Mitoituspyyntö OKT Tuusula

[Tokela]

Hei,

Vanhaan taloon on suunnitteilla monenlaista remonttia, joista yksi olisi öljylämmityksen vaihtaminen maalämpöön. Nyt kiinnostaisi ensimmäiseksi kuulla arvio, millaisella ratkaisulla maalämpö voisi olla vaihtoehto nykykuntoiseen taloon. eli mitoituspyyntö seuraavilla tiedoilla:

Talo sijaitsee Tuusulassa, sen pohjoisosissa.

Rakennusvuosi 1960, tasamaalla

Lämmitysmuotona öljylämmitys. Vajaan kahden ja puolen vuoden asuinajalta laskettu keskimääräinen vuotuinen öljynkulutus on noin 3400 litraa/vuosi.

Patterilämmitys, paitsi kylpyhuoneessa sähköinen lattialämmitys, ja erillisessä eteisessä yksi sähköpatteri (eteisessä ei muuta lämmitystä).

Painovoimainen ilmanvaihto

Rakennuksen ulkomitat: 11.7 m x 8.6 m

Ulkoseinien eristemateriaalina on sahanpuru, vinolaudoituksen päällä on mineriittilevyt. Seinän paksuudeksi mittasin noin 17 cm.

Talossa on kellari, kaksi asuinkerrosta ja kylmä vintti. Kellari on pääosin lämmittämätön (2 pientä patteria eri tiloissa), mutta pysyy plussan puolella öljypannun ansiosta.

Molemmissa asuinkerroksissa on noin 80 m2 (samoin kellarissa).

Kellarin huonekorkeus on 2.05 m, 1. kerroksen 2.58 m, 2. kerroksen 2.38, mutta toinen kerros on osittain vinokattoinen.

Kellarissa betoniseinät ja lattia, lattian alla tuskin mitään eristettä. Vuonna 2020 salaojien asennuksen yhteydessä kellarin seinien maanalaisiin osiin laitettiin bitumikermi ja finfoami. Kellarin seinistä on noin 60-80 cm maanpinnan yläpuolella pelkkää betonia ja muutamia ikkunoita.

Yläpohjassa on eristeenä sahanpurua, paksuudesta ei tietoa.

Asuinkerrosten ikkunat ovat 80-luvulla asennetut 3-lasiset (kaikki lasit aukeavat). Kellarissa alkuperäiset 2-lasiset

Kiitokset jo etukäteen!

[Tokela]

Tosiaan olisi muitakin remontteja taloon harkinnassa, jotka enemmän tai vähemmän voinevat maalämmön mitoitukseen vaikuttaa.

Talo harva, eli nurkista vetää varsin paljon ja muutamissa kohdissa yläkerrassa lattiakin on talvella jääkylmä. Eli julkisivuremontti on suunnitteilla, jossa poistettaisiin mineriittilevyt, ja vinolaudoituksen päälle tulisi 25mm tuulensuojalevy, koolaus tuuletusraolle ja lautaverhoilu. Houkuttaisi myös vaihtaa ainakin osa ikkunoista käytännöllisemmin avautuviin, mutta tällä ei ehkä ole mitoitukseen suurta vaikutusta?

Sitten opin, että yläpohjaan voisi varsin helposti lisätä eristettä puhaltamalla, esimerkiksi ekovillaa. Koska osa toisesta kerroksesta on vinokattoista, ei tuo yläpohjan lisäeristys kattaisi koko katon alaa, mutta ehkä kaksi kolmasosaa kuitenkin. Tämän lisäeristyksen koitan tehdä tulevana kesänä, kunhan saan ensin vintin siivottua ylimääräisestä romusta ja korotettua kulkuväylän koolauksia.

Lämmityspattereista ehkä puolet ovat vanhoja yksilehtisiä, joita varmaan kannattaisi vaihtaa tehokkaampiin, jotta pärjättäisiin matalampilämpöisellä lämmitysvedellä. Mutta tämä ei taida itse maalämpöpumpun mitoitukseen vaikuttaa? Sitten kellariin pitäisi asentaa kolmeen tilaan lisälämmitystä öljypannun poistuessa, jotta tilat pysyisivät edes plussan puolella, tämä lisännee lämmitystarvetta?

Mutta budjettisyistä kaikkea ei kerralla pysty tekemään, vaan pitäisi miettiä, missä järjestyksessä mikäkin remontti olisi järkevintä tehdä. Asumismukavuuden kannalta julkisivuremontti auttaisi varmasti eniten, ja toivottavasti vähentäisi myös lämmitysenergian tarvetta. Eli kannattaisiko tämä tehdä ensin, pitää talo öljylämmityksellä vielä vaikka vuosi ja katsoa taas lämmityksen tarve?

[tomppeli]

Teen laskelman,
mutta toivon, että ottaisit sen myöskin laskentaohjelmana, johon voisit tehdä korjauksia ja muutoksia, sen mukaan, millaisia energiaremontteja teet, tai suunnittelet.
Laskelmaan teen tänään.

[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 12 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:
Talo ”Tokela”   TUUSULA   (Uusimaa)
VUOTUINEN LÄMMITYSTARVE:  PATTERILÄMMITYS  -  COP -laskennassa 44 °C  -  menovesi lämpötila max 54 °C
LÄMMITYSTARVE ILMAN LÄMMINTÄ KÄYTTÖVETTÄ  -  MUT = -27 °C
- Kellari 1960: Patterilämmitys, 12°C, 87 m2, 178 m3       10,2 W/m2   0,89 kW   1 175 kWh
- Keskikerros 1960: Patterilämmitys, 21°C, 90 m2, 232 m3    58,6 W/m2   5,27 kW   13 045 kWh
- Talon yläkerta 1960: Patterilämmitys, 21°C, 90 m2, 198 m3    58,9 W/m2   5,30 kW   12 313 kWh
RAKENNUKSEN  LÄMPÖHÄVIÖT  YHTEENSÄ         43 W/m2   11,46 kW   26 533 kWh

• Kiinteistö,  267 m2,  609 m3          4,0 COP   11,04 kW   26 533 kWh
- Lämmin käyttövesi,   varaajatilavuus   0,184 m3 / 50 °C   2,9 COP   1,16 kW   4 800 kWh
- Yhteensä         3,8 SCOP   12,2 kW   31 333 kWh
- Vähennetään taloussähkön lämmitysvaikutus   -2 336 kWh   0,91 kW   28 997 kWh
- Ei huomioitu mitään lisälämmitysmuotoja    0 kWh   0,00 kW   28 996 kWh
- Maalämmöllä tuotetaan            12,00 kW   28 995 kWh
- Sähkövastuksella tuotettavaksi jää      1 kWh
 Yhteensä   267 m2   109 kWh/m2   3,8 SCOP   12,0 kW   28 996 kWh

• Tarvittava lämmityslaitteen lämmitysteho      12,2 kW
- Valitun lämmityslaitteen lämmitysteho,  ( Optimiteho )   12,0 kW
- Valitun lämpöpumpun teho riittää saakka      -26 °C
- Maasta kerätään          ( 3,8 COP)   9,0 kW   21 341 kWh
- Sähkölaitokselta tulee pumpun käyttösähköä      7 654 kWh
- Ostosähköä yhteensä  (pumpun käyttösähkö + vastuslämmitystä  1 kWh)   7 656 kWh
- Ei ole ilmanvaihdon jälkilämmitystä  sähköllä!    0 kWh

• Tarvitaan vähintään 208 m lämpökaivo.  Kaivon yläosassa 4 m vedetöntä ja 10 m maaporausta.   Poraussyvyys   208 m
- Kaivon aktiivisyvyys 204 metriä. Kaivoon tarvittavan keräimen pituus 2 x 208 m.   Putkea kaivossa yhteensä   416 m
- Liitäntä pumpulta kaivolle.  Välimatka = 10 m. (Painehäviö 10,4 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 0,63 l/s = 37,8 l/min = 2268 l/h:
- Kaivo, painehäviö 0,63 l/s virtaus PE40*2.4 putkilla, ΔT = 3,5 K. Liitäntäputkitus mukana. Volyymi 441 litraa   106 kPa = Kelvoton
- Kaivo, painehäviö 0,63 l/s virtaus PE45*2.6 putkilla, ΔT = 3,5 K. Liitäntäputkitus mukana. Volyymi 555 litraa   60 kPa = Ok
- Kaivo, painehäviö 0,63 l/s virtaus PE50*2.8 putkilla, ΔT = 3,5 K. Liitäntäputkitus mukana. Volyymi 684 litraa   38 kPa = 0,38 bar
 Tai vaakakeruulla:               
- kostea savi, 475 m = 2 x 240 metriä PE40x3.7 SINIRAITA. Upotussyvyys vähintään 1 m. Vol 486 litraa      30 kPa = 0,3 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.

[Tokela]

Suurkiitos laskelmista! Tässä riittääkin pureksimista joksikin aikaa. Toki saa laskelman laittaa myös sähköpostilla. Jaa, päivitin profiilin asetuksia, nyt pitäisi sähköpostin lähetyskin olla sallittua. Jostain kohtaa laskemista varmaan selviää mitä parametria muuttaa, jos ulkoseiniin tulisi 25mm tuulensuojalevy lisäksi.

Sen unohdin mainita, että tontilta talon läheltä pitäisi löytyä kalliota lähes maan pinnalta. Tosin siihen suuntaan on naapureiden rajat varsin lähellä. Mutta nyt on ainakin tuon tarvittavan kaivon syvyys suunnilleen tiedossa.

[tomppeli]

Jos kaikkiin ulkoseiniin, kellaria lukuuunottamatta tulisi 25 mm tuulensuojalevy, voisi laskelma näyttää tältä:
Talo ”Tokela”   TUUSULA   (Uusimaa)
VUOTUINEN LÄMMITYSTARVE:  PATTERILÄMMITYS  -  COP -laskennassa 44 °C  -  menovesi lämpötila max 54 °C
LÄMMITYSTARVE ILMAN LÄMMINTÄ KÄYTTÖVETTÄ  -  MUT = -27 °C
- Kellari 1960: Patterilämmitys, 12°C, 87 m2, 178 m3          10,2 W/m2   0,89 kW   1 175 kWh
- Keskikerros 1960: Patterilämmitys, 21°C, 90 m2, 232 m3       45,2 W/m2   4,07 kW   10 230 kWh
- Talon yläkerta 1960: Patterilämmitys, 21°C, 90 m2, 198 m3    47,5 W/m2   4,28 kW   9 907 kWh
RAKENNUKSEN  LÄMPÖHÄVIÖT  YHTEENSÄ         35 W/m2   9,23 kW   21 312 kWh

• Kiinteistö,  267 m2,  609 m3          4,0 COP   8,81 kW   21 312 kWh
- Lämmin käyttövesi,   varaajatilavuus   0,184 m3 / 50 °C   2,9 COP   1,16 kW   4 800 kWh
- Yhteensä         3,7 SCOP   10,0 kW   26 112 kWh
- Vähennetään taloussähkön lämmitysvaikutus         -2 336 kWh   0,89 kW   23 776 kWh
- Ei huomioitu mitään lisälämmitysmuotoja          0 kWh   0,00 kW   23 776 kWh
- Maalämmöllä tuotetaan            10,00 kW   23 776 kWh
- Sähkövastuksella tuotettavaksi jää               0 kWh
 Yhteensä   267 m2   89 kWh/m2   3,7 SCOP   10,0 kW   23 776 kWh

• Tarvittava lämmityslaitteen lämmitysteho            10,0 kW
- Valitun lämmityslaitteen lämmitysteho,  ( Optimiteho )   10,0 kW
- Valitun lämpöpumpun teho riittää saakka            -27 °C
- Maasta kerätään          ( 3,7 COP)   7,5 kW   17 411 kWh
- Sähkölaitokselta tulee pumpun käyttösähköä         6 365 kWh
- Ostosähköä yhteensä  (pumpun käyttösähkö + vastuslämmitystä  0 kWh)   6 365 kWh
- Ei ole ilmanvaihdon jälkilämmitystä  sähköllä!          0 kWh

• Tarvitaan vähintään 179 m lämpökaivo.  Kaivon yläosassa 4 m vedetöntä ja 2 m maaporausta.   Poraussyvyys   179 m
- Kaivon aktiivisyvyys 175 metriä. Kaivoon tarvittavan keräimen pituus 2 x 179 m.   Putkea kaivossa yhteensä      358 m
- Liitäntä pumpulta kaivolle.  Välimatka = 10 m. (Painehäviö 6,5 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 0,52 l/s = 31,2 l/min = 1872 l/h:
- Kaivo, painehäviö 0,52 l/s virtaus PE40*2.4 putkilla, ΔT = 3,5 K. Liitäntäputkitus mukana. Volyymi 384 litraa   59 kPa = Ok
- Kaivo, painehäviö 0,52 l/s virtaus PE45*2.6 putkilla, ΔT = 3,5 K. Liitäntäputkitus mukana. Volyymi 483 litraa   35 kPa = 0,35 bar
 Tai vaakakeruulla:               
- kostea savi, 387 m = 2 x 190 metriä PE40x3.7 SINIRAITA. Upotussyvyys vähintään 1 m. Vol 402 litraa      18 kPa = 0,18 bar

Tämä laskelma on vain suuntaa antava; ei ole mikään takuumitoitus!
...
Laitoin laskelman sähköpostiisi.

[Kysymys]

Nousi juuri mieleen seuraavanlainen asia.
Nyt jos taloa lisäeristetään pienenee laskelman mukaan
kiinteistön maksimiteho 11.04 kw arvosta 8.81w arvoon. (Noin 20% pienennys)

Jos lämmönjako pysyy ennallaan ja sisälämpötila pysyy molemmissa esim 21 asteessa. Eikö menolämpötila maksimiarvossa ja cop laskennassa pitäisi myös pienentyä?

Alkuperäisessä tilaneessa pattereiden delta T huoneeseen on 54-21 = 33 astetta. Jos tarvittava teho pienenee 20% ja muut tekijät, eli virtaus ja lämmön luovutus pysyy ennallaan niin lisäeristyksellä pattereille pitäisi riittää 33×0.8 +21 = 47 asteinen vesi?

[tomppeli]

Nousi juuri mieleen seuraavanlainen asia.
Nyt jos taloa lisäeristetään pienenee laskelman mukaan
kiinteistön maksimiteho 11.04 kw arvosta 8.81w arvoon. (Noin 20% pienennys)

Jos lämmönjako pysyy ennallaan ja sisälämpötila pysyy molemmissa esim 21 asteessa. Eikö menolämpötila maksimiarvossa ja cop laskennassa pitäisi myös pienentyä?

Alkuperäisessä tilaneessa pattereiden delta T huoneeseen on 54-21 = 33 astetta. Jos tarvittava teho pienenee 20% ja muut tekijät, eli virtaus ja lämmön luovutus pysyy ennallaan niin lisäeristyksellä pattereille pitäisi riittää 33×0.8 +21 = 47 asteinen vesi?

Olet oikeassa, mutta patterilämmityksellä on melkein mahdotonta tietää tarvittavaa kiertoveden lämpötilaa. Siksi se on laskentaohjelmassani ihan vain manuaalisesti laitettu arvo.
Jos olisi joku alkutieto kiertoveden lämpötilasta, silloin tuon ehdottamasi voisi toteuttaa.

[Tokela]

Öljylämmitysjärjestelmään on jälkiasennettu Ouman EH-800. Siitä joskus -15 asteen pakkasilla katselin, että menoveden lämpötila olisi noin 45C, mutta sitten tajusin, että tuo on putken ulkopinnasta mitattu. Luulisi öljylämmityksen pukkaavan selvästi kuumempaa vettä kiertoon.

Olen viimeaikoina taas pähkäillyt, että pitäisikö kuitenkin nyt pikapuoliin laittaa maalämpö ja eristää taloa vasta myöhemmin, osittain johtuen maailman tilasta, öljyn hinnasta yms. Tällöin kannattaisi vaihtaa niitä vanhoja yksilehtisiä pattereita paremmin lämpöä luovuttaviin.

Voikohan mitenkään arvioita tai selvittää, ovatko 60v vanhat pattereiden putket kuinka hyväkuntoisia vaiko eivät? Ne kun kulkevat lattian sisässä, alakerrassa betonissa ja yläkerrassa jossain rakenteissa. Muistan jonkun väittäneen, että putket voisivat kestää vaikka 100 vuotta, mutta tuntuisi tyhmältä vaihdattaa pattereita jos putket pian sen jälkeen pettäisivät. Eli pitäisikö pattereiden vaihdon yhteydessä vetää kokonaan uudet putket? Vanhempien 70-luvun alun rivitaloasunnossa tehtiin putkiremppa, jossa vanhat rakenteissa kulkevat putket vain katkaistiin ja tulpattiin kiinni, ja uudet putket vedettiin pintavetoina pitkin katonrajaa.

[Tokela]

Pientä edistystä tässä projektissa, eli olen saanut kolme alustavaa tarjousta maalämpösysteemin asennuksesta. Tarjotut porakaivojen syvyydet olivat 180m, 200m ja 220m.

Tarjotut maalämpöpumput (osa tarjosi vaihtoehtoja):
Nibe S1155-12 + käyttövesivaraaja VPB 200 + puskurivaraaja UK V170
Bosh 78001iLW, puskurivaraaja ja käyttövesivaraaja
Thermia Legend 10 ja 100l puskurivaraaja
Thermia Calibra 12 ja 100l puskurivaraaja
Thermia Atlas 12 ja 100l puskurivaraaja
Nibe S1255 3-12 kW, 180L lämminvesivaraaja, puskurivaraaja UKV 100

Onkos noissa laitteissa jotain radikaaleja eroja, paitsi että kaikki muut ovat invertterikoneita paitsi Legend? Onkohan tuo Thermia Atlaksen mainoslehtisessä mainittu HGW-tekniikka (kuumakaasuvaihdin) kovasti hyödyllinen tai tarpeellinen, ilmeisesti vaikuttaa lähinnä lämpimään käyttöveteen?

Olen myös pohtinut kellarin tilan riittävyyttä korkeussuunnassa. Koko kellari on kyllä seisomakorkuinen mutta matalahko, ja nykyisen öljypannun kohdalla korkeutta on vajaa 2m. Lisäksi patteriverkoston putket tulevat tuossa kohtaa katosta. Eli välttämättä ei tuollainen 180cm korkea möhkäle ihan heittämällä tuohon mahdu. Mutta ilmeisesti ainakin joistain maalämpöpumppumalleista on olemassa matalampi versio, jossa lämminvesivaraaja tulee erillisenä yksikkönä viereen. Toki heti hinta pompsahtaa ylöspäin.