyttä, jossa keruuputkisto on aina veden ympäröimänä.

• Alla keruupiirin painehäviö sileäseinämäisille keräinputkille virtauksella 0,69 l/s = 41,4 l/min = 2484 l/h:   
- Kaivo, painehäviö 0,69 l/s virtaus PE40*2.4 putkilla, ΔT = 3,3 K. Liitäntäputkitus mukana. Volyymi 457 litraa      123 kPa = Kelvoton
- Kaivo, painehäviö 0,69 l/s virtaus PE45*2.6 putkilla, ΔT = 3,3 K. Liitäntäputkitus mukana. Volyymi 571 litraa      65 kPa = Ok
 Tai vaakakeruulla:               
- kostea savi, vähintään 475 m = 2 x 240 metriä PE40x3.7 SINIRAITA. Upotussyvyys vähintään 0,9 m. Vol 502 ltr   27 kPa = 0,27 bar
...
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.

[JanT]

Tässä on nyt salapoliisin työtä tehty, ja voidaan sanoa melko tarkkaan, että talossa oleva Nibe F1145-12 on kahtena viimevuotena kuluttanut 11000 kWh/vuodessa ilman, että vastukset olisivat olleet päällä. Perimätieto kertoo, että kaivo on 200m syvä 40PE putkilla.

Kohteeseen on nyt tarkoitus lisätä puskurivaraaja (selvittelen vielä sopivaa kokoa). Pumppu on ollut toiminnassa vuodesta 2016, ja on sinänsä toiminut hyvin, mutta kaivo vaikuttaa viileältä. Nyt talvella kaivosta saatava nesteen lämpötila on aika tarkkaan -1C tai vähän alle. Mitään radikaaleja suunnitelmia ei ole, mutta mitoituksesi ja pumpun toteutuneen käyttösähkön perusteella kaivo voisi olla vähän syvempi.

Jos kaivo uhkaa mennä jäähän, niin kannattaisiko vanhaa kaivoa syventää vai porata uusi? Mistähän löytyisi tietoa miten syvää kaivoa F1145-12 voi ajaa? Nibeltä en ole saanut ihan selvää vastausta.

[luu5]

Mistähän löytyisi tietoa miten syvää kaivoa F1145-12 voi ajaa? Nibeltä en ole saanut ihan selvää vastausta.

Kierron maksimipituus riippuu putken paksuudesta. Laita 50mm putkea, niin taitaa rahat loppua poratessa ennen kuin pumpun teho...

Laskelmassa on 0,69 l/s, tuohon asti ei Niben käyrät riitä, mutta noin 0,62 l/s 100% kiertovesipumpun teholla antaa painetta noin 77 kPa. Eli tuon mukaan riittäisi 45mm juuri.

[Tipi]

Jos kaivo uhkaa mennä jäähän, niin kannattaisiko vanhaa kaivoa syventää vai porata uusi? Mistähän löytyisi tietoa miten syvää kaivoa F1145-12 voi ajaa? Nibeltä en ole saanut ihan selvää vastausta.

Mikäli kaivosta saatava lämpötila on noin asteen verran pakkasella kylmimpään aikaan, tilanne ei ole vielä katastrofaalinen. Jos haluat lisämetrejä kaivoon, järkevintä on porata uusi kaivo vanhan rinnalle noin 25 metrin etäisyydelle vanhasta. Pumpun teho riittää paremmin kahdella kaivolla, koska tällöin maapiirin painehäviö on pienempi. Nykyisestä kaivosta pystynee tekemään haaroituksen uudelle kaivolle.

[tomppeli]

Tässä on nyt salapoliisin työtä tehty, ja voidaan sanoa melko tarkkaan, että talossa oleva Nibe F1145-12 on kahtena viimevuotena kuluttanut 11000 kWh/vuodessa ilman, että vastukset olisivat olleet päällä. Perimätieto kertoo, että kaivo on 200m syvä 40PE putkilla.

Kohteeseen on nyt tarkoitus lisätä puskurivaraaja (selvittelen vielä sopivaa kokoa). Pumppu on ollut toiminnassa vuodesta 2016, ja on sinänsä toiminut hyvin, mutta kaivo vaikuttaa viileältä. Nyt talvella kaivosta saatava nesteen lämpötila on aika tarkkaan -1C tai vähän alle. Mitään radikaaleja suunnitelmia ei ole, mutta mitoituksesi ja pumpun toteutuneen käyttösähkön perusteella kaivo voisi olla vähän syvempi.

Jos kaivo uhkaa mennä jäähän, niin kannattaisiko vanhaa kaivoa syventää vai porata uusi? Mistähän löytyisi tietoa miten syvää kaivoa F1145-12 voi ajaa? Nibeltä en ole saanut ihan selvää vastausta.

Pahin ongelma nykyisessä kaivossa on se, että se on tehty 40 mm putkituksella.
Keruun kierto hidastuu ja keruun dT, eli kaivosta kaivoon menevän ja kaivosta palaavan lämpötilojen erotus on noin 4,5 astetta.
Se heikentää maalämpökoneen hyötysuhdetta ja näkyy suurentuneena sähkölaskuna.

Jos kierto jakautuisi kahteen kaivoon, häviäisi tämäkin ongelma.

[JanT]

Näin yksinkertaisena ihmisenä koitan vielä tulkita esittämiänne vastauksia:

Kierron maksimipituus riippuu putken paksuudesta. Laita 50mm putkea, niin taitaa rahat loppua poratessa ennen kuin pumpun teho... -> Siis 50 putkella kuinka syvä reikä ja riittääkö pumpun teho pyörittää nestettä? Mikä pituinen kaivo?

Laskelmassa on 0,69 l/s, tuohon asti ei Niben käyrät riitä, mutta noin 0,62 l/s 100% kiertovesipumpun teholla antaa painetta noin 77 kPa. Eli tuon mukaan riittäisi 45mm juuri.-> 45mm PE putki kuitenkin?

Jos kierto jakautuisi kahteen kaivoon, häviäisi tämäkin ongelma. -> Asentaisit kaivot sarjaan? Vai uudet putket LJH, jossa haaroitus? Käyttäisin yhtä keruureikää kerrallaan?

[tomppeli]

Kierto kaivoihin pitää ehdottomasti tehdä haaroittamalla.
Kaivojen sarjaankytkentä (virtaus kaivoissa peräkkäin) vain pahentaa tilannetta.
Tulisi noin tuplaten enemmän putkimetrejä keruuseen.

[euroshopperi]

Olen tätä ennekin ehdotellut, mutta lyhytkin maapiiri 63 mm putkella siihen ennen kaivoon paluuta putkeen olisi halvin ratkaisu. Voihan sinne samalla vaihtaa vaikka 50 mm keräimet myös kaivoonkin, niin virtaama riittää takuulla. Kesällä aurinko lämmittää maakeruuta ja saattaa jopa palauttaa kaivoa. 63 mm putkessa virtaama on hitaampaa ja lämmönkeruu tehostuu sillä pätkällä. Mitään käsitystä ei ole vaadittavasta putken osuudesta, mutta äkkiseltään uskoisi, että luokkaa 50-100 m on melkoisen tehokas lisä tilanteessa, jossa jo kaivosta tuleva on -1 asteista. Pumpulta paluu olisi jo luokkaa -5 asteinen tuolloin. Ei vaadita myöskään kovin suurta maalänttiä tuollaiselle vielä. Jäätyminen vain huomioitavaksi routimisen takia. Ei paljon muuta haittaa olisi odotettavissa.

[tomppeli]

Maa sietää paremmin jäätymistä, kuin kaivo.
Jos ajatellaan vaakakeruun lisäämistä kylmähkön kaivon auttamiseen, on maapiiri ja kaivo kytkettävä sarjaan niin, että pumpulta lähtee virtaus vaakakeruun kautta kaivoon.
Kaivolta kierto palaa takaisin lämpöpumpulle.
Lisätty vaakakeruuosuus menee kylmäksi ja kaivo ei jäädy.
Kaivo elpyy hiukan.