Mitoituspyyntö OKT Turku

[VLT]

Maalämpötarjoukset on vertailussa ja sain vinkin että täältä saisi yhden puolueettoman näkemyksen mitoitukseen ennen päätöksentekoa. Tarjouksissa on pientä hajontaa tehojen suhteen.

Dataa on paljon, joten koittakaa kestää 

Turussa sijaitseva 1937 rakennettu 2,5-kerroksinen hirsirunkoinen talo, ulkomitat 9x10 metriä. Taloon tehty peruskorjaus n. 10 vuotta sitten, tällöin mm. kellarikerroksessa lämpimissä tiloissa eristetty seinät (40 mm PU-levy) ja kellarin maanvaraiset lattiat niin hyvin kuin mahdollista. Hyvin pinnassa oleva kallio hieman häiritsi lattian eristepaksuuden (toteuma 50-150 mm EPS- tai PU-levyä) optimointia. Muissa kerroksissa ei oikeastaan lisäeristeitä, mitä nyt keskikerroksen n. 150 mm hirsiseinien sisäpuolelle tuli 32 mm puukuitulevyä seinälevyksi ja myöhemmin ulkopuolelle lisättiin julkisivuremontin yhteydessä 12 mm tuulensuojalevyt. Ylin kerros on lautarunkoinen ja purueristeinen (seinissä 150-200 mm purua, yläpohjassa n. 300 mm purua). Nykyinen lämmitysmuoto on käytännössä hybridilämmitys, joka koostuu seuraavista kerroksien mukaan vaihtelevista lämmönlähteistä.

Keskuslämmityksen lämmönlähde on öljykattila jossa myös 6 kw sähkövastukset. Öljyä ja sähköä on käytetty molempia aina vähän sen mukaan kumpi on ollut halvempaa. Lämmin käyttövesi lämpeää kaikki täällä.

Talo on rinnetontilla, kellarikerros on puoliksi maan alla ja tuosta 90 neliön kerrosalasta noin puolet on lämpimänä (rinteen alapuoli), toinen puoli on n. 180cm korkeaa viileää tilaa (rinteen yläpuoli) joka pysyy käytännössä kylmimpinäkin aikoina muutaman asteen plussalla ihan hukkalämmöllä (lue: rasittaa lämmintä puolta). Lämmin puoli koostuu takka/vierashuoneesta, saunaosastosta (jossa kylpyamme) ja kodinhoitohuoneesta, eli tässä kerroksessa ei juurikaan oleilla ja talvisin on riittänyt lämpötilaksi 18-20 astetta. Kellarikerros lämpiää ainoastaan keskuslämmityksellä vesikiertoisella lattialämmityksellä (tosin on siellä myös puukiukaallinen sauna, mutta käyttö ei ole päivittäistä vaan ehkä n. kerran viikossa). Lämpö ei johdu täältä kovin tehokkaasti ylempiin kerroksiin, koska käynti kellarin lämpimistä tiloista ylempiin kerroksiin tapahtuu kahden suljetun oven kautta viileän kellarin kautta. Toki välipohjan läpi lämpöä siirtyy keskimmäiseen kerrokseen, mutta sitäkin hillitsee välipohjan 300 mm purueriste.

Keskimmäinen kerros on hirsirunkoinen, lämmintä tilaa kerrosneliöin täydet 90 neliötä jonka lisäksi n. neljän neliön kuisti joka pidetään viileämpänä talvisin. Tässä kerroksessa ensisijainen lämmönlähde on tällä hetkellä ilmalämpöpumppu, joka riittää yksin nollakeleille saakka. Kun mennään pakkaselle, aletaan polttaa varaavassa takassa puuta n. 10 kg/vrk. Noin 10 asteen pakkasessa otetaan lopulta mukaan vesikiertoinen lattialämmitys, joka saa lämpönsä keskuslämmityskattilasta. Koska kuisti on suljetun oven takana, siellä kiertää syksystä kevääseen lattialämmitys koko ajan. Tässä kerroksessa pidetään korkeinta lämpötilaa koska täällä sijaitsevat oleskelutilat ja lisäksi tällä hetkellä talon ainoa lämpöpumpulla toimiva lämmönlähde, eli halvinta lämpöä tarjolla. Ruokasali-olkkari-tilassa pidetään sellainen 23 astetta, viileämpikin riittäisi ellei ILP toisi mukanaan pientä vedon tunnetta, pelkällä lattialämmityksellä riittäisi varmaan 21. Yksi syy korkeaan lämpötilaan täällä on siis se että lämmön halutaan johtuvan ylimpään kerrokseen jotta vältytään siellä suoralla sähköllä lämmittämiseltä.

Ylin kerros on harjakaton alla, lämpimiä neliöitä luokkaa 55. Täällä sijaitsee kaksi makuuhuonetta sekä kylpyhuone. Tässä kerroksessa ei ole vesikiertoista lämmitystä vaan makuuhuoneissa kummassakin 1000 W sähköpatterit ja noin neljän neliön kylppärissä sähköinen lattialämmitys 400 W. Vesikiertoiselle lämmitykselle on tehty varaus, eli syöttöputket on tuotu kerrokseen, mutta lattialämmitysputkia tai vesipattereita ei ole. Makkareissa riittää lämpötilaksi 18-19 astetta talvella. Käytännössä vain kylppärin lattialämmitys on aina päällä, makkareiden patterit laitetaan päälle kun pakkanen alkaa huidella 5-10 asteen tienoilla. Siihen asti keskimmäisestä kerroksesta ylös johtuva lämpö riittää pitämään ylimmän kerroksen sopivassa lämpötilassa. Jos makkarien ovia pidetään kiinni, pitää pattereita alkaa käyttää jo korkeammilla ulkolämpötiloilla, nyt ovet on päivisin aina auki, öisin jos pitää ovea kiinni niin nukkuvien ihmisten tuoma lämpö tuntuu riittävän sekin aika mukavasti.

Oikeasti lämpimiä neliöitä siis yhteensä noin 190, viileitä kellarissa n. 45 ja keskikerroksessa noin 4. Asukkaina nelihenkinen perhe. Käyttöveden kulutus on korkeimmillaan kun saunotaan, jolloin täyttyy myös kylpyamme lapsille.

Ilmanvaihto on sekin aika sekasikiö. Kellarin lämpimissä tiloissa on ihan kunnon nykyaikainen LTO-koneellinen ilmanvaihto sisään ja ulos. Saman koneen poistoon ja täten myös lämmöntalteenottoon imetään ilmaa myös keskikerroksen vessasta ja ylimmän kerroksen kylpyhuoneesta. Kahdessa ylimmässä kerroksessa ei kuitenkaan ole koneellista tuloilmaa vaan korvausilmaventtiilit seinissä. Lisäksi keittiössä on ulos puhaltava liesituuletin ja olohuoneessa ja yläkerran toisessa makkarissa venttiilit piipun ilmanvaihtohormeihin toteuttamassa jonkinlaista painovoimaista ilmanvaihtoa koneellisen poiston rinnalla.

Mainitut lämmitys- ja IV-järjestelmät ja neliöt on olleet käytössä remonttien jälkeen noin 10 vuotta ja viimeiseltä 9 vuodelta on kuukausittaista mittaroitua dataa siitä miten nämä lämmönlähteet ovat kuluttaneet energiaa.

Keskuslämmityskattila: 12 414 kWh/v
ILP (pelkkä lämmityskäyttö): 4 028 kWh/v
Ylimmän kerroksen suora sähkö: 1615 kWh/v

Keskuslämmityskattila sisältää siis sen molemmat energialähteet sähkön ja öljyn. Sähkövastukset on mittaroitu, samoin polttimessa on käyttötuntilaskuri. Öljyn kWh:t on laskettu kaavalla polttimen käyttötunnit x 21,2, oletuksena että lämmitysöljylitrassa on 10 kWh energiaa ja tankkauksista täsmäytetty polttimen tuntikulutus on 2,12 litraa.

Ja yllä olevissa luvuissa ei ole mukana taloussähköä vaan vain lämmitykset. Ainoa lämmönlähteenä pidettävä asia joka noista puuttuu on IV-koneen sähköpatteri, joka ei kuitenkaan ihan hirveän paljoa taida talvisin päällä olla, mitä muusta talon sähkönkulutuksesta pystyy arvioimaan.

Jos tarpeen, niin tarkat kuukausitasoiset lukemat Turun keskilämpötiloineen yhdeksältä vuodelta löytyy täältä (excel-tiedosto jaettuna Onerdivessa):
https://1drv.ms/x/s!AlDHPapMfBxFhKxWDXy42sLi8u5qRw?e=e15Z4B

Vielä jos kaivataan kuvaa jotta edellä selostetusta saa selvää, niin täsä julkisivukuvat ja pohjakuvat (jpg:t Onedrivessa):

https://1drv.ms/i/s!AlDHPapMfBxFhKxXJTOFKk46yJqhrA?e=JmuNhh
https://1drv.ms/i/s!AlDHPapMfBxFhKxY2q-AKhyhB_vigw?e=DS9fhf

Toivottavasti tässä tuli sopivasti pohjadataa. Lisää tietoa löytyy kyllä jos jotain kaivataan.

[tomppeli]

Olen lähdössä viikonlopun yli kestävälle matkalle.
Laskelman teko saattaa viipyä muutamia päiviä.

[VLT]

Kiitos nopeasta vastauksesta. Ei kiirettä, itsekin olen tällä viikolla talvilomalla ja muutakin pohdittavaa kuin nämä maalämpöasiat.

Lisäsin äsken taulukkoon muuten vielä olohuoneen takassa kuukausittain palaneen polttopuun määrän sekä puiden lämpöarvon (sekaklapia, oletus lämpöarvolle 4 kWh/kg). Takka on vuodelta 2014 eli kohtalaisen tuore ja puiden mittaus on suoritettu niinkin tieteellisesti kuin että poltamme yleensä vuorokaudessa yhden laatikollisen puita ja se laatikon sisältö painaa noin 10 kg +/- 1 kg.

Mitoitukseen liittyvää pohdintaa vielä sen verran, että ääripäät mitoituksessa lienee sellaiset että pitäisi olettaa kaikkien talon lämpimien tilojen (mukaanluettuna ylin kerros sitten jos sinne joskus asennetaan vesikierto) pysyvän 22 asteessa pelkällä keskuslämmityksellä, ja toinen ääripää sellainen että lasketaan ettei ylimpään kerrokseen koskaan toteuteta vesikiertoa, kylmimmillä keleillä poltetaan takassa puita ja käytetään noita nyt meidän käyttämiä sisälämpötiloja, eli kellari ja ylin kerros talvella jossain 18-20 asteessa. Voisin kuvitella että näiden skenaarioiden välillä syntyy jonkunkin verran eroa tehontarpeessa.

Itse olen asennoitunut niin että jos lisäreservi teholle on edullista niin sitä voidaan toki ottaa, mutta muuten ei Turun lämpötiloilla ja meidän käyttöprofiililla tarvitse mitoittaa tehoa niin että sisälämpötila 22 astetta saadaan pysymään viikon mittaisella 30 asteen pakkasjaksolla. Jotain kohtaa pitäisi löytää se sweet spot, jossa investointikustannus ja käyttökustannukset ja käyttömukavuus kohtaavat. Missään nimessä en kuitenkaan haluaisi alimitoittaa järjestelmää niin että mennään sähkövastuksille heti kun pakkanen kiristyy kovemmaksi kuin -10 astetta. Tuollaiset 10-20 asteen pakkaset on kuitenkin Turussakin ihan normikelejä, mutta 25 astetta kireämpää pakkasta ei ole sinä 12 vuoden aikana ollut, mitä olemme tässä talossa asuneet.

[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:
Talo  ”VLT”   TURKU   (Varsinais-Suomi)
VUOTUINEN LÄMMITYSTARVE:  LATTIALÄMMITYS  -  COP -laskennassa 36 °C  -  menovesi lämpötila max 39 °C
LÄMMITYSTARVE ILMAN LÄMMINTÄ KÄYTTÖVETTÄ  -  MUT = -25 °C
- Kellarikerros 1937: Kivi-Lattialämmitys, 17°C, 80 m2, 152 m3  (19°C)      21,4 W/m2   1,71 kW   4 205 kWh
- Keskikerros 1937: Laminaatti-Lattialämmitys, 22°C, 81 m2, 203 m3  (39°C)   56,2 W/m2   4,56 kW   11 370 kWh
- Ylin kerros 1937: Laminaatti-Lattialämmitys, 20°C, 48 m2, 110 m3  (38°C)   59,7 W/m2   2,87 kW   6 363 kWh
RAKENNUKSEN  LÄMPÖHÄVIÖT  YHTEENSÄ   44 W/m2   9,13 kW   21 938 kWh

• Kiinteistö yhteensä   209 m2   465 m3   4,6 COP   8,8 kW   21 938 kWh
- Taloussähkön ja henkilöiden lämmitysvaikutus      -0,8 kW   -2 059 kWh
• Rakennuksen lämmitystarve            8,0 kW   19 879 kWh
- Lämmin käyttövesi,   varaajatilavuus   0,216 m3 / 50 °C   3,3 COP   1,15 kW   4 800 kWh
- Ei huomioitu mitään lisälämmitysmuotoja       0 kWh   0,0 kW   24 679 kWh
- Maalämmöllä tuotetaan            10,0 kW   24 679 kWh
- Sähkövastuksella tuotettavaksi jää         0 kWh
 Yhteensä   209 m2   118 kWh/m2   4,3 SCOP   10,0 kW   24 679 kWh

• Tarvittava lämmityslaitteen lämmitysteho      10,0 kW
- Valitun lämmityslaitteen lämmitysteho,  ( Optimiteho )   10,0 kW
- Valitun lämpöpumpun teho riittää saakka         -25 °C
- Maasta kerätään          ( 4,3 SCOP)   7,8 kW   18 925 kWh
- Sähkölaitokselta tulee pumpun käyttösähköä         5 755 kWh
- Ostosähköä yhteensä  (pumpun käyttösähkö + vastuslämmitystä  0 kWh)   5 755 kWh
- Lisäksi ilmanvaihdon jälkilämmitys kuluttaa sähköä vuodessa        689 kWh

• Tarvitaan vähintään 189 m lämpökaivo.  Kaivon yläosassa 6 m vedetöntä ja 5 m maaporausta.   Poraus   189 m
- Kaivon aktiivisyvyys 183 metriä. Kaivoon tarvittavan keräimen pituus 2 x 189 m.   Putkea kaivossa yhteensä   378 m
- Liitäntä pumpulta kaivolle.  Välimatka = 10 m. (Painehäviö 7,8 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 0,56 l/s = 33,6 l/min = 2016 l/h:
- Kaivo, painehäviö 0,56 l/s virtaus PE40*2.4 putkilla, ΔT = 3,3 K. Liitäntäputkitus mukana. Vol 404 ltr - 12 min 29 s      73 kPa = Ok?
- Kaivo, painehäviö 0,56 l/s virtaus PE45*2.6 putkilla, ΔT = 3,3 K. Liitäntäputkitus mukana. Vol 508 ltr - 15 min 35 s      42 kPa = 0,42 bar
 Tai vaakakeruulla:               
kostea savi, vähintään 459m = 2x230 m PE40x3.7 SINIRAITA. Upotussyvyys vähintään 0,9 m. Vol 468 ltr - 13min 55s      24 kPa = 0,24 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.

[VLT]

Kiitoksia paljon! Näyttää olevan ihan linjassa sen kanssa minkälaiset mitoitukset ja tarjoukset olen tähän mennessä saanut. Invertteripumppuja 3-12 kW ja ei-invertteripumppua 10 kW on tarjottu. Kaivojen kokonaissyvyydet 210-260 metriä invertterimalleille ja 190 m ei-invertterille. Laskelmissa MLP:n sähkönkulutus vuodessa 5603-6444 kWh tarjouksesta riippuen.

Onko muuten niin että 12 kW invertteripumpusta saa kovimmilla pakkasilla ulos sen 2 kW enemmän kuin 10 kW ei-invertteristä, eli jos valitsee invertterimallin niin lisähintaan saa invertteritekniikan tuomien hyötyjen lisäksi myös 2 kW lisäreserviä tehontarpeeseen?

Sellainen kysymys heräsi kun noita neliömääriä katsoin, että huomioitiinko laskuissa kellarin viileä osuus samalla tavalla kuin lämmin vai onko tuossa jokin osa yhtälöä sellainen joka vähentää viileän puolen lämpöenergiantarvetta?

Laskelmassa mainitaan lämpimän käyttöveden varaajatilavuus 0,216 kuutiota. Onko se vain joku laskennallinen arvo vai jonkinlainen minimisuositus kun käytössä on kylpyamme? Tarjouksissa on sen verran ollut eroa, että pumppumallien omien 180 litran vesitilavuuksien lisäksi on tarjottu 100, 200 ja 300 litran varaajia. Itse suhtaudun hieman skeptisesti siihen riittäisikö tuo 100 litran varaaja silloin kun talvella saunotaan, eli vettä valutetaan ammeeseen ja suihky lorisee kohtalaisen tiuhaan.

[euroshopperi]

Meillä ollut nyt 10 vuotta tuollainen 390 L varaaja, joka lämpiää 27 L kierukalla ja se käy juuri maksimi 17 kW tehoiselle on/off koneelle, joten lämmintävettä tulee hyvää vauhtia lisääkin. Eristys on erinomainen ja esim suklaalevy ei sula päälle jätettynä, jos pitää yläosan max 60 asteessa. Eli en käytä vastuksia koskaan vedelle. Sähköanodi, niin ei ole tarvinnut puuttua sen toimintaan vielä. Energialuokka B, eli erinomainen lämminvesivaraajalle. Tosin pyöreä varaaja ja vie tilaa suht törkeästi ympäriltä. Eli ei modulipaikkaan sopiva.

https://www.heatco.fi/wp-content/uploads/2021/11/Vitocell-100-V-Tietolehti.pdf

[tomppeli]

Sellainen kysymys heräsi kun noita neliömääriä katsoin, että huomioitiinko laskuissa kellarin viileä osuus samalla tavalla kuin lämmin vai onko tuossa jokin osa yhtälöä sellainen joka vähentää viileän puolen lämpöenergiantarvetta?

Alensin vain kellarinkerroksen lämpötilaa. Lämpövuotoa muuhun kellaritilaan kuitenkin aina tapahtuu.
Olisin tietysti voinut laskea ne erillisinä tiloina, mutta vaikutus lopputulokseen olisi luultavasti aika vähäinen.

Laskelmassa mainitaan lämpimän käyttöveden varaajatilavuus 0,216 kuutiota. Onko se vain joku laskennallinen arvo vai jonkinlainen minimisuositus kun käytössä on kylpyamme? Tarjouksissa on sen verran ollut eroa, että pumppumallien omien 180 litran vesitilavuuksien lisäksi on tarjottu 100, 200 ja 300 litran varaajia. Itse suhtaudun hieman skeptisesti siihen riittäisikö tuo 100 litran varaaja silloin kun talvella saunotaan, eli vettä valutetaan ammeeseen ja suihky lorisee kohtalaisen tiuhaan.

Tuo 0,216 kuutiota on laskentaohjelman antama keskimääräinen arvio.
Ohjelma laskee tuon +50 C varaajalämpötilalle.
Tuo arvio on niukka ammekäyttöön ja varsinkaan se ei riitä poreammetalouksille.
Lämpimän käyttöveden kulutus on kovasti talouskohtaista.
Jotkut käyttävät lämmintä vettä säästäen, jotkut kylpevät reippaastikin.
Lämpimälle käyttövedelle on olemassa normeja, mutta kaikki taloudet eivät mahdu samoihin normeihin.