Kaksi lämpöpumppua yhdessä keruupiirissä?

[Salasana123]

Moikka vaan kaikille!

Ollaan tässä muuttamassa uuteen vanhaan taloon (sijainti 04740), joka olisi tarkoitus rempata perin pohjin. Talo on vanha hirsirunkoinen, mutta ulkovuorilaudoitettu noin 140 asuinneliön yksikerroksinen omakotitalo kallioisen mäen päällä. Rossipohja ja puolikas kylmä ullakko. Eristepaksuuksista en uskalla sanoa mitään. Purua/multaa/mitälie tuolla on ja ne on tarkoitus uusia ekovillaksi. Kolmilasisia 70 -luvun ikkunoita "normaali" määrä. Painovoimainen ilmanvaihto.

Pihassa on lisäksi 70 -luvulla rakennettu kolmikerroksinen kivinavetta, jonka keskikerrokseen laitetaan 120 neliötä (korkeus 2,1 m) lämpimähköä työtilaa. Tilan sisämitat luokkaa 10x12 m. Lyhyiden seinien takana on lisää sisätiloja, joita ei ole tarkoitus lämmittää (esim. karjakeittiö). Pitkät seinät rajoittuvat suoraan ulkoilmaan. Seinät tiiltä (välissä purua ehkä 20 cm), muuten kerroksittaista betonivalua, välissä jonkin sortin eristelevyjä. Paljon hataria 2 lasisia ikkunoita, joille tosin tehdään kyllä "jotain" auttavaa. Lisäksi tilaan laitetaan puruimuri, jossa käyttömahdollisuus joko ilman takaisinkierrätykselle suodattimen kautta tai ulospuhallukseen. Ulospuhallusta käytettäessä lämpöä sitten hukkuu pahimmillaan aika lailla. Tukena tilassa on kamiina, jossa voi poltella hukkaspätkiä ym.

Talossa on nyt suora sähkö, mutta kun lattiat kuitenkin avataan, on sinne ajatus lyödä peksit lämmönluovutuslevyillä väliin. Kulutushistorian perusteella on arvioitu, että vuosittainen energiantarve olisi noin 25 000 kWh (lämpö ja käyttövesi, 2hlö). Huipputeho jossain 8 ja 10 kW:n välillä.

Navetastahan ei mitään historiatietoja ole, kun aiemmin ollut kylmillään. Sellainen heitto noin perstuntumalta on, että vähän vähemmän tuo haukannee, kuin talo, eli ehkäpä 20 000 kWh/v ja ihan max 8 kW. Navetalla ei ole tarvetta kuumalle käyttövedelle (tai se järjestetään erillisellä järjestelmällä pienen käyttötarpeen vuoksi). Lämmönjakojärjestelmä vielä auki, mutta lattialämmitys on poissuljettu. Joko seinäpatterit tai pari puhallinkonvektoria (suosituksia?). Näille luonnollisesti joku x00 litran puskurivaraaja.

Järjestelmässä on vielä paljon "entä jos" tekijöitä, mutta tällä hetkellä eniten vakuuttaa sellainen systeemi, missä molemmat pumput ottaisivat energiansa yhdestä pintakeruupiiristä. Pumpuiksi olen miettinyt Boschin 7001i 2-8 kW invertteripumppuja - talolle varaajalla ja navettaan ilman. Keruupiirinhän voisi varmaan mitoittaa tuolle 16 kW:lle, koska se on kuitenkin halpa ylimitoittaa. Satasista ei kai tässä vaiheessa kannata alkaa kitsastelemaan, kunhan lämpöä riittää. Onko moista komboa ennen tehty? Olen koittanut selata foorumia, mutten oikein vastaavaan ole onnistunut törmäämään. Kaksi pumppua kahdella lämpökaivolla on kuitenkin hinnan vuoksi ehdottomasti poissuljettu ratkaisu. Yksi yhteinen pintakeruupiiri olisi hinnaltaan varsin houkutteleva. Yksi iso pumppu vaatisi kanaalin rakennusten väliin ja kun fiksuin sijoitspaikka tällaiselle keskuskoneelle olisi navetassa, käyttövesi talolle olisi aika hankala järjestää. Hinnassakaan ei oikeastaan ole eroa, kun eristetyn kanaalin rakennus maksaa.

Liitteenä kuva etäisyyksistä tontilla. Vasemmalla talo, josta navetalle 40-50m teknisten tilojen sijainneista (vielä auki) riippuen. Tällä välillä aurattavia teitä. Navetalta pellolle, johon keruupiirin voisi upottaa (kosteaa savea) matkaa vajaa 100 m. Tälläkin välillä aurattavia teitä... Pellossa riittääkin sitten tilaa vaikka useamman kilometrin putkelle.

Oma käsitykseni asiasta on sellainen, että talolta navetalle riittää joku normaali 40 mm putki. Navetalta pellolle pitäisikin olla vähän isompi, 50 mm kenties? Pellossa taas olisi rinnan vaikka 3x300 m 40 mm putkella. Olisiko tässä mitään järkeä? Nuo "siirtoputket" toki pitäisi ainakin jossain määrin eristää. Menoputki varmaan saa olla ihan paljas, kun se kierron alkuvaiheessa kuitenkin imee auratunkin tien alta jotain. Paluuputkeen sitten teiden kohdalle jotain eristettä ja soraa, vaiko ihan valmista eristettyä putkea?

Huomionarvoista lienee myös, että navetan liitäntä talolta pellolle meneviin putkiin tehdään y- eikä t haaroilla. Näin virtausvastus pienenee "merkittävästi". Estävätkö lämpöpumppujen keruunesteen kiertopumput muuten virtauksen väärään suuntaan vakiona, vai pitääkö järjestelmään lisätä yksisuuntaventtiilit?

Suurkiitos vastauksista jo etukäteen, tää on uskomattoman hieno foorumi lueskella näin aloittelijalle!

[seppaant]

Yhteinen keruupiiri kahdelle lämpöpumpulle ei ole hyvä idea.
- Kun jompi kumpi pumppu käy yksinään niin ei ole ongelmia.
- kun molemmat käyvät yhtä aikaa, niin automatiikan ohjaamat keruupumput alkavat taistella keskenään ja virtaukset alkavat todennäköisesti huojumaan.
Tee kummallekin koneelle omat keruupiirit.
Siinä menee vähän enemmän putkea, toisen pumpun yhdysputket keruupiirille, toisaalta asennustarvikkeita menee vähemmän.

ATA

[Salasana123]

Kiitos kommenteista. Ei kaksi erillistä piiriäkään mahdoton ajatus ole. Yhdessä isossa keruussa vaan olisi se etu, että vain toisen pumpun käydessä se olisi sille aina reilusti ylimitoitettu. Lisäksi sen mitoitus olisi helpompaa ja tarkempaa, kuin kahden pienemmän. Ja olishan se hyvä saada nuo siirtymät yhdellä putkiparilla nettopainehäviöiden minimoimiseksi. Sitten kun tuo talolla oleva maalämpöpumppu on niin kaukana keruupiiristä, mä pelkään, että sille tehdyn oman piirin putkikoot nousevat melkoisesti ja pitäisi olla monta rinnankytkettyä lyhyttä piiriä pellossa. Eikös tähänkin koneeseen päde se nyrkkisääntö noin 500 m 40 mm putkea per pumppu. Kun lämpö kerätään käytännössä tuolla 150 m päässä pumpusta, niin siirtymät haukkaa jo 300 m. Sitten pellossa pitäisi olla joku 3x200 m keruu. Tai paksummat putket siirtymäosuudella. Korjatkaa jos olen ajatuksissani ihan hakoteillä.

Kun keruupiirin linjojen kytkennät tehdään Y-haaroilla, jonka liitinkoot ovat vaikka 40x40x50, niin tuo geometriahan tekee jo sen, että esimerkiksi navetan 40 mm haara ei pyri kiertämään talon 40 mm haaran kautta. Hommahan olisi tavallisilla T-haaroilla ihan eri. Tuollaiseen kun sivuhaarasta puhaltaa, niin puolet pyrkii ylös ja puolet alas. Y-haarassa neste pyrkii pitämään suuntansa ja itse asiassa mun virtaustekniikan osaamisella noi kaksi rinnakkain pyörivää pumppua pyrkisivät hieman kiihdyttämään toisiaan, mistä ei kai varsinaisesti haittaa pitäisi olla?

Tietysti, jos voitte antaa jonkin arvion siitä, millaiset keruupiirien tulisi olla, jos molemmille koneille laittaisi omat, niin vertailu olisi merkittävästi helpompaa. Mä voin olla ihan hakoteillä, ajatellessani tuota 500 metriä jonain maksimina. Kyllähän erillisissä piireissä on ihan kiistämättömiä etuja, kuten juuri tuo mainittu toimintavarmuus ja toisaalta jos tulee vika, niin se on helpompi paikallistaa. Hintaeroa tuskin juuri on.

[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 16,0 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 lämmitystarvelaskelman tulos tiivistettynä:
Talo ”Salasana123”   SÄLINKÄÄ   (Uusimaa)
VUOTUINEN LÄMMITYSTARVE:  PATTERILÄMMITYS  -  COP -laskennassa 38 °C -  menovesi lämpötila max 45 °C
LÄMMITYSTARVE ILMAN LÄMMINTÄ KÄYTTÖVETTÄ  -  MUT = -27 °C               
- Talo 1975: Lattialämmitys, 21°C, 140 m2, 336 m3:   8,03 kW   20 172 kWh
- Työpaja 1975: Patterilämmitys, 16°C, 120 m2, 252 m3:   7,73 kW   13 101 kWh
RAKENNUKSEN  LÄMPÖHÄVIÖT  YHTEENSÄ         15,75 kW   33 273 kWh

• Kiinteistö,  260 m2,  588 m3          4,3 COP   15,41 kW   33 273 kWh
- Lämmin käyttövesi,   varaajatilavuus   0,089 m3 / 50 °C   2,8 COP   0,58 kW   2 400 kWh
- Yhteensä         4,2 SCOP   16,0 kW   35 673 kWh
- Vähennetään taloussähkön lämmitysvaikutus   -2 280 kWh   1,02 kW   33 393 kWh
- Ei huomioitu mitään lisälämmitysmuotoja    0 kWh   0,00 kW   33 393 kWh
- Maalämmöllä tuotetaan            16,00 kW   33 393 kWh
- Sähkövastuksella tuotettavaksi jää      0 kWh
 Yhteensä   260 m2   128 kWh/m2   4,2 SCOP   16,0 kW   33 393 kWh

• Tarvittava lämmityslaitteen lämmitysteho      16,0 kW
- Valitun lämmityslaitteen lämmitysteho,  ( Optimiteho )   16,0 kW
- Valitun lämpöpumpun teho riittää saakka         -27 °C
- Maasta kerätään          ( 4,2 COP)   12,3 kW   25 387 kWh
- Sähkölaitokselta tulee pumpun käyttösähköä      8 006 kWh
- Ostosähköä yhteensä  (pumpun käyttösähkö + vastuslämmitystä  0 kWh)   8 006 kWh
- Ei ole ilmanvaihdon jälkilämmitystä  sähköllä!    0 kWh
...
Yhteisestä keruupiiristä (3 x 300 m PE40x3.7) on liitteenä erillinen PDF tuloste.
En rohkene tässä ottaa kantaa yhteisen keruupiirin kiertopumppujen toimivuuteen.
...
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.Yhteisestä keruupiiristä on liitteenä erillinen PDF tuloste.

[jmaja]

Yhteinen keruupiiri kahdelle lämpöpumpulle ei ole hyvä idea.
- Kun jompi kumpi pumppu käy yksinään niin ei ole ongelmia.
- kun molemmat käyvät yhtä aikaa, niin automatiikan ohjaamat keruupumput alkavat taistella keskenään ja virtaukset alkavat todennäköisesti huojumaan.

Miksi se olisi ongelma? Pumput pitää kytkeä rinnan, koska sarjassa tulisi liian kylmää jälkimmäiselle. En näe tuossa ongelmaa, kunhan putkisto mitoitetaan yhteisvirtaamalle. Pitää olla myös takaiskut, jotta ei kierrä toisen kautta vain yhden käydessä.

Keruun painehäviö kasvaa, kun molemmat pumput ottavat suurta virtaamaa. Toisen käynnistyessä ensimmäinenkin pumppu joutuu nostamaan kierroksia, mutta ei tuosta ongelmaa tule dT-säädöllä. Vakiokierroksilla sitten dT kasvaa toisen käynnistyessä, mutta eiköhän senkin saa toimimaan, kunhan tosiaan keruun painehäviö ei ole liian suuri.

[Salasana123]

Kiitos Tomppelille mitoituksesta! Itsekin koitin jo aiemmin tuolla laskentapohjalla, mutten osannut soveltaa sitä rinnankytketyille pumpuille.

Onko kenelläkään kokemustietoa tällaisesta järjestelmästä? Sehän se varmin toimivuuden tae olisi, jos joku olisi jo aiemmin testannut moisen kytkentätavan.