Mitoituspyyntö Päärakennus + 2 sivurakennusta Länsi-Uusimaa

[Stenberg]

Hei,

Pyytäisin ystävällisesti mitoitusta kahdelle lämmitysjärjestelmälle seuraavasti:

Kolme rakennusta (päärakennus ja kaksi sivurakennusta), jotka sijaitsevat Länsi-Uudellamaalla. Päärakennuksella nyt itsenäinen öljylämmitys ja sivurakennuksilla yhteinen öljylämmitys siten, että toisesta rakennuksesta kulkee n. 50 m pituinen lämpökanaali toiseen rakennukseen.

Alustavana ajatuksena kahden öljylämmitysjärjestelmän tilalle kaksi erillistä maalämpöjärjestelmää.

•   Hirsirakenteinen päärakennus, alunperin 1800-luvulta, laajennettu 2-kerroksiseksi 1930-luvulla.
•   Ei rinnetalo
•   Öljylämmitys, öljyn vuotuinen kulutus n. 5.000 l/v.
•   Patterilämmitys
•   Painovoimainen ilmanvaihto
•   Ulkoseinien yhteenlaskettu ulkopituus 74 m.
•   Kaksi maanpäällistä kerrosta
•   Kummankin kerroksen pinta-ala 200 m2, yht. 400 m2.
•   Kummankin kerroksen huonekorkeus n. 2,50 m.
•   2-lasiset ikkunat
•   Ei muita lämmitettäviä tiloja

•   Kaksi sivurakennusta (A+B)
•   Sivurakennus A: 70-luvun lopulla rakennettu puurakenteinen, lautaverhoiltu rakennus
o   Ei rinnetalo
o   Öljylämmitys, öljyn vuotuinen kulutus (yhdessä B:n kanssa) n. 5.000 l/v.
o   Patterilämmitys
o   Painovoimainen ilmanvaihto
o   Ulkoseinien yhteenlaskettu ulkopituus 44 m.
o   Yksikerroksinen
o   Pinta-ala 100 m2.
o   Huonekorkeus n. 2,40 m.
o   2-lasiset ikkunat
o   Lämmittää myös sivurakennus B:n (n. 50 m lämpökanaali)
•   Sivurakennus B: alunperin 1930-luvulla rakennettu hirsirakenteinen talo.
o   Ei rinnetalo
o   Öljylämmitys (ks. sivurakennus A)
o   Patterilämmitys
o   Painovoimainen ilmanvaihto
o   Ulkoseinien yhteenlaskettu ulkopituus 51 m.
o   Kaksi maanpäällistä kerrosta
o   Yläkerran lämmitettävä pinta-ala 100 m2, alakerran lämmitettävä pinta-ala 39 m2
o   Huonekorkeus n. 2,35 m.
o   2-lasiset ikkunat

[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 20 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, päärakennus:
Päärakennus ”Stenberg”   LOHJA   (Uusimaa)
VUOTUINEN LÄMMITYSTARVE:  PATTERILÄMMITYS  -  COP -laskennassa 44 °C  -  menovesi lämpötila max 54 °C
LÄMMITYSTARVE ILMAN LÄMMINTÄ KÄYTTÖVETTÄ  -  MUT = -27 °C
- Talon alakerta 1895: Patterilämmitys, 20°C, 200 m2, 500 m3:   58,9 W/m2   11,77 kW   24 580 kWh
- Talon yläkerta 1895: Patterilämmitys, 20°C, 200 m2, 500 m3:   54,5 W/m2   10,90 kW   23 687 kWh
RAKENNUKSEN  LÄMPÖHÄVIÖT  YHTEENSÄ      57 W/m2   22,68 kW   48 267 kWh

• Kiinteistö,  400 m2,  1000 m3       3,7 COP   22,09 kW   48 267 kWh
- Lämmin käyttövesi,   varaajatilavuus   0,191 m3 / 50 °C   2,8 COP   1,21 kW   5 000 kWh
- Yhteensä         3,5 SCOP   23,3 kW   53 267 kWh
- Vähennetään taloussähkön lämmitysvaikutus   -3 400 kWh   1,49 kW   49 867 kWh
- Ei huomioitu mitään lisälämmitysmuotoja    0 kWh   0,00 kW   49 608 kWh
- Maalämmöllä tuotetaan            20,00 kW   49 349 kWh
- Sähkövastuksella tuotettavaksi jää      259 kWh
 Yhteensä   400 m2   124 kWh/m2   3,5 SCOP   20,0 kW   49 608 kWh

• Tarvittava lämmityslaitteen lämmitysteho      23,3 kW
- Valitun lämmityslaitteen lämmitysteho,  ( Osatehoinen )   20,0 kW 
- Valitun lämpöpumpun teho riittää saakka         -20 °C
- Maasta kerätään          ( 3,5 COP)   14,5 kW   35 595 kWh
- Sähkölaitokselta tulee pumpun käyttösähköä         14 013 kWh
- Ostosähköä yhteensä  (pumpun käyttösähkö + vastuslämmitystä  259 kWh)      14 272 kWh
- Lisäksi ilmanvaihdon jälkilämmitys kuluttaa sähköä vuodessa     180 kWh

• Tarvitaan 2 kpl 184 m kaivoa. Kaivojen yläosassa 5 m vedetöntä ja 15 m maaporausta.   Poraussyvyys   184 m
- Kaivoon tarvittavan keräimen pituus 2 x 184 metriä.   Putkea kaivossa yhteensä      368 m 
- Liitäntä pumpulta kaivoille.  Välimatka = 10 m. (Painehäviö 2,8 kPa)   2 kpl   PE63x5.8   20 m
  Kaivon aktiivisyvyydellä tarkoitetaan sitä kaivon syvyyttä, jossa keruuputkisto on aina veden ympäröimänä.               

• Alla painehäviö virtauksella 1,02 l/s (virtaus kaivoa kohden on 1,02 / 2 = 0,51 l/s = 31 l/min = 1836 l/h):
- Kaivo, painehäviö 0,51 l/s virtaus PE40*2.4 putkilla, ΔT = 3,5 K. Liitäntäputkitus mukana. Volyymi 828 litraa      55 kPa = Ok?
- Kaivo, painehäviö 0,51 l/s virtaus PE45*2.6 putkilla, ΔT = 3,5 K. Liitäntäputkitus mukana. Volyymi 1032 litraa   30 kPa = 0,3 bar
Tai:
- Vaakakeruupiiri, kostea savi, 787 metriä  = 3 x 300 m PE40x3.7  SINIRAITA. Upotussyvyys vähintään 0,9 m      31 kPa = 0,31 bar
...
Lämpökaivojen keskinäinen etäisyys laskelmassa on 25 metriä. Jos etäisyys jää pienemmäksi, tarvitaan syvemmät kaivot.
...
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.

[tomppeli]

Tässä laskelma sivurakennuksille.
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 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, sivurakennukset A ja B:
Sivurakennukset A ja B ”Stenberg”   LOHJA   (Uusimaa)
VUOTUINEN LÄMMITYSTARVE:  PATTERILÄMMITYS  -  COP -laskennassa 44 °C  -  menovesi lämpötila max 54 °C
LÄMMITYSTARVE ILMAN LÄMMINTÄ KÄYTTÖVETTÄ  -  MUT = -27 °C
- Rakennus A 1975: Patterilämmitys, 21°C, 100 m2, 240 m3:   53,0 W/m2   5,30 kW   11 646 kWh
- Rak B: alakerta 1930: Patterilämmitys, 21°C, 39 m2, 92 m3:   87,0 W/m2   3,39 kW   7 591 kWh
- Rak B: yläkerta 1930: Patterilämmitys, 21°C, 100 m2, 235 m3:   59,2 W/m2   5,92 kW   14 257 kWh
- Lämmönsiirtokanaali Uponor6Quattro2x40/32+18/200, +45°C, 50 m:      0,62 kW   5 429 kWh
RAKENNUKSEN  LÄMPÖHÄVIÖT  YHTEENSÄ      64 W/m2   15,23 kW   38 923 kWh

• Kiinteistö,  239 m2,  567 m3          3,7 COP   14,71 kW   38 923 kWh
- Lämmin käyttövesi,   varaajatilavuus   0,268 m3 / 50 °C   2,8 COP   1,69 kW   7 000 kWh
- Yhteensä         3,5 SCOP   16,4 kW   45 923 kWh
- Vähennetään taloussähkön lämmitysvaikutus   -2 112 kWh   0,75 kW   43 811 kWh
- Ei huomioitu mitään lisälämmitysmuotoja    0 kWh   0,00 kW   43 807 kWh
- Maalämmöllä tuotetaan            16,00 kW   43 802 kWh
- Sähkövastuksella tuotettavaksi jää      4 kWh
 Yhteensä   239 m2   183 kWh/m2   3,5 SCOP   16,0 kW   43 807 kWh

• Tarvittava lämmityslaitteen lämmitysteho   16,4 kW
- Valitun lämmityslaitteen lämmitysteho,  ( Optimiteho )   16,0 kW 
- Valitun lämpöpumpun teho riittää saakka               -25 °C
- Maasta kerätään          ( 3,5 COP)   11,6 kW   31 275 kWh
- Sähkölaitokselta tulee pumpun käyttösähköä         12 532 kWh
- Ostosähköä yhteensä  (pumpun käyttösähkö + vastuslämmitystä  4 kWh)   12 536 kWh
- Lisäksi ilmanvaihdon jälkilämmitys kuluttaa sähköä vuodessa     180 kWh

• Tarvitaan 2 kpl 166 m kaivoa. Kaivojen yläosassa 5 m vedetöntä ja 15 m maaporausta.   Poraussyvyys   166 m
- Kaivoon tarvittavan keräimen pituus 2 x 166 metriä.   Putkea kaivossa yhteensä   332 m
- Liitäntä pumpulta kaivoille.  Välimatka = 10 m. (Painehäviö 6,2 kPa)   2 kpl   PE50x4.6   20 m
  Kaivon aktiivisyvyydellä tarkoitetaan sitä kaivon syvyyttä, jossa keruuputkisto on aina veden ympäröimänä.

• Alla painehäviö virtauksella 0,86 l/s (virtaus kaivoa kohden on 0,86 / 2 = 0,43 l/s = 26 l/min = 1548 l/h):
- Kaivo, painehäviö 0,43 l/s virtaus PE40*2.4 putkilla, ΔT = 3,3 K. Liitäntäputkitus mukana. Volyymi 731 litraa   39 kPa = 0,39 bar
Tai:
- Vaakakeruupiiri, kostea savi, 686 metriä  = 2 x 350 m PE40x3.7  SINIRAITA. Upotussyvyys vähintään 0,9 m   56 kPa = Ok?
- Vaakakeruupiiri, kostea savi, 686 metriä  = 2 x 350 m PE50x4.6  SINIRAITA. Upotussyvyys vähintään 0,9 m   23 kPa = 0,23 bar
...
Lämpökaivojen keskinäinen etäisyys laskelmassa on 25 metriä. Jos etäisyys jää pienemmäksi, tarvitaan syvemmät kaivot.
...
Jos voit antaa tarkempia tietoja rakennuksista, voin koettaa parantaa laskennan osuvuutta.
...
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.

[Stenberg]

Suurkiitos ”Tomppeli”  mitoituslaskelmista! Aika suuri ero saatuihin tajouksiin verrattuna, joissa kaivoja on yksi per lämmitysjärjestelmä, ja syvyys vaihtelee 200-270 m välillä. Lämpöpumpun tehoksi tarjotaan n. 12 kW. Tarjousten mitoituksilla ilmeisesti sähkönkulutus olisi selvästi tavoiteltua suurempaa.

[tomppeli]

Jos laittaa yhdellä kaivolla, tulee liian suuri painehäviö keruuputkistoon.
Keruun kierto hidastuu liiaksi, kun keruun kiertopumppu ei jaksa kierrättää maaliuosta riittävän hyvin.
Suuri painehäviö nostaa keruupiirin menon ja paluun lämpötilaeroa (dT -arvoa).
dT -arvon kasvaessa myöskin maalämpökoneen hyötysuhde (COP) laskee jonkun verran.
Tämä aiheuttaa sen, että kaivoon menee turhan kylmää liuosta ja kaivoon menevän putken ympärille muodostuu paksu jäävaippa, joka pyrkii nostamaan sen keräinputken ylös kaivosta.

Jos sinulla on tarkempia tietoja noista rakennuksista, voin koettaa tarkentaa noita laskelmia.

[Stenberg]

Kiitokset, tämä oli hyödyllinen lisäinformaatio ja selventää sitä, mitä liian pieni ”kaivokapasiteetti” aiheuttaa. Prosessin aikana on syntynyt vaikutelma, että tarjouksen teossa pyritään olemaan kilpailukykyisiä pienentämällä investointikustannuksen osuutta, mikä kostautuu korkeampina juoksevina sähkökustannuksina ja mahdollisina laitteiston toimintaongelmina. Kaikilla laitevalmistajilla ei myöskään tunnu olevan tarjolla tarpeeksi suuritehoisia laitteita, vaan maksimitehot saattavat rajoittua n. 16 kW:n tasolle. Usein urakoitsijat toimivat tiettyjen merkkien jälleenmyyjinä, eivätkä voi tarjota vapaasti eri merkkien malleja.

Vielä täytyy todeta, että on todella hienoa, että on olemassa tällainen foorumi, ja että näet vaivaa, ja pyyteettömästi autat meitä amatöörejä selviämään tässä lämpöratkaisujen viidakossa, jossa tarvitaan, projektin teettäjiltä usein puuttuvaa, teknistä asiantuntemusta. Tarjousprosessissa tulee helposti tunne, että lähtökohtaisesti on uskottava urakoitsijoiden esittämiin mittauksiin, ja ainoa, johon pystyy ottamaan kantaa on projektikustannukset.

[tomppeli]

Kiitos Sinulle..!

[aksutre]

Nibeltä löytyy ainakin riittävän tehokas 6-25 kW invertteri S1155-25, hinta vielä siedettävä 11500 eur. Jos alimitoittaa kaivon ja pumpun voi tulla helposti 1000-1500 eur vuodessa sähkölaskua lisää.
Kun mitoittaa oikein esim. tuo Nibe niin pumppu käy pääosan vuodesta 30-60% teholla hyvällä lämpökertoimella ja säästöä voi tulla runsaasti, liitteen esimerkkilaskelmassa 37% tavalliseen järjestelmään verrattuna. Säästö ei liene todellisuudessa noin suuri,mutta merkittävä kuitenkin.

Kaivosta saa sen Etelä-Suomessa 100kWh/m, tuollaisilla alle 500m kaivoilla pitäis lämmittää 20000kWh vuosi sähköllä

Katso että kaivoissa on riittävästi metrejä ja pumpuissa tomppelin laskelmien mukaiset tehot niin toimii. Alimitoitettu järjestelmä toimii jos -5 asteen pakkasia on viikko pari talvessa, viime talvi osoitti että kyllä kylmiä talvia vielä tulee.

Hyvin mitoitettu järjestelmä maksaa itsensä takaisin 10 vuodessa, halvin tarjous voi maksaa tuohon hyvin mitoitettuun  vielä 10-15000 eur lisää sähkölaskun muodossa 10v aikana, jopa enemmän.

[Roori]

Nyt on taas valittu semmonen kaavio joka koskee jotain muuta maailmaa kuin maalämpöä...

Paikkansa tuossa pitää vain tuon invertterin cop käyrän muoto periaattelisella tasolla, lukuarvot voi unohtaa...

[seppaant]

Mitähän mahtaa tarkoittaa?
- EEV
- EER
- SEER

ATS

[aksutre]

Mitähän mahtaa tarkoittaa?
- EEV
- EER
- SEER

ATS

Mulla loppui rautalanka  eiköhän tosta kuvasta ole nähtävissä mitä kannattaa tavoitella, on lämmönlähteenä sitten neste tai ilma.

liitteenä vielä maalämpöpumpusta samat käppyrät, ei asia siinä miksikään muutu.

[seppaant]

Mulla loppui rautalanka 

Rautalankaa saa rautakaupasta mutta et vastannut kysymykseen

Mitähän mahtaa tarkoittaa?
- EEV
- EER
- SEER

ATS

[aksutre]

EEV = Sähköinen paisuntaventtiili, jolla säädetään laitteen kylmäaineen kiertoa

Kylmäkertoimet (EER ja SEER)
Ilmalämpöpumpuille ja ilmastointileitteille ilmoitetaan myös EER (Energy Efficiency Ratio) eli kylmäkerroin. Mitä korkeampi luku sitä energiataloudellisempi laite on.

Esim. Lukema 4 EER tarkoittaa, että yhdellä sähköverkosta otetulla kilowatilla on tuotettu 4 kilowattia jäähdytystehoa.

Hyvä EER-lukema on 3,5 ->

SEER (Seasonal Energy Efficiency Ratio) on jäähdytyksen vuotuinen kylmäkerroin.

[Stenberg]

Kiitokset vielä muillekin suunnitteilla olevaa projektiamme kommentoineille. Todellakin, urakoitsijoiden kanssa keskustellessa annetut tehovaatimukset ja kaivosyvyydet jäävät selvästi vähäisemmiksi.

On alkanut muodostua kuva, ja voi tietenkin olla, ettei se vastaa todellisuutta, jonka mukaan mitoituslaskelmat perustuvat pelkästään olemassa olevan järjestelmän käyttämään keskimääräiseen vuotuiseen energiamäärään, eikä rakennuksen teknisiin parametreihin. Toisaalta voisi tietysti olettaa, että tämä menetelmä ainoastaan potentiaalisesti liioittelisi tarvittavaa tehoa, jos esim. nykyinen öljypoltin on tiensä päässä, ja siksi öljynkulutus liian suuri tms.

Toinen havainto on, että jos kaivon syvyyden määrittelee tarvittava pumpun teho, jotta rakennus lämpiäisi energiatehokkaasti, lähtökohdaksi otetaan oman edustuksen pumppuvalikoiman paras vaihtoehto. Jos valikoimasta ei löydy tarpeeksi tehokasta pumppua, ehdotetaan kuitenkin tehokkainta, ja sen perusteella määritellään myös kaivon syvyys.

Eli, oma oppi tähän mennessä on, että aluksi on tärkeä saada puolueeton asiantuntijanäkemys mitoitustarpeesta, sen jälkeen tutkia pumpputarjontaa, ja vasta kun on löytynyt oikean tehoalueen kattavat merkit, kannattaa lähteä kartoittamaan näitä pumppuja edustavat urakoitsijat - jos siis haluaa avaimet käteen ratkaisun.

Ja kaiken tämänhän varmasti kokeneemmat jo tiesivätkin, mutta tällainen projekti on selvästi prosessi, jossa on pakko pyrkiä keräämään itselleen mahdollisimman paljon tietoa, eikä puhtaasti luottaa palveluiden tarjoajiin.

[Roori]

Mulla loppui rautalanka  eiköhän tosta kuvasta ole nähtävissä mitä kannattaa tavoitella, on lämmönlähteenä sitten neste tai ilma.

liitteenä vielä maalämpöpumpusta samat käppyrät, ei asia siinä miksikään muutu.

Kerroppas mitä tuon kaavion viivat mielestäsi esittävät, viivaselitykset oikeastaan puuttuvat... ja mikä kone kyseessä?