Mitoituspyyntö lämpökaivo kainuu

[Huke]

- Rakennuksen sijainti Suomen kartalla? Tieto tarvitaan mitoituksen laskemiseen.
Kajaani
- Rakentamisvuosi? Onko rinnetalo?
2007
- Jos tiedossa, rakennuksen aikaisempi lämmitysöljyn, lämmityssähkön, polttopuun tms. vuosikulutus? Tieto on varsin hyödyllinen.
Maalämpö Nibe fighter 1217, 8kw. Maalämpöputkisto tontilla savimaassa tarinan mukaan 350m. Tuleva lämpö käy -1 ja lähtevä -4.
Putkisto asennettu aikoinaan väärin. Putkisto n. 1m syvyydessä ja putkiston etäisyys pahimmillaan vain 0,80m jos sitäkään. Lisäksi putki talon terassista vain 0.5m etäisyydellä joten nostanut terassin pilareita. Maaperä jäätyy putkiston osuudelta ja on kuin perunapelto joten olisi porakaivolle tarvetta.
Sähköä 9800 kWh, leivin uunissa puita 9 mottia ja saunan kiukaassa 6 mottia.

- Patterilämmitys vai lattialämmitys?
Vesikiertoinen lattialämmitys
- Ilmanvaihto: koneellinen iv. lämmöntalteenotolla, huippuimuri, painovoimainen ilmanvaihto?
Koneellinen iv. lämmöntalteenotolla ilto 450.
- Lämmitettävän rakennuksen ulkomitat tai ulkoseinien yhteenlaskettu ulkopituus.
Ulkoseinien yhteenlaskettu pituus 53,76m

- Ulkoseinien lämpöeristeen materiaali ja paksuus, ulkoseinän kokonaispaksuus?
Ulkoseinän paksuus 0,29m
- Kerrosten lukumäärä (kellari, alakerta, yläkerta)?
1
- Lämpimien tilojen neliömäärät kerroksittain (väliseiniä yms. ei lasketa pois)?
145,5
- Huonekorkeudet kerroksittain?
Vinot sisäkatot; Olohuone ja eteinen (pa 40m2) 2,6m ja 3,38m. Keittiö (pa 14m2) 3,2 ja 2,6.
Muut tilat 2,6m
- Alapohjan laatu, (maanvarainen, rossipohja jne..) sekä lämpöeristeen laatu ja paksuus?
Rossipohja 0,3m selluvilla
- Yläpohjan lämpöeristeen materiaali ja paksuus?
Selluvillaeristys 0.35m, 0,1m kovavilla
- Millaiset ikkunat (2– vai 3 lasiset)? Onko ikkunoiden yhteisala huomattavasti normaalia suurempi tai pienempi?
3-lasiset
- Onko muita lämmitettäviä tiloja, esim. autotalli? Onko rakennusten välillä lämmönsiirtokanaali ja kuinka pitkä?
Ei muita tiloja
- Tilojen lämpötilat? (Esim. puolilämmin autotalli, jossa +12C lämpö.)
Asuinlämpötila 21-22 astetta

[tomppeli]

Tervetuloa mukaan foorumille!
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 tiivistettynä:
Talo ”Huke”   KAJAANI   (Kainuu)
VUOTUINEN LÄMMITYSTARVE:  LATTIALÄMMITYS  -  COP -laskennassa 29 °C  -  menovesi lämpötila max 32 °C
LÄMMITYSTARVE ILMAN LÄMMINTÄ KÄYTTÖVETTÄ  -  MUT = -32 °C
- Omakotitalo 2007: Lattialämmitys, 21°C, 146 m2, 398 m3       41,5 W/m2   6,03 kW   17 551 kWh
RAKENNUKSEN  LÄMPÖHÄVIÖT  YHTEENSÄ         41 W/m2   6,03 kW   17 551 kWh

• Kiinteistö,  146 m2,  398 m3          5,9 COP   5,65 kW   17 551 kWh
- Lämmin käyttövesi,   varaajatilavuus   0,17 m3 / 50 °C   2,9 COP   0,96 kW   4 000 kWh
- Yhteensä         4,8 SCOP   6,6 kW   21 551 kWh
- Vähennetään taloussähkön lämmitysvaikutus      -1 946 kWh   0,60 kW   19 605 kWh
- Ei huomioitu mitään lisälämmitysmuotoja          0 kWh   0,00 kW   19 605 kWh
- Maalämmöllä tuotetaan            6,60 kW   19 605 kWh
- Sähkövastuksella tuotettavaksi jää               0 kWh
 Yhteensä   146 m2   135 kWh/m2   4,8 SCOP   6,6 kW   19 605 kWh

• Tarvittava lämmityslaitteen lämmitysteho               6,6 kW
- Valitun lämmityslaitteen lämmitysteho,  ( Optimiteho )      6,6 kW
- Valitun lämpöpumpun teho riittää saakka               -32 °C
- Maasta kerätään          ( 4,8 COP)   5,5 kW   15 562 kWh
- Sähkölaitokselta tulee pumpun käyttösähköä               4 043 kWh
- Ostosähköä yhteensä  (pumpun käyttösähkö + vastuslämmitystä  0 kWh)      4 043 kWh
- Lisäksi ilmanvaihdon jälkilämmitys kuluttaa sähköä vuodessa     2 971 kWh

• Tarvitaan vähintään 212 m lämpökaivo.  Kaivon yläosassa 7 m vedetöntä ja 25 m maaporausta.   Poraussyvyys   212 m
- Kaivon aktiivisyvyys 205 metriä. Kaivoon tarvittavan keräimen pituus 2 x 212 m.   Putkea kaivossa yhteensä      424 m
- Liitäntä pumpulta kaivolle.  Välimatka = 10 m. (Painehäviö 4,3 kPa)   2 kpl   PE40x3.7   20 m
  Kaivon aktiivisyvyydellä tarkoitetaan sitä kaivon syvyyttä, jossa keruuputkisto on aina veden ympäröimänä.

• Alla keruupiirin painehäviö sileäseinämäisille keräinputkille virtauksella 0,43 l/s = 25,8 l/min = 1548 l/h:
- Kaivo, painehäviö 0,43 l/s virtaus PE40*2.4 putkilla, ΔT = 3,1 K. Liitäntäputkitus mukana. Volyymi 448 litraa   46 kPa = 0,46 bar
 Tai vaakakeruulla:               
- kostea savi, 426 m = 2 x 210 metriä PE40x3.7 SINIRAITA. Upotussyvyys vähintään 1,3 m. Vol 436 litraa      15 kPa = 0,15 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.

[Huke]

Toimenpidelupa on vielä käsittelemättä, mutta mitenkäs tuon maassa olevan putken hyödyntäminen jos kaivolle menevän putken mitta olisi noin 100m ja paluu 10m? Riittääkö kiertopumpussa tehoa (Grundfors UPS 25-80 180)?

[tomppeli]

Toimenpidelupa on vielä käsittelemättä, mutta mitenkäs tuon maassa olevan putken hyödyntäminen jos kaivolle menevän putken mitta olisi noin 100m ja paluu 10m? Riittääkö kiertopumpussa tehoa (Grundfors UPS 25-80 180)?

• Tarvitaan vähintään 212 m lämpökaivo.  Kaivon yläosassa 7 m vedetöntä ja 25 m maaporausta.   Poraussyvyys   212 m
- Kaivon aktiivisyvyys 205 metriä. Kaivoon tarvittavan keräimen pituus 2 x 212 m.   Putkea kaivossa yhteensä      424 m
- Liitäntä pumpulta kaivolle. Välimatka = 55 m. (Painehäviö 17,2 kPa)   2 kpl   PE40x3.7   110 m
  Kaivon aktiivisyvyydellä tarkoitetaan sitä kaivon syvyyttä, jossa keruuputkisto on aina veden ympäröimänä.               

• Alla keruupiirin painehäviö sileäseinämäisille keräinputkille virtauksella 0,43 l/s = 25,8 l/min = 1548 l/h:               
- Kaivo, painehäviö 0,43 l/s virtaus PE40*2.4 putkilla, ΔT = 3,1 K. Liitäntäputkitus mukana. Volyymi 524 litraa   59 kPa = Ok
- Kaivo, painehäviö 0,43 l/s virtaus PE45*2.6 putkilla, ΔT = 3,1 K. Liitäntäputkitus mukana. Volyymi 641 litraa   40 kPa = 0,4 bar
Tai vaakakeruulla:               
- kostea savi, 426 m = 2 x 210 metriä PE40x3.7 SINIRAITA. Upotussyvyys vähintään 1,3 m. Vol 512 litraa   28 kPa = 0,28 bar

Grundfors kiertopumpun teho voi sinänsä riittää ulkoiselle kierrolle, mutta maalämpökoneella on myöskin melkoisesti koneen sisäistä painehäviötä, joka ei ole tiedossani. Käytettävissä olevan ulkoisen painehäviön suuruus on syytä kysyä laitevalmistajalta tai edustajalta.

[Huke]

Tämähän menee ihan vihkoon kun höyrystimen pe 23kPa ja käytettävissä oleva paine järjestelmässä 51kPa... Mitäs nyt?

[tomppeli]

Tein tuossa edellisessä laskelmassa sen virheen, että unohdin, että sinulla on Nibe F1217/8kW.
Korjasin sen asian tähän laskelmaan, nyt näyttääkin sitten vähän pahemmalta.
Jos vaakaputkeksi vaihdetaankin vähän isompi, PE50x4.6 pysyy painehäviö kurissa, jos sallitaan dT -arvon (dT = ΔT = keruun menon ja paluun erotus asteina) nousta arvoon 3,6 K, joka ei ole kovinkaan toivottavaa niinkin pohjoisessa, kuin Kajaanin alueella.

• Tarvittava lämmityslaitteen lämmitysteho            6,6 kW
- Valitun lämmityslaitteen lämmitysteho,  ( Lievä yliteho )   8,0 kW
- Valitun lämpöpumpun teho riittää saakka            -44 °C
- Maasta kerätään          ( 4,8 COP)   6,6 kW   15 562 kWh
- Sähkölaitokselta tulee pumpun käyttösähköä               4 043 kWh
- Ostosähköä yhteensä  (pumpun käyttösähkö + vastuslämmitystä  0 kWh)   4 043 kWh
- Lisäksi ilmanvaihdon jälkilämmitys kuluttaa sähköä vuodessa     2 971 kWh

• Tarvitaan vähintään 212 m lämpökaivo.  Kaivon yläosassa 7 m vedetöntä ja 25 m maaporausta.   Poraussyvyys   212 m
- Kaivon aktiivisyvyys 205 metriä. Kaivoon tarvittavan keräimen pituus 2 x 212 m.   Putkea kaivossa yhteensä   424 m
- Liitäntä pumpulta kaivolle.  Välimatka = 55 m. (Painehäviö 6,3 kPa)   2 kpl   PE50x4.6   110 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 PE40*2.4 putkilla, ΔT = 3,6 K. Liitäntäputkitus mukana. Volyymi 582 litraa   52 kPa = Ok
- Kaivo, painehäviö 0,45 l/s virtaus PE45*2.6 putkilla, ΔT = 3,6 K. Liitäntäputkitus mukana. Volyymi 699 litraa   31 kPa = 0,31 bar
 Tai vaakakeruulla:               
- kostea savi, 426 m = 2 x 210 metriä PE40x3.7 SINIRAITA. Upotussyvyys vähintään 1,3 m. Vol 570 litraa  17 kPa = 0,17 bar

[Huke]

Lupapäätös tuli, joten kaivolta pumpulle tulee 16m. Nibeltä ei saanut selvää vastausta tuosta käytettävissä olevasta paineesta keruupiirissä. Ohjekirjoissa eri luvut. 58kPa omassani ja tuo 51kPa toisissa. Lisäksi edelleen epäselvä että pitääkö tuo höyristimen paine-ero 23kPa vähentää tuosta.
Uusissa pumpuissa on ilmoitettu vain suurin ulkoinen paine nimellisvirtauksella (Esim nibe f1245 8kw 92kPa).

Täytyy jättää tuo vaakapiiri hyödyntämättä tälläerää. Tosin eristän sen terassin osuudelta jolloin hyötymitaksi jää n. 300m. Paljonko painehäviotä silloin on?

Paljonko 8kw koneella ja 212m kaivolla, liitäntä 16 m dn40 putkella tuo paine-ero nyt on?

[tomppeli]

Lupapäätös tuli, joten kaivolta pumpulle tulee 16m. Nibeltä ei saanut selvää vastausta tuosta käytettävissä olevasta paineesta keruupiirissä. Ohjekirjoissa eri luvut. 58kPa omassani ja tuo 51kPa toisissa. Lisäksi edelleen epäselvä että pitääkö tuo höyristimen paine-ero 23kPa vähentää tuosta.
Uusissa pumpuissa on ilmoitettu vain suurin ulkoinen paine nimellisvirtauksella (Esim nibe f1245 8kw 92kPa).

Täytyy jättää tuo vaakapiiri hyödyntämättä tälläerää. Tosin eristän sen terassin osuudelta jolloin hyötymitaksi jää n. 300m. Paljonko painehäviotä silloin on?

Paljonko 8kw koneella ja 212m kaivolla, liitäntä 16 m dn40 putkella tuo paine-ero nyt on?

En ole varma, ymmärsinkö asian oikein, mutta tältä se näyttäisi:

 Yhteensä   146 m2   135 kWh/m2   4,8 SCOP   8,0 kW   19 605 kWh

• Tarvittava lämmityslaitteen lämmitysteho               6,6 kW
- Valitun lämmityslaitteen lämmitysteho,  ( Lievä yliteho )      8,0 kW
- Valitun lämpöpumpun teho riittää saakka               -44 °C
- Maasta kerätään          ( 4,8 COP)   6,6 kW   15 562 kWh
- Sähkölaitokselta tulee pumpun käyttösähköä               4 043 kWh
- Ostosähköä yhteensä  (pumpun käyttösähkö + vastuslämmitystä  0 kWh)   4 043 kWh
- Lisäksi ilmanvaihdon jälkilämmitys kuluttaa sähköä vuodessa        2 971 kWh

• Tarvitaan vähintään 212 m lämpökaivo.  Kaivon yläosassa 7 m vedetöntä ja 25 m maaporausta.   Poraussyvyys   212 m
- Kaivon aktiivisyvyys 205 metriä. Kaivoon tarvittavan keräimen pituus 2 x 212 m.   Putkea kaivossa yhteensä   424 m
- Liitäntä pumpulta kaivolle.  Välimatka = 16 m. (Painehäviö 6,9 kPa)   2 kpl   PE40x3.7   32 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 PE40*2.4 putkilla, ΔT = 3,5 K. Liitäntäputkitus mukana. Volyymi 458 litraa   55 kPa = Ok
- Kaivo, painehäviö 0,46 l/s virtaus PE45*2.6 putkilla, ΔT = 3,5 K. Liitäntäputkitus mukana. Volyymi 575 litraa   33 kPa = 0,33 bar
 Tai vaakakeruulla:               
- kostea savi, 426 m = 2 x 210 metriä PE40x3.7 SINIRAITA. Upotussyvyys vähintään 1,3 m. Vol 446 litraa   18 kPa = 0,18 bar

[seppaant]

Toimenpidelupa on vielä käsittelemättä, mutta mitenkäs tuon maassa olevan putken hyödyntäminen jos kaivolle menevän putken mitta olisi noin 100m ja paluu 10m? Riittääkö kiertopumpussa tehoa (Grundfors UPS 25-80 180)?

UPS 25-80-180 pumpun nostokorkeus on 65 kPa 0,46 l/s (1,65 m3/h) virtauksella
Höyrystimen virtausvastus on 23 kPa 0,48 l/s virtauksella ja 21 kPa 0,46 l/s virtauksella
Keruuputkiston virtausvastus on 55 kPa 0,46 l/s virtauksella

Systeemin kokonaisvirtausvastus on 21+55=76 kPa
ja UPS:n nostokorkeus on 65 kPa
Joten pumppu jää vähän vajaaksi

ATS

[Huke]

Kiitokset vastauksista!

Eli yhteenvetona;

212m Kaivo, painehäviö 0,46 l/s virtaus PE45*2.6 putkilla, ΔT = 3,5 K. Liitäntäputkitus PE40x3.7 mukana. Volyymi 575 litraa   33 kPa + höyrystimen painehäviö 21kPa =54 kPa

Jätän osan  maapiiristä rinnalle kunhan se on ainakin 3m rakennuksesta, joka taitaa olla max. 250-300m. Täytyy kaivella. Paljonko 300m maapiirin painehäviö on? Tai mikä on max pituus tuon kiertopumpun kannalta?