Uutiset:

Kirjoittaja Aihe: Mitoituspyyntö: Maalämpö kerrostaloon kaukolämpöä korvaamaan  (Luettu 1038 kertaa)

Poissa juhu

  • Täysjäsen
  • ***
  • Viestejä: 32
Taloyhtiö tutkailee mahdollisuutta korvata kaukolämpö maalämmöllä. Olisi hyvä saada suuntaa antavaa tietoa kaivojen määrästä ja mitoituksesta sekä laitteiston tehosta.

Perustietoja:
Kerrostalo Helsingissä
Rakennusvuosi 1999
Kaksi erillistä rakennusta, 4 ja 5 kerroksiset, väliä 15 metriä
Kaukolämpö
Patterilämmitys
Ikkunat 3 kertaiset
Ilmanvaihto huippuimurilla, korvausilma huonekohtaisilla säädettävillä ritilöillä
Rakennustilavuus 17.500 m3
Kerrosala 4850 m2
Lämmitysenergia v 2021 750 MWh
« Viimeksi muokattu: 15.11.22 - klo:12:28 kirjoittanut tomppeli »
2013 Keski-Suomeen 100 neliön omakotitalo. Nibe 1245 6 kw koneella lattialämmitys. Ei puskurivaraajaa vielä; tarvetta taitaisi olla.

Poissa tomppeli

  • Yleismoderaattori
  • Konkari
  • *****
  • Viestejä: 8 174
  • Vanha pieru!
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.

Tässä laskelman tulos tiivistettynä:
Kerrostalot  ”juhu”         HELSINKI      (Uusimaa)
VUOTUINEN LÄMMITYSTARVE:  PATTERILÄMMITYS  -  COP -laskennassa 47 °C  -  menovesi lämpötila max 54 °C
LÄMMITYSTARVE ILMAN LÄMMINTÄ KÄYTTÖVETTÄ  -  MUT = -25 °C
- 4 -kerroksinen 1999: -Patterilämmitys, 22°C, 2160 m2, 6480 m3    47,5 W/m2   102,54 kW   248 668 kWh
- 5 -kerroksinen 1999: -Patterilämmitys, 22°C, 2700 m2, 8100 m3    47 W/m2   126,80 kW   306 457 kWh
- Lämpökanaali CASAFLEX UNO CFL 98/162, pituus 40m, dT=4K   5,2 kPa   1,22 kW   10 698 kWh
RAKENNUKSEN  LÄMPÖHÄVIÖT  YHTEENSÄ         47 W/m2   230,55 kW   565 823 kWh

• Kiinteistö,  4860 m2,  14580 m3          3,6 COP   223,00 kW   565 823 kWh
- Lämmin käyttövesi,   varaajatilavuus   9,485 m3 / 50 °C   3,4 COP   50,60 kW   210 000 kWh
- Yhteensä         3,5 SCOP   273,6 kW   775 823 kWh
- Vähennetään taloussähkön lämmitysvaikutus      -29 360 kWh   10,35 kW   746 463 kWh
- Ei huomioitu mitään lisälämmitysmuotoja          0 kWh   0,00 kW   746 463 kWh
- Maalämmöllä tuotetaan            280,00 kW   746 463 kWh
- Sähkövastuksella tuotettavaksi jää               0 kWh
 Yhteensä   4 860 m2   154 kWh/m2   3,5 SCOP   280,0 kW   746 463 kWh

Tarvittava lämmityslaitteen lämmitysteho         273,6 kW
- Valitun lämmityslaitteen lämmitysteho,  ( Optimiteho )      280,0 kW

- Valitun lämpöpumpun teho riittää saakka               -26 °C
- Maasta kerätään          ( 3,5 COP)   202,4 kW   535 894 kWh
- Sähkölaitokselta tulee pumpun käyttösähköä               210 569 kWh
- Ostosähköä yhteensä  (pumpun käyttösähkö + vastuslämmitystä  0 kWh)      210 569 kWh
- Ei ole ilmanvaihdon jälkilämmitystä  sähköllä!             0 kWh

Tarvitaan 19 kpl 300 m kaivoa. Kaivojen yläosassa 4 m vedetöntä ja 2 m maaporausta.   Poraussyvyys   300 m
- Kaivon aktiivisyvyys 296 metriä. Kaivoon tarvittavan keräimen pituus 2 x 300 m.      Putkea kaivossa yhteensä      600 m
- Liitäntä pumpulta jakokaivolle.  Välimatka = 10 m. (Painehäviö 9,3 kPa)      2 kpl   PE125x11.4   20 m

  Kaivon aktiivisyvyydellä tarkoitetaan sitä kaivon syvyyttä, jossa keruuputkisto on aina veden ympäröimänä.               

• Alla painehäviö virtauksella 13,22 l/s (virtaus kaivoa kohden on 13,22 / 19 = 0,7 l/s = 42 l/min = 2505 l/h):               
- Kaivo, painehäviö 0,7 l/s virtaus PE40*2.4 putkilla, ΔT = 3,5 K. Liitäntäputkitus mukana. Volyymi 11971 litraa      184 kPa = Kelvoton
- Kaivo, painehäviö 0,7 l/s virtaus PE45*2.6 putkilla, ΔT = 3,5 K. Liitäntäputkitus mukana. Volyymi 15101 litraa      99 kPa = Ei toimi
- Kaivo, painehäviö 0,7 l/s virtaus PE50*2.8 putkilla, ΔT = 3,5 K. Liitäntäputkitus mukana. Volyymi 18615 litraa      59 kPa = 0,59 bar
- Kaivo, painehäviö 0,7 l/s virtaus PE50*2.5 GeoDuo pariputki, ΔT = 3,5 K. Liitäntä mukana. Volyymi 19102 litraa   56 kPa = 0,56 bar
 Tai vaakakeruulla:               
 Ei lasketa!                m
...
Tämä laskelma on tehty taloyhtiölle. Taloyhtiölle tarvitaan aina vastuullinen alan ammattisuunnitelija.
Tämä laskelman perusteella ei voida lähteä toteuttamaan lämmityksen saneerausta.
Tätä laskelmaa voidaan pitää vain alustavana lähtökohtana lämmityksen saneerauksen suunnittelussa.

Laskelmassa olevan lämpöpumpun antoteho 280 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.

Lämpökaivot 3 rivissä, keskinäinen etäisyys 25 metriä.
Jos etäisyys jää pienemmäksi, tarvitaan syvemmät kaivot.
Laskelma antaa lämpökaivon aktiivisyvyyden. Kaivon yläosaan jäävää kuivaa osuutta ei lasketa aktiivisyvyydeksi.
...
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.
Taloyhtiölle tarvitaan vastuukysymysten takia aina vastuullinen alan ammattisuunnittelija.

Poissa juhu

  • Täysjäsen
  • ***
  • Viestejä: 32
Kiitos vastauksesta. Taloyhtiön tontti on sen verran pieni että 19 kaivoa saattaa jäädä haaveeksi. Jos poistoilmasta otetaan lämpöä talteen ja pyritään aktiivisyvyydeltään 350 metrin kaivoihin, niin minkälaisilla suunta-antavilla mitoituksilla arvioisit selvittävän.
2013 Keski-Suomeen 100 neliön omakotitalo. Nibe 1245 6 kw koneella lattialämmitys. Ei puskurivaraajaa vielä; tarvetta taitaisi olla.

Poissa euroshopperi

  • Konkari
  • *****
  • Viestejä: 2 515
  • Maalämpöfoorumi
Kannattaisi ottaa esim Rototecille yhteyttä suunnittelijaan ja niiltä voisi löytyä 500 m kaivoistakin jo enempi kokemusta. Tuo on kuitenkin jo koko kentän suunnittelun vaativaa ja saattaa olla joku pioneeriprojekti jo tehtynäkin. Keskisyvät kaivot oli vissiin vasta 1-3 km ja syvät siitä alaspäin. Syvät taitaa olla oikeasti vasta ajatusasteella, vaikka koereikä jo olikin tehtynä. Mutta 500 m saadaan jo lujasti energiaa tontin pohjasta.
350m², 1000m³, kaivot 2x165m
17kW Viessmann 300 G+
390 L KVV+ 500 L puskuri LV kierukalla+
Aurinkosähkö 2022. Fronius Gen24 10 kW + 34 kpl 375 W Doubleglass  12,75 kW.

Poissa euroshopperi

  • Konkari
  • *****
  • Viestejä: 2 515
  • Maalämpöfoorumi
Tähän sen verta uutta, että Senera porauttaa juuri tällähetkellä 600 m syvyistä porakaivokenttää Helsingin Ruoholahdessa. Tämä taitaa olla jonkinlainen pilottiprojekti niillä menossa ja kokemukset tulee käyttöön takuuvarmasti tuolta. Alkaa varmaan tuossa jo kaupunkitalojenkin tontit olla käyttökelpoista energialähdettä ja uskoisin, että tilausta olisi oikein kunnolla odottamassa tulevaisuudessa.

350m², 1000m³, kaivot 2x165m
17kW Viessmann 300 G+
390 L KVV+ 500 L puskuri LV kierukalla+
Aurinkosähkö 2022. Fronius Gen24 10 kW + 34 kpl 375 W Doubleglass  12,75 kW.

Poissa kotte

  • Vanha jäsen
  • ****
  • Viestejä: 297
  • Maalämpöfoorumi
Alkaa varmaan tuossa jo kaupunkitalojenkin tontit olla käyttökelpoista energialähdettä ja uskoisin, että tilausta olisi oikein kunnolla odottamassa tulevaisuudessa.
Pikemminkin noita suunnitellaan käytettävän eräänlaisena ladattavana energiavarastona rakennukseen itseensä lyhytaikaisesti säilötyn lämmön ohella (pörssisähköohjaus lämpöpumppuille). Aikaisempia esimerkkejähän ovat S-Ryhmän logistiikkakeskus (Sipoossa?) ja itse asiassa melkoista polemiikkiakin herättänyt Turun toriparkin lämpövarasto (jossa ei ole tarkoitus käyttää lämpöpumppuja toisin kuin edellisessä tapauksessa). Jännittäväähän tuossa on, pysyykö "kannettu" lämpö maaperässä. Kaivojen syvyys ja porakaivokentän kompaktisuus tietenkin tukevat tavoitetta, koska pohjavedet tuskin virtaavat kovin reippaasti muutaman sadan metrin syyvyydessä. Noin kompaktista ja massiivisesta varastosta on mahdotonta ammentaa lämpöä muutamaa vuotta pidempään, ellei sitä vuosittain ladata suunnilleen lämpömäärällä, joka sieltä poiskin imetään.

Poissa euroshopperi

  • Konkari
  • *****
  • Viestejä: 2 515
  • Maalämpöfoorumi
Kyllä noista oli aikanaan juttua, että kentän syvyys juurikin tulee kaupunkiympäristössä olemaan se avain maalämmön käyttöön. Ruoholahden kohdalla mukana on sitten muutakin, mutta sekin on juuri syvän kentän projektia etupäässä.

https://yle.fi/a/3-12351909
350m², 1000m³, kaivot 2x165m
17kW Viessmann 300 G+
390 L KVV+ 500 L puskuri LV kierukalla+
Aurinkosähkö 2022. Fronius Gen24 10 kW + 34 kpl 375 W Doubleglass  12,75 kW.

Poissa kotte

  • Vanha jäsen
  • ****
  • Viestejä: 297
  • Maalämpöfoorumi
Kyllä noista oli aikanaan juttua, että kentän syvyys juurikin tulee kaupunkiympäristössä olemaan se avain maalämmön käyttöön. Ruoholahden kohdalla mukana on sitten muutakin, mutta sekin on juuri syvän kentän projektia etupäässä.

https://yle.fi/a/3-12351909
Ehkei varsinaisesti "avain", vaan edellytys. Jos pienelle tontille porataan suuri määrä syviä kaivoja ja lämpöä tarvitaan paljon, lämpö ehtyy aika  nopeasti, kun koko tontti jäähtyy astekaupalla hyvin syvälle saakka. Kun tontille on sitten saatu aikaan eräänlainen ikirouta, harmia rupeaa ennenmmin tai myöhemmin syntymään arvaamattomassa mitassa. Maalämmölle löytyy "avain" vasta, kun maalämpöön liitetään maasta verotetun lämmön korvaaminen tavalla tai toisella.

Sinällään lämpö voidaan kerätä kesäaikaan esimerkiksi rakennuksen kesäajan jäähdytyksestä, ilmanvaihdon kesäajan poistoilman jäähdytyksestä, katolle ja seinille asennetuilla aurinkokeräimillä ja ulkoseinille ripustetuilla maakiertoa lämmittävillä kesäilman kosteutta kondensoivilla radiaattorielementeillä. Kaikki tuo kuitenkin maksaa lisää ja vaatii toisenlaista näkökulmaa aiheeseen kuin perinteisen maalämmön, jonka kohdalla luotetaan maan sisäisen lämmön riittävään uusiutumiseen itsestään ilman lisätoimia. Tässä maaperä ei toimi enää pelkkänä lämmön luovuttajana, vaan pääosin lämmön vuosivarastona suunnilleen maaperän keskimääräisellä lämpötilatasolla.