Jämä Star Inverter 12kW antoteho patteriverkostoon?

[Jankura]

Tervehdys,

Allekirjoittaneen maalämmitysprojekti jäi sattuneista syistä johtuen vajaat kolme vuotta sitten ns. hautumaan eli öljyllä mennään edelleen.

Tuolloin vajaat kolme vuotta sitten kyselin täällä foorumilla vinkkejä ja apuja mitoituksiin. Tuo keskustelu löyyy täältä:
https://www.maalampofoorumi.fi/index.php?topic=6368.msg87658#msg87658

Sieltä löytyy myös yleismoderaattori/konkari tomppeli:n tekemä mitoituslaskelma joka käsittääkseni on edelleen aivan validi. Mitään oleellista muutosta meillä ei talon/asujaimiston suhteen ainakaan ole tapahtunut.

No nyt on tarkoitus ns. aktivoitua uudetaan ja tällä kertaa myös viedä juttu maaliin asti. Eli asiaan jonka otsikko kertookin.

Pumpuksi yksi varteenotettava vaihtoehto minulla on nyt otsikon mukainen Jämä (Nibe) 3-12kW invertteri. Joko integroidulla varaajalla s.e. lämmitysverkoston puskurina/lämpimän käyttöveden esilämmittimeksi tulisi Jäspi GTV 500 hybrid.  Tai sitten perinteisempi (?) "varaajaton pumppu + 300l käyttövesivaraaja + 200L lämmitysverkon puskuri" -kombinaatio.

Mutta mikä tuollaisen pumpun maksimi antoteho oikeasti on kun ottaa huomioon, että pätterilämmitystalossa kovilla likemmäs -30 pakkasilla (jolloin maksimitehoa tarvitaan) myös patterikiertoon syötettävän veden lämpötila pitää olla luokkaa jopa 55 astetta? Irtoaako tuosta silloinkin se 12kW tai edes tuo tomppelin mitoituksen vaatima ~11kW?

[tomppeli]

Tervetuloa takaisin foorumille!
Koetin tehdä laskelman uudelleen. Liitin siitä tulosteen omaan viestiisi.
Muutin laskelmaa sikäli, että nyt huomioin kosteiden tilojen lattialämmityksen.
Laskelmassa voi vieläkin olla virheellisyyksiä. Kerro niistä ja korjaan ne. Korjaaminen on helppoa.

Laskelmassa olevan lämpöpumpun antoteho 10,2 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.

Laskelma antaa lämpökaivon aktiivisyvyyden.
Kaivon yläosaan jäävää kuivaa osuutta ei lasketa aktiivisyvyydeksi.

Tässä laskelman tulos tiivistettynä:
Talo   ”Jankura” -versio B   TURKU   (Varsinais-Suomi)
LÄMMITYSTARVE ILMAN LÄMMINTÄ KÄYTTÖVETTÄ  -  MUT = -27 C°
- Asuinosa: Patterilämmitys, 21 C°, 220 m2, 572 m3,      8,46 kW   24 725 kWh
- At/varasto: Patterilämmitys, 12 C°, 50 m2, 100 m3,      1,49 kW   2 772 kWh
RAKENNUKSEN  LÄMPÖHÄVIÖT  YHTEENSÄ      9,9 kW   27 497 kWh

VUOTUINEN LÄMMITYSTARVE:  ( PATTERILÄMMITYS  +46 C° )
• Kiinteistö,  270 m2,  672 m3       3,3 COP   8,92 kW   27 497 kWh
- Lämmin käyttövesi      2,6 COP   1,30 kW   6 000 kWh
- Yhteensä      3,1 SCOP   10,2 kWh   33 497 kWh
- Vähennetään taloussähkön lämmitysvaikutus      -1 180 kWh   0,36 kW   32 317 kWh
- Vähennetään sähköllä tuottettu lämpö      -1 000 kWh   0,31 kW   31 317 kWh
- Pumpulla tuotetaan       10,20 kW   31 317 kWh
- Sähkövastuksella tuotettavaksi jää      0 kWh
  Yhteensä      31 317 kWh
Tarvittava lämmityslaitteen lämmitysteho   10,2 kW
- Valitun lämmityslaitteen lämmitysteho,  ( Optimiteho)      10,2 kW
- Valitun lämpöpumpun teho riittää saakka   -27 C°
▪ Maasta kerätään    ( 3,1 COP)   7,1 kW   21 343 kWh
▪ Sähkölaitokselta tulee pumpun käyttösähköä   9 974 kWh
▪ Ostosähköä yhteensä  (pumpun käyttösähkö + vastuslämmitystä  0 kwh)   9 974 kWh
Tarvitaan 203 aktiivimetrin lämpökaivo. Keruun virtaus oltava vähintään 0,53 l/s (= 31,8 l/minuutissa).
Kaivon aktiivisyvyydellä tarkoitetaan sitä kaivon syvyyttä, jossa keruuputkisto on aina veden ympäröimänä.
Alla keruupiirin painehäviö sileäseinämäisille keräinputkille (0,53 l/s):
• Kaivon painehäviö 0,53 l/sek virtauksella ja 40 mm putkilla, ΔT = 3,3 K   70 kPa (0,7 bar)
• Kaivon painehäviö 0,53 l/sek virtauksella ja 45 mm putkilla, ΔT = 3,3 K   40 kPa (0,4 bar)
• Kaivon painehäviö 0,53 l/sek virtauksella ja 50 mm putkilla, ΔT = 3,3 K   25 kPa (0,25 bar)
• Tai vaakakeruupiiri, kostea savi, 485 metriä  = 2 x 250 m PEM40x3,7  SINIRAITA.
...
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.

[euroshopperi]

Suosittelisin pysymään syvemmässä kaivossa ja muutat ne patterit vuosien mittaan C22 reippaalla ylimitoituksella. Saat pudotettua kiertoveden lämpöjä 15 asteella ja hyötysuhde paranee dramaattisesti. Tällöin tulee syvempi kaivo jo tarpeeseen. Putken läpimitta heti 45 mm minimi, tai mielellään suoraan 50 mm. Suuremmasta putkesta on pelkkää hyötyä.

[Jankura]

Kiitoksia tomppelille päivitetystä laskelmasta! Ja kyllä kiitos - mielelläni ottaisin tuon laskelman myös sähköpostiin.

Tarkoitus on tosiaankin valita riittävän tehoinen pumppu enkä kaivostakaan halua tinkiä. Mutta yhdellä kaivolla haluaisin pärjätä jos vaan mahdollista. Johtuen talon sijainnista tontilla (vs. tontin rajat) ja toisaalta teknisen tilan sijainnista talossa (seinustalla josta rajaan vain 3 metriä) tullaan kaivolta tarvitsemaan luokkaa 15 metriä vaakavetoa. Maaperässä on savea ~10m ja sitten alkaa kallio. Naapurilla on maalämpö ollut jo monta vuotta ja kesäaikaan ottavat sieltä kaivosta myös pumpulla kasteluvettä. Mutta koskaan en ole tullut kysyneeksi, että kuinka ylhäällä heillä noissa kaivoissa vesipinta on (heillä 2 kaivoa ja muistaakseni joku 15kW IVT:n kone - mutta talokin on ajalta ennen öljykriisiä eli isot ikkunat ja matalat patterit). Mutta äkkiä tuolle ”lenkille” tulee pituutta yli 500 metriä jos vaikka jotain 220m aktiivisyvyyttä haaveilee saavansa. Eli isompaa kuin 40mm putkea pitää saada vaikka kaivon poraaja / järjestelmän toimittaja muuta väittäisikin?

Pattereita olen ajatellutkin pikkuhiljaa uusia kun sitten näen, että minkä huoneen patterit rajoittavat kiertoveden lämpötilan laskemista. Samoin on tarkoitus tutkia mahdollisuutta siirtyä sauna/pesutilan (~15m2) ja viereisen ”pukuhuoneen” (~12m2) kohdalla vesikiertoiseen lattialämmitykseen. Ko. tilat kun pitäisi pintaremontoida muutenkin enkä oikein pesuhuoneessa enää ajatellut tehdä uusia laatoituksia yli 40 vuotiaan sähkölattialämmityksen päälle…  Mutta se on sitten joskus – jos haukkaan liikaa tähän samaan syssyyn niin jää pian taaskin koko homma tekemättä  . Eli alkuun pitää päästä sillä mitä seinillä nyt on.

Siksipä lähdinkin ihmettelemään tuollaisen 12kW invertteripumpun todellista antotehoa jos patteriveden lämpötila on vaikka se 50 astetta. Tuossa tomppelin mitoitusraportissa oleva kuvaaja kertoo, että sinänsä 12kW koneen pitäisi riittää täystehoisena aina tuonne -35 asteen ulkolämpötilaan saakka jos sellaisesta vehkeestä tosiaan irtoaa 12kW silloin kun tehdään kuumaa patterivettä. Eipä ole Turun seudulla moisia pakkasia muuten tainnut olla ainakaan pitkään yhtäjaksoisesti sitten vuoden 1987…

Mutta jostain syystä noista invertterikoneista tuntuu olevan hankala löytää, että paljonko niistä sitten oikeasti irtoaa. Esim Niben mallista F1245 12kW (on/off masiina) löysin tiedot:
B 0/ W 35: 11,8 kW ja B 0/ W 50: 11,2 kW

Mutta F1255 3-12kW:sta (invertteri, sama peli kuin tuo otsikon Jämä) sanotaan vain, että:
antoteho 0/35 °C 50 Hz nimellisteholla: 5,06 kW ja P design 35 °C/ 55 °C: 12/12 kW

Eli onko nämä invertterivehkeet nyt jotenkin erilaisia siten, ettei sitä tehoa W50 pysty noin suoraan mittaamaan ja kertomaan?

[tomppeli]

Lähetin laskelman sähköpostiisi..

[tomppeli]

... Eli isompaa kuin 40mm putkea pitää saada vaikka kaivon poraaja / järjestelmän toimittaja muuta väittäisikin?...

Syvään kaivoon tarvitaan aina isompiläpimittainen keruun putkitus, jotta virtausvastus keruupiirissä ei nouse liian suureksi.
Suurempi maalämpökoneen lämmitysteho (kilowattia, kW) vaikuttaa putkikokoa suurentavasti.
Isompi lämmitystehokkuus vaatii suuremman virtauksen kaivosta, jotta saadaan riittävä määrä lämpöenergiaa pumpulle.
Jos virtaama ei ole riittävä, jäähdyttää lämpöpumppu kiertonestettä liikaa. Optimi jäähtymänä pidetään yleensä noin kolmea astetta.
Ylisuuritehoisen maalämpökoneen hankinta pakottaa suurentamaan keruuputkiston sisäläpimittaa.

SULPUn pitäisi ottaa myöskin keruupiirin painehäviön määrittäminen mukaan jäsenistönsä koulutukseen.
Maalämmityksen suunnittelu vaatii huolellisuutta.
Porausyrittäjillä ja maalämpökauppiailla on tässä vielä kovastikin opiskelun paikka.

Kaivon syvyyden määrää kaivosta vuodessa otettavan lämpöenergian määrä. Sopiva jatkuva energiakuorma on noin 1,6 - 1,7 Wh/mK vuodessa.
Kaivoon voidaan tuon lisäksi tarvita lisää syvyyttä silloin, kun kaivosta otetaan suuri energiamäärä lyhyessä aikayksikössä.
Tällainen tilanne tulee silloin, kun on kyseessä kohde, jonka sisälämpötilaa pidetään huomattavasti alle +20 C lämpötilassa.
Teollisuushallit, varastot jne ovat tällaisia kohteita.
Niissä lämmityskausi lyhenee tyypillistä asuinkohteen lämmityskautta pienemmäksi.
Silloin koko lämpöenergia otetaan puolessa vuodessa ja otettava lämpöteho nousee liian suureksi, kaivo jäätyy.

Kaivosta ei koskaan saisi ottaa lyhytaikaisestikaan lämpötehoa yli 7 W/mK (= 7 Wattia kaivometriä ja kaivoa ympäröivän kallion lämpötilan astetta kohden).
Tuo kuormitus on pitkäkestoisena ihan liian suuri. Kaivo jäätyy muutamassa tunnissa. Kohtuullinen yläraja lienee noin 5,5 - 6 W/mK.
Tämäkin vain korkeintaan muutaman vuorokauden jaksolle.
Arvo toki riippuu kaivon kallioperän lämmönjohtokyvystä.
Jotta noita rajoja ei ylitetä, on lisättävä kaivometrejä. Lisääminen puolestaan saattaa aiheuttaa tarpeen suurentaa keruuputkituksen kokoa.

Edit 28.10.2018.: Korjasin kirjotusvirheeni.

[Jankura]

Nyt on työn alla yhden tarjouksen hienosäätö. Kummastusta vähän herättää se, että tarjoavat sitä pykälän suurempaa (4-16kW) invertteriä kun annoin kaikki nuo samat lähtötiedot heille mitä "tomppeli":llekin. kaivoksi tarjosivat 250metriä 45mm turbo-kollektorilla - se ei kuullostanut mitenkään huonolta mielestäni. No - pitää koittaa tivata jotain mitoituslaskelman tapaista heiltä. Sinänsä mielenkiintoista, että kun pari-kolme vuotta sitten kyselin muutaman tarjouksen (myös noilla samoilla lähtötiedoilla) niin jokainen myyjä tarjosi 8-9kW:n konetta silloin... On tämä hurjaa bisnestä.