Mitoituspyyntö, Helsinki ok-talo 1989

[Tifo]

Hei,
kohteena on 1989 suunniteltu ok-talo Helsingissä. Talo on kahdessa kerroksessa ja olohuone on kahden kerroksen korkuinen. Talossa on suora sähkölämmitys ja ilppi on ollut nyt kymmenen vuotta. Talo on ollut vuokralla useamman vuoden ja viimeaikaiset kulutukset ovat vaihdelleet kovasti johtuen vuokralaisten epäsäännöllisistä tavoista. Ennen ilpin tuloa sanoisin "normaalivuoden" kulutuksen olleen 25000 kWh viisihenkisellä perheellä. Muistelisin että suurin kulutus on ollut 30000 kWh. Pihalla on erillinen 25 m2 lämmin autotalli, joka on kulutuksissa mukana. Siellä on nyt ilppi eikä sinne tule maalämpöä.
Laskin vaipan eri osien pinta-alat kun kerroksia on hankala eritellä. Talo on tiiliverhoiltu puurunkoinen, vinot yläpohjat, alapohja kantava maata vasten valettu.
Seinät,  kivivilla ristiinkoolattu 175 mm ikkunat ja ovet vähennettynä 170 m2.
Ikkunat karmeineen, msk/3*kiintoikkuna, 28 m2
Yläpohja, ristiinkoolattu palkkikatto 300 mm, 91 m2
Alapohja, kantava betoni 150 mm+100 mm styrox+50 mm betoni. Ei tuuletusta, 71 m2.
Eristeenä partekin kivivilla. Ulkoseinille suunnitelmissa annettu k arvo on 0,26 ja yläpohjalle 0,19.
Lto, alkuperäinen muh ilmava ok.
Kuutioita on talossa 401 m3. Kaikki pinta-alat ja tilavuus on laskettu ulkoseinien sisämittojen mukaan. Tiiliverhoillun seinän paksuus 300 mm, jota 80%, puuverhoiltu 250 mm. 
Lattialämmitys on tuleva lämmönjakotapa.

[tomppeli]

Koetin tehdä laskelman. Klikkaa tätä; näet tehokuvaajan ja laskelman erittelyn.
Jos laskelman lähtötiedoissa on virheellisyyksiä, kerro niistä ja korjaan ne. Korjaaminen on helppoa.

Tässä laskelman tulos:
Talo  ”Tifo”   HELSINKI   (Uusimaa)
VUOTUINEN LÄMMITYSTARVE:  LATTIALÄMMITYS  -  COP -laskennassa 31 °C  -  menovesi lämpötila max 34 °C
LÄMMITYSTARVE ILMAN LÄMMINTÄ KÄYTTÖVETTÄ  -  MUT = -25 °C
- Talo 1989: Kivi-Lattialämmitys, 22°C, 71 m2, 383 m3  * (34°C)   * 88,6 W/m2   6,29 kW   17 329 kWh
RAKENNUKSEN  LÄMPÖHÄVIÖT  YHTEENSÄ      89 W/m2   6,29 kW   17 329 kWh
• Kiinteistö yhteensä   71 m2   24 186 m3   5,4 COP   6,1 kW   17 329 kWh
- Taloussähkön ja henkilöiden lämmitysvaikutus   -0,4 kW   -1 231 kWh
• Rakennuksen lämmitystarve         5,7 kW   16 098 kWh
- Lämmin käyttövesi,   varaajatilavuus   0,18 m3 / 50 °C   3,5 COP   0,96 kW   4 000 kWh
- Ei huomioitu mitään lisälämmitysmuotoja    0 kWh   0,0 kW   20 098 kWh
- Maalämmöllä tuotetaan            7,0 kW   20 098 kWh
- Sähkövastuksella tuotettavaksi jää      0 kWh
 Yhteensä 71 m2   283 kWh/m2   4,9 SCOP   7,0 kW   20 098 kWh

• Tarvittava vuotuinen lämmitysenergian tarve   20 098 kWh
• Tarvittava lämmityslaitteen enimmäisteho      7,1 kW
- Valitun lämmityslaitteen lämmitysteho,  (Optimiteho )   7,0 kW
- Valitun lämpöpumpun teho riittää saakka      -24 °C
- Maasta kerätään lämpöpumpulle 15979 kWh ja ilmanvaihtoon 0 kWh   ( 4,9 SCOP)   5,7 kW   15 979 kWh
- Sähkölaitokselta tulee pumpun käyttösähköä            4 119 kWh
- Ostosähköä yhteensä  (pumpun käyttösähkö + vastuslämmitystä  0 kWh)   4 119 kWh
- Lisäksi ilmanvaihdon jälkilämmitys kuluttaa sähköä vuodessa        892 kWh

• Tarvitaan vähintään 165 m lämpökaivo.  Kaivon yläosassa 6 m vedetöntä ja 20 m maaporausta.   Poraus   165 m
- Kaivon aktiivisyvyys 159 metriä. Kaivoon tarvittavan keräimen pituus 2 x 165 m. Putkea kaivossa yhteensä 330 m
- Liitäntä pumpulta kaivolle.  Välimatka = 10 m. (Painehäviö 3,4 kPa)   2 kpl   PE40x2.4   20 m
  Kaivon aktiivisyvyydellä tarkoitetaan sitä kaivon syvyyttä, jossa keruuputkisto on aina veden ympäröimänä.

• Alla keruupiirin painehäviö sileäseinämäisille keräinputkille virtauksella 0,46 l/s = 27,6 l/min = 1656 l/h:
- Kaivo, painehäviö 0,46 l/s virtaus 2xPE40*2.4 putkilla, ΔT = 3 K. Liitäntäputkitus mukana. Vol 362 ltr - 13 min 39 s   41 kPa = 0,41 bar
 Tai vaakakeruulla:               
kostea savi, vähintään 380m = 1x380 m PE40x3.7 SINIRAITA. Upotussyvyys vähintään 0,9 m. Vol 354 ltr - 12min 49s   66 kPa = Ok
...
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.

[Tifo]

Kiitos laskennasta, en tiedä vaikuttaako lattiapinta-ala laskentaan kun tuota vaipan pinta-alaa laskin. Tässä on siis rakennusoikeus 131 m2 ja sisäpinta-ala 115 m2. Tästä ensimmäinen kerros siis 71 m2.

[tomppeli]

Kiitos laskennasta, en tiedä vaikuttaako lattiapinta-ala laskentaan kun tuota vaipan pinta-alaa laskin. Tässä on siis rakennusoikeus 131 m2 ja sisäpinta-ala 115 m2. Tästä ensimmäinen kerros siis 71 m2.

Ei vaikuta, jos laskemasi alat ovat oikein.
Talo on laskettu yhtenä korkeana huoneena, siksi huonekorkeus on laskelmassa koko talon sisäkorkeus.
Lattilämmityksen teho W/m2 on liian suuri tällä laskentatavalla. Tässä lasketaan koko talon lämmitys tapahtuvan alakerran lattian avulla.
Yläkerran lattian ala on siis 115 - 71 m2 = 44 m2.
Voin vielä huomenna laskea talosi kahtena kerroksena.
Ensimmäisessä laskelmassa lattiana oli kivi. S on ehkä väärin.
Laskin muutetussa, versio B, molempiin kerroksiin laminaattilattian. Se nostaa vähän lämmitystarvetta.
Liitin koko laskelman viestiisi, jotta voit itse tarkistaa lähtötietojen oikeellisuuden.

[tomppeli]

Muutin laskelman laskemaan kahdelle kerrokselle.
Klikkaa tätä; näet tehokuvaajan ja laskelman erittelyn.
Jos laskelman lähtötiedoissa on virheellisyyksiä, kerro niistä ja korjaan ne. Korjaaminen on helppoa.

Tässä laskelman tulos:
Talo  ”Tifo” versio B   HELSINKI (Uusimaa)
VUOTUINEN LÄMMITYSTARVE:  LATTIALÄMMITYS  -  COP -laskennassa 36 °C  -  menovesi lämpötila max 40 °C
LÄMMITYSTARVE ILMAN LÄMMINTÄ KÄYTTÖVETTÄ  -  MUT = -25 °C
- Alakerta 1989: Laminaatti-Lattialämmitys, 22°C, 71 m2, 249 m3  * (40°C)   * 60,2 W/m2   4,28 kW   12 478 kWh
- Yläkerta 1989: Laminaatti-Lattialämmitys, 22°C, 44 m2, 88 m3  (39°C)      51 W/m2   2,25 kW   5 660 kWh
RAKENNUKSEN  LÄMPÖHÄVIÖT  YHTEENSÄ   57 W/m2   6,52 kW   18 138 kWh

• ERITTELY      Osuus    Max teho   Osuus    Energiaa/a
Johtumishäviöt      90,8%   5,92 kW   88,4%   16 027 kWh
Ilmanvaihto, ( jälkilämmitys Sähköllä )      14,2%   0,93 kW   12,5%   2 267 kWh
- josta sähköllä, jälkilämmitys asetusarvo +13 °C   -11,5%   -0,75 kW   -6,5%   -1 187 kWh
- maalämmöllä      2,7%   0,18 kW   6,0%   1 080 kWh
Vuotoilmat      6,5%   0,42 kW   5,7%   1 031 kWh
Lämmönsiirtokanaali      0,0%   0,00 kW   0,0%   0 kWh
Maalämmöllä yhteensä        100,0%   6,52 kW   100,0%   18 138 kWh

• JOHTUMISHÄVIÖIDEN ERITTELY   Ala   Osuus    Teho   Osuus    Energia
Alapohjat   115,0 m2   6 %   0,39 kW   14 %   2 490 kWh
Yläpohjat   143,6 m2   15 %   0,98 kW   13 %   2 406 kWh
Umpiseinän ala   170,0 m2   36 %   2,32 kW   31 %   5 675 kWh
Ovet   6,0 m2   6 %   0,39 kW   5 %   963 kWh
Ikkunat   28,0 m2   28 %   1,83 kW   25 %   4 493 kWh
• Johtumat yhteensä   462,6 m2   91 %   5,92 kW   88 %   16 027 kWh

• Kiinteistö yhteensä   115 m2   20 645 m3   4,8 COP   6,3 kW   18 138 kWh
- Taloussähkön ja henkilöiden lämmitysvaikutus      -0,5 kW   -1 495 kWh
• Rakennuksen lämmitystarve            5,8 kW   16 643 kWh
- Lämmin käyttövesi,   varaajatilavuus   0,18 m3 / 50 °C   3,5 COP   0,96 kW   4 000 kWh
- Ei huomioitu mitään lisälämmitysmuotoja       0 kWh   0,0 kW   20 643 kWh
- Maalämmöllä tuotetaan            7,2 kW   20 643 kWh
- Sähkövastuksella tuotettavaksi jää         0 kWh
 Yhteensä   115 m2   180 kWh/m2   4,5 SCOP   7,2 kW   20 643 kWh

• Tarvittava vuotuinen lämmitysenergian tarve         20 643 kWh
• Tarvittava lämmityslaitteen enimmäisteho         7,3 kW
- Valitun lämmityslaitteen lämmitysteho,  ( Optimiteho )   7,2 kW
- Valitun lämpöpumpun teho riittää saakka         -24 °C
- Maasta kerätään lämpöpumpulle 16039 kWh ja ilmanvaihtoon 0 kWh   ( 4,5 SCOP)   5,7 kW   16 039 kWh
- Sähkölaitokselta tulee pumpun käyttösähköä   4 604 kWh
- Ostosähköä yhteensä  (pumpun käyttösähkö + vastuslämmitystä  0 kWh)   4 604 kWh
- Lisäksi ilmanvaihdon jälkilämmitys kuluttaa sähköä vuodessa        1 187 kWh

• Tarvitaan vähintään 165 m lämpökaivo.  Kaivon yläosassa 6 m vedetöntä ja 20 m maaporausta.   Poraus   165 m
- Kaivon aktiivisyvyys 159 metriä. Kaivoon tarvittavan keräimen pituus 2 x 165 m.   Putkea kaivossa yhteensä   330 m
- Liitäntä pumpulta kaivolle.  Välimatka = 10 m. (Painehäviö 3,2 kPa)   2 kpl   PE40x2.4   20 m
  Kaivon aktiivisyvyydellä tarkoitetaan sitä kaivon syvyyttä, jossa keruuputkisto on aina veden ympäröimänä.

• Alla keruupiirin painehäviö sileäseinämäisille keräinputkille virtauksella 0,45 l/s = 27 l/min = 1620 l/h:
- Kaivo, painehäviö 0,45 l/s virtaus 2xPE40*2.4 putkilla, ΔT = 3 K. Liitäntäputkitus mukana. Vol 362 ltr - 13 min 57 s      39 kPa = 0,39 bar
 Tai vaakakeruulla:               
kostea savi, vähintään 381m = 1x390 m PE40x3.7 SINIRAITA. Upotussyvyys vähintään 0,9 m. Vol 362 ltr - 13min 24s      65 kPa = Ok
*)  Huomaa: Lattialämmityksellä lattian lämpötila nousee pakkasilla yli +28 C.               
...
Liitin viestiisi koko laskemnakin. Voit siitä itse tarkentaa lähtöarvoja.
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.

[Tifo]

Kiitoksia taas, ei tullut ajateltua lattian pintamateriaalin vaikutusta johtumishäviöihin. Alapohjassa sillä on vaikutusta mutta välipohjassa lämpö jää kaikki taloon. Ikkunoiden kulutus on 4500 kWh vuodessa, niiden u-arvo lienee 2 paikkeilla. Uusien ikkunoiden u =1, ikkunaremontilla voisi saada 2000 kWh säästön. Muuten vaipan parantaminen ei ole helppoa.

[tomppeli]

Kivilattian lämmönjohtavuus on hyvä, joten lattian pintamateriaalin alta lämpö siirtyy hyvin lattian yläpintaan, joten lattian kiertoveden lämpötilan ei tarvitse olla korkea.
Jos lämmitettävän rakenteen yläpuolella on huonommin lämpöä johtavaa materiaalia (varsinkin lautalattia), pitää pintamateriaalin alla lämpötilan olla korkeampi.
Korkeammasta lämpötilasta aiheutuu suurempi lämpöenergian vuoto lattian alla olevaan maaperään.
Lautalattian alla pitää lämpötilan olla kovilla pakkasilla jopa 45 - 50 astetta. Maaperään tapahtuva vuoto on tällöin varsin huomattava.

[tomppeli]

... Ikkunoiden kulutus on 4500 kWh vuodessa, niiden u-arvo lienee 2 paikkeilla. Uusien ikkunoiden u =1, ikkunaremontilla voisi saada 2000 kWh säästön. Muuten vaipan parantaminen ei ole helppoa.

Laskelmassa olin käyttänyt U -arvona 1,4. Kun arvona on 2,0 tulee johtumahäviöksi 6419 kWh.

[Tifo]

Joo huomasin sen, en ole varma nyt onko se 2 vai jotain muuta. Täytyy tarkistaa, voi olla että arvo kaksi oli tilastoista löydetty luku eikä  juuri minun ikkunoiden arvo.

[Tifo]

Msk-ikkunoille löysin aika luotettavasti arvon 1,8 mutta kolmelasiselle kiintoikkunalle löytyi vaihteluväli 2-0,6. Ehkä sillekin voisi käyttää arvoa 1,8.

[tomppeli]

Tässä ikkunoiden U -arvona 1,8:

Talo  ”Tifo” versio C         HELSINKI      (Uusimaa)
VUOTUINEN LÄMMITYSTARVE:  LATTIALÄMMITYS  -  COP -laskennassa 38 °C   -  menovesi lämpötila max 41 °C               
LÄMMITYSTARVE ILMAN LÄMMINTÄ KÄYTTÖVETTÄ  -  MUT = -25 °C               
- Alakerta 1989: Laminaatti-Lattialämmitys, 22°C, 71 m2, 249 m3  * (41°C)      * 65,8 W/m2   4,67 kW   13 533 kWh
- Yläkerta 1989: Laminaatti-Lattialämmitys, 22°C, 44 m2, 88 m3  (40°C)      54,4 W/m2   2,40 kW   6 027 kWh
RAKENNUKSEN  LÄMPÖHÄVIÖT  YHTEENSÄ         61 W/m2   7,07 kW   19 560 kWh

• ERITTELY      Osuus    Max teho   Osuus    Energiaa/a
Johtumishäviöt      91,5%   6,47 kW   89,2%   17 449 kWh
Ilmanvaihto, ( jälkilämmitys Sähköllä )      13,1%   0,93 kW   11,6%   2 267 kWh
- josta sähköllä, jälkilämmitys asetusarvo +13 °C      -10,6%   -0,75 kW   -6,1%   -1 187 kWh
- maalämmöllä      2,5%   0,18 kW   5,5%   1 080 kWh
Vuotoilmat      6,0%   0,42 kW   5,3%   1 031 kWh
Lämmönsiirtokanaali      0,0%   0,00 kW   0,0%   0 kWh
Maalämmöllä yhteensä           100,0%   7,07 kW   100,0%   19 560 kWh

• JOHTUMISHÄVIÖIDEN ERITTELY   Ala   Osuus    Teho   Osuus    Energia
Alapohjat   115,0 m2   6 %   0,42 kW   13 %   2 628 kWh
Yläpohjat   143,6 m2   14 %   0,98 kW   12 %   2 406 kWh
Umpiseinän ala   170,0 m2   33 %   2,32 kW   29 %   5 675 kWh
Ovet   6,0 m2   6 %   0,39 kW   5 %   963 kWh
Ikkunat   28,0 m2   33 %   2,36 kW   30 %   5 777 kWh
• Johtumat yhteensä   462,6 m2   92 %   6,47 kW   89 %   17 449 kWh

• Kiinteistö yhteensä   115 m2   22 063 m3   4,7 COP   6,8 kW   19 560 kWh
- Taloussähkön ja henkilöiden lämmitysvaikutus            -0,5 kW   -1 495 kWh
• Rakennuksen lämmitystarve            6,3 kW   18 065 kWh
- Lämmin käyttövesi,   varaajatilavuus   0,18 m3 / 50 °C   3,5 COP   0,96 kW   4 000 kWh
- Ei huomioitu mitään lisälämmitysmuotoja          0 kWh   0,0 kW   22 065 kWh
- Maalämmöllä tuotetaan            7,8 kW   22 065 kWh
- Sähkövastuksella tuotettavaksi jää               0 kWh
 Yhteensä   115 m2   192 kWh/m2   4,4 SCOP   7,8 kW   22 065 kWh

• Tarvittava vuotuinen lämmitysenergian tarve         22 065 kWh
• Tarvittava lämmityslaitteen enimmäisteho            7,8 kW
- Valitun lämmityslaitteen lämmitysteho,  ( Optimiteho )   7,8 kW
- Valitun lämpöpumpun teho riittää saakka            -25 °C
- Maasta kerätään lämpöpumpulle 17046 kWh ja ilmanvaihtoon     0 kWh   ( 4,4 SCOP)   6,1 kW   17 046 kWh
- Sähkölaitokselta tulee pumpun käyttösähköä            5 019 kWh
- Ostosähköä yhteensä  (pumpun käyttösähkö + vastuslämmitystä  0 kWh)   5 019 kWh
- Lisäksi ilmanvaihdon jälkilämmitys kuluttaa sähköä vuodessa           1 187 kWh

• Tarvitaan vähintään 173 m lämpökaivo.  Kaivon yläosassa 6 m vedetöntä ja 20 m maaporausta.      Poraus   173 m
- Kaivon aktiivisyvyys 167 metriä. Kaivoon tarvittavan keräimen pituus 2 x 173 m.   Putkea kaivossa yhteensä      346 m
- Liitäntä pumpulta kaivolle.  Välimatka = 10 m. (Painehäviö 3,8 kPa)   2 kpl   PE40x2.4   20 m
  Kaivon aktiivisyvyydellä tarkoitetaan sitä kaivon syvyyttä, jossa keruuputkisto on aina veden ympäröimänä.               

• Alla keruupiirin painehäviö sileäseinämäisille keräinputkille virtauksella 0,49 l/s = 29,4 l/min = 1764 l/h:               
- Kaivo, painehäviö 0,49 l/s virtaus 2xPE40*2.4 putkilla, ΔT = 3 K. Liitäntäputkitus mukana. Vol 377 ltr - 13 min 22 s      48 kPa = 0,48 bar
 Tai vaakakeruulla:               
kostea savi, vähintään 405m = 2x210 m PE40x3.7 SINIRAITA. Upotussyvyys vähintään 0,9 m. Vol 441 ltr - 15min 0s      16 kPa = 0,16 bar

*)  Huomaa: Lattialämmityksellä lattian lämpötila nousee pakkasilla yli +28 C.               
Tämä laskelma on vain suuntaa antava; ei ole mikään takuumitoitus!               

[Tifo]

Kiitos päivityksestä.