Varaavasta yösähköstä maalämpöön

[Hmmm]

Pyysin talooni maalämpötarjouksen korvaamaan nykyisen varaavan sähkölämmityksen.
Tarjous on tyyppiä ”kaikki uusiksi” eli MLP käyttövesisäiliöllä, vanha 2.5m2 varaaja pois ja MLP lämmittämään patteriverkostoa ilman vesivaraajaa.

Laskin tarjouksen kannattavuutta ja takaisinmaksuajaksi saan reilut 11 vuotta ja nykyarvoksi 1100€ viiden prosentin korolla ja 20 vuoden käyttöajalla ja nolla arvolla käyttöajan jälkeen. Oletin että investoinnin jälkeen sähkönkulutus olisi 35% nykyisestä.

Hiukan tuo 11 vuoden takaisinmaksuaika kivistää ja ajattelin että noin 8 vuotta voisi tavoitella, joka tarkoittaisi noin 12 000 € kustannuksia kahden hengen kotitalousvähennys huomioituna.

Tietoa talosta:
Sijainti: Espoo, 220m2, kaksi kerrosta, kaksoissähkötariffi, 2.5m2 vesivaraaja
vuosikulutus   20000   kWh   
huippu kuukausi   3600   kWh   
huippu viikko   975   kWh   
huippu päivä   163   kWh   
huippu tunti   21   kWh   

Tällä hetkellä sähkön käyttö jakautuu seuraavasti:      
yösähkö   83 %   16600 kWh
päiväsähkö   17 %   3400 kWh

Talossa on vesikiertoista lattialämmituystä noin 10m2 ja sähkölämmitteistä 20m2.

Muutama päivä sitten asiasta yhtään mitään ymmärtämättä ja muutama päivä foorumeita selailemalla, hahmottelin alla olevia vaihtoehtoja.

1.   Tarjous: ”Kaikki uusiks” eli MLP käyttövesisäiliöllä, vanha 2.5m2 varaaja pois ja MLP lämmittää patteriverkostoa ilman vesivaraajaa.
2.   MLP lämmittää 2.5m2 vesivaraajaa. Kerrostettu varaajan käyttö. Alaosa lämmitysveden varaajana ja yläosa käyttövesivaraajana. Nykyiset vastukset jäisivät varoiksi. Nykyinen Ouman jäisi säätämään patteriverkoston lämpötilaa.
3.   Nykyinen varaaja kokonaan lammitysvaraajaksi ja MLPhen integroitu käyttövesisäiliö
4.   Nykyinen varaaja kokonaan lammitysvaraajaksi ja erillinen uusi käyttövesisäiliö MLPn lämmittämänä ilman vastusta
5.   Nykyinen varaaja kokonaan lammitysvaraajaksi  ja erillinen uusi käyttövesisäiliö MLPn esilämmittämänä ja sähkövastus
6.   …(ehdottaa saa)
7.   Siirtyminen tarkastelemaan ilma-vesi lämpöpumppuja…

Olisin kiitollinen jos näihin saisi kommentteja.

[tomppeli]

On hyvin lämpöeristetty talo, kun 220 m2 tarvitsee lämmittämiseen vain 16600 kWh vuodessa.
Ominaiskulutukseksi tulee alle 7 Wh/m3/astepäivä/vuosi.

[Hmmm]

 
Parhaani tein silloin 1982 rakennusaikana. Talo on täystiili talo ja seinissä 200mm villaa. Yläpohjassa reilut 300mm. Alakerros on pääasiassa maan alla. Ilmanvaihto on koneellinen lämmönvaihtimella. Ilmanvaihto ei ole 'täysillä' päällä varsinkaan kovilla pakkasilla. Laskin aikoinaan että määräysten mukainen ilmanvaihto olisi se suurin energian kuluttaja.

[tomppeli]

Vaikka et pyytänytkään laskelmaa, niin hiukan laskeskelin ja tältä näyttäisi:
Talo ”Hmmm”   ESPOO   (Uusimaa)
LÄMMITYSTARVE ILMAN LÄMMINTÄ KÄYTTÖVETTÄ  -  MUT = -27 °C
- Talon alakerta 1982: Patterilämmitys, 20 °C, 110 m2, 242 m3:   2,04 kW   6 652 kWh
- Talon yläkerta 1982: Patterilämmitys, 21 °C, 110 m2, 275 m3:   3,53 kW   8 695 kWh
RAKENNUKSEN  LÄMPÖHÄVIÖT  YHTEENSÄ   5,6 kW   15 346 kWh

VUOTUINEN LÄMMITYSTARVE:  PATTERILÄMMITYS  -  COP -laskennassa 46 °C   -  menovesi lämpötila max 54 °C
• Kiinteistö,  220 m2,  517 m3       3,4 COP   4,34 kW   15 346 kWh
- Lämmin käyttövesi,   varaajatilavuus   0,19 m3 / 55 °C   2,5 COP   0,76 kW   4 800 kWh
- Yhteensä      3,1 SCOP   5,1 kWh   20 146 kWh
- Vähennetään taloussähkön lämmitysvaikutus   -2 840 kWh   0,72 kW   17 306 kWh
- Ei huomioitu mitään lisälämmitysmuotoja    0 kWh   0,00 kW   17 306 kWh
- Pumpulla tuotetaan    6,00 kW   17 306 kWh
- Sähkövastuksella tuotettavaksi jää   0 kWh
  Yhteensä   17 306 kWh
Tarvittava lämmityslaitteen lämmitysteho   5,1 kW
- Valitun lämmityslaitteen lämmitysteho,  ( Optimiteho)   6,0 kW
- Valitun lämpöpumpun teho riittää saakka   -34 °C
▪ Maasta kerätään ( 3,1 COP)   4,3 kW   11 757 kWh
▪ Sähkölaitokselta tulee pumpun käyttösähköä   5 549 kWh
▪ Ostosähköä yhteensä  (pumpun käyttösähkö + vastuslämmitystä  0 kWh)   5 549 kWh
Tarvitaan 121 aktiivimetrin lämpökaivo. Keruun virtaus oltava vähintään 0,32 l/s (= 19,2 l/minuutissa).
Liitäntäputkitus pumpulta kaivolle.   Etäisyys 10 m         2 kpl   PE40x3.7   20 m
Kaivon aktiivisyvyydellä tarkoitetaan sitä kaivon syvyyttä, jossa keruuputkisto on aina veden ympäröimänä.
Alla keruupiirin painehäviö sileäseinämäisille keräinputkille (0,32 l/s):
• Kaivon painehäviö 0,32 l/sek virtauksella ja PE40*2.4 putkilla, ΔT = 3,3 K   18 kPa (0,18 bar)
...
Jos tarvittava kiertoveden (menoveden) max. lämpötila on alempi, kuin tuo laskelmassani oleva +54 C, on laskelma väärin.
Arvo pitäisi korjata oikeaksi muutoin lämpökaivosta saattaa tulla liian matala.!
...
Tämäkin mitoituslaskelma on vain suuntaa antava; ei ole mikään takuumitoitus.
Luotettavimman suunnittelun ja mitoituksen saat paikalliselta alan ammattisuunnittelijalta.

[Hmmm]

Kiitokset laskelmasta. Aika hyvin linjassa kannattavuuslaskelmani kanssa.

Nyt vain pitäisi saada nuo tekniset ratkaisut konvergoimaan johonkin järkevään ratkaisuun, jolla saisi kustannuksia alaspäin. Muuten tämä ei lyö leiville.

Ehkä tulisi edullisemmaksi hankkia kaivon poraus erikseen, tilata nettikaupasta maalämpöpumppu ja neuvotella putkimiehen kanssa diili. Onko moni harrastatanut tätä projektin pilkkomista?

[Hmmm]

Miksi muuten lämpöpumput mitoitetaan vuosikulutuksen perusteella eikä esimerkiksi eniten energiaa kuluttavan viikon mukaan? Luulisi vuosikulutusperustaisen laskelman perusteella hankitun pumpun jäävän alimitoitetuksi tammikuun alun viikkojen aikana. Huomasin kyllä että laskelman mukaan pumpun teho riittää -34C saakka. Mutta silti.

[tomppeli]

Vuosikulutuksen perusteella tehdään kulutusjakauma koko vuodelle FMI:n lämmitystarvelukujen perusteella.
Kulutusjakauman perusteella saadaan lasketuksi tarvittava maksimi lämmitysteho.
Maksimi lämmitysteho saadaan myöskin rakennustietojen perusteella.
Kaivon mitoittamiseen tarvitaan vuosikulutus.

[tomppeli]

Ehkä tulisi edullisemmaksi hankkia kaivon poraus erikseen, tilata nettikaupasta maalämpöpumppu ja neuvotella putkimiehen kanssa diili. Onko moni harrastatanut tätä projektin pilkkomista?

Tämä on yleensä se edullisin tapa hankkia maalämmitys.

[Matias]

1.   Tarjous: ”Kaikki uusiks” eli MLP käyttövesisäiliöllä, vanha 2.5m2 varaaja pois ja MLP lämmittää patteriverkostoa ilman vesivaraajaa.

Jos valitaan invertterilämpöpumppu joka säätää portaattomasti lämmitystehoa niin tämä sopisi edelläkuvattuun kokoonpanoon,luultavasti pieni puskurivaraaja(100l) ehkä tarvitaan.
Käyttöveden lämmitystä varten tarvitaan sopivan kokoinen käyttövesivaraaja jota lämpöpumppu myös lämmittää

 

3.   Nykyinen varaaja kokonaan lammitysvaraajaksi ja MLPhen integroitu käyttövesisäiliö
4.   Nykyinen varaaja kokonaan lammitysvaraajaksi ja erillinen uusi käyttövesisäiliö MLPn lämmittämänä ilman vastusta
5.   Nykyinen varaaja kokonaan lammitysvaraajaksi  ja erillinen uusi käyttövesisäiliö MLPn esilämmittämänä ja sähkövastus

Nämä kokoonpanot sopisi on/off lämpöpumpulle ison varaajan takia.Näissä vaihtoehdoissa voisi lämpöjohtoverkon putket,shuntti ja kieropumppu jäädä ennalleen käyttöön,isoa varaajaa siis lämmitettäisiin lämpöpumpulla sähkövastusten asemesta
Uusi käyttövesivaraaja pitäisi hankkia,tai valita lämpöpumppu missä on integroitu käyttövesivaraaja valmiina
Tuollainen iso 2,5m3 varaaja tekee luonnostaan kohtuullisen pitkät käynti- ja taukojaksot.
Nykyiset käytövesikierukat isossa varaajassa voisi hyödyntää käyttöveden esilämmitykseen.


 

[Hmmm]

Jos käyttövesikierukoita käyttää käyttöveden esilämmitykseen täytyisi integroidussa käyttövesisäiliössä olla liitännät esilämmitykseen, muuten käyttövesisäiliön täytyisi olla erillinen. Mahtaako pumpuissa missä ei ole käyttövesisäiliötä olla vaihtokytkimet joilla voisi lämmittää käyttöveden jonnekin 55C tienoille ettei tarvittaisi vastuksia. Eikö tällöin ole vaara että esilämmityskierto jäähdyttää 55C asteista käyttövesisäiliötä.
MLPssä näyttää olevan sisäänrakennettuna sähkövastus. Miksiköhän?
Jos MLP on on/off tyyppinen onko eroa onko se mäntä tai scroll tyyppinen. Kestävyys/melu/hinta??

[Matias]

Jos käyttövesikierukoita käyttää käyttöveden esilämmitykseen täytyisi integroidussa käyttövesisäiliössä olla liitännät esilämmitykseen, muuten käyttövesisäiliön täytyisi olla erillinen.

Tarkoitin käyttöveden esilämmityksellä ison 2,5m3 varaajan käyttövesikierukoita.Eli kylmä vesi menee edelleen tuohon ison varaajan kierukkaan ja kierukassa esilämmitetty vesi menee sitten integroituun varaajaan siitä yhteestä mihin normaalisti kylmä vesi liitetään.

 

Mahtaako pumpuissa missä ei ole käyttövesisäiliötä olla vaihtokytkimet joilla voisi lämmittää käyttöveden jonnekin 55C tienoille ettei tarvittaisi vastuksia. Eikö tällöin ole vaara että esilämmityskierto jäähdyttää 55C asteista käyttövesisäiliötä.

Niissä on kolmitie vaihtoventtiili jolla kompressorin tuottama lämpöteho voidaan ohjata vuorotellen/tarvittaessa joko lämmitysverkkoon (matalampi lämpö) tai käyttöveden lämmitykseen (korkempi lämpö).Lämpöpumpuissa on automatiikka ja toimilaitteet valmiina näille toiminnoille.
Käyttäjän on mahdollista säätää lämmitysverkon lämpökäyrällä menoveden lämpötila siten että se seuraa ulkolämpötilan vaihteluita ja nostaa tai laskee menoveden lämpötilaa tarpeen mukaan automaattisesti.
Käyttövedelle yleensä valitaan kiinteä lämpötila,esim +55C ja lämpöpumppu sitten lämmittää käyttövesivaraajaa tarvittaessa vaihtoventtiilin kautta.

MLPssä näyttää olevan sisäänrakennettuna sähkövastus. Miksiköhän?

Varalämmitys MLP:n häiriötilanteessa,myös legionellakuumennus usein tehdään sähkövastuksella.

Tuossa liitekuvassa Nibe 1145 putkiliitännät



 

[Hmmm]

Jeps, ymmärretty.
Kokoonpano olis nyt sitten sellainen että MLPhen on integroitu käyttövesivaraaja jonka vettä esilämmitetään 2.5m3 lämminvesivaraajan olemassa olevilla käyttövesi kierukoilla. MLP lämmittää 2.5m3 lämminvesivaraajaa josta olemassa olevalla Oumanin säätimellä jaellaa patteriverkostoon sopivan lämmintä vettä olemassa olevalla pumpulla. Aika suoraviivainen järjestely.
Jos ja kun Ouman sanoo itsensä irti löytyiskö MLPstä ohjausta jakelemaan patteriverkostoon sopivan lämmintä vettä ohjaamalla MLPn ulkopuolista kolmitieventtiiliä jonkinlaisen toimilaitteen avulla?

[Hmmm]

Kiitoksia Matiakselle ja Tomppelille. Näyttäis siltä että tästä projekti saadaan.

[Matias]

löytyiskö MLPstä ohjausta jakelemaan patteriverkostoon sopivan lämmintä vettä ohjaamalla MLPn ulkopuolista kolmitieventtiiliä jonkinlaisen toimilaitteen avulla?

Jos tässä tapauksessa otetaan/jätetään iso varaaja lämmitysverkon käyttöön niin MLP:n lämpökäyrä pitää varaajan lämpötilan sopivana talon lämmityksen tarpeisiin.
Ouman sitten säätää omalla lämpökäyrällä 3-tie shunttiventtiilin avulla menoveden tarkemmin talon lämmitykseen.Tässä kokoonpanossa (MLP+Ouman) tulee tavallaan kahden lämpökäyrän ohjaus käyttöön,MPL pitää siis varaajan veden sopivana ja Ouman patteri ym verkoston menoveden lämpötilan sopivana kulloisenkin ulkolämpötilan tarvitsemassa lämpötilassa.

Kaikissa  lämpöpumpuissa on joko vakiona tai lisävarusteena ohjaus yhdelle tai useammalle 3-tie shunttiventtiilille.
Jos Ouman poistetaan niin vastaava ohjaus kyllä löytyy MLP:n logiikasta,toki tämä asia kannattaa omana hommana selvittää kun lämpöpumppua valitaan ja ehkä myös kustannusvaikutus kannattaa selvittää ainakin lisävarusteiden osalta

Esim meillä on MLP:n ohjaus otettu Oumanin shunttiventtiilistä silleen että kun varaaja (1250l) alkaa jäähtyä jolloin shuntti avautuu niin vähän ennen "shuntti täysin auki" asentoa mikrokytkin shuntin akselilla sulkeutuu ja käynnistää MLP:n,kun varaajan lämpö alkaa nousta niin shuntti menee pienemmälle ja MLP pysähtyy.Varaajan lämpötilaero (dt) on n 5astetta käynnistyksen ja pysäytyksen välillä.Käynti/taukojaksoja tulee 6/vrk ja systeemi on toiminut nyt 21v ongelmitta

Tuollainen viritys
https://www.maalampofoorumi.fi/index.php?action=dlattach;topic=5292.0;attach=3695;image

edit:Nämä isot varaajat ja shuntit on tänäpäivänä kuitenkin vanhanaikaisia "viritelmiä" jotka toki toimii jos kaikki asennuksessa ja mitoituksessa osuu kohdalleen.

Nykyisin on tosiaan tarjolla luotettavien valmistajien pitkälle kehitettyjä invertterilämpöpumppuja missä em viritelmiä ei enää tarvita vaan lämpöpumpussa on älyä ja ominaisuuksia siihen että lämpöpumppu osaa säätää lämmitystehoa itse portaattomasti ja hyvällä hyötysuhteella.
Joissakin on myös valmiina nettiyhteys jolla lämpöpumpun toimintaa voi seurata netistä ja tarvittaessa ohjata asetuksia vaikka älypuhelimella,muistaakseni kotimainen Gebwell Aries on yksi tuollainen moderni lämpöpumppu,on varmaan muitakin kunhan tutkii tarjontaa.

https://www.maalampotukku.fi/product/2983/gebwell-aries-6-15---75
 

[Hmmm]

Jos menisin johonkin modernimpaan invertteri MLP ratkaisuun tarvitsisin varmaan kuitenkin jonkin kokoisen varaajan vesitilavuuden kasvattamiseksi sekä ehkä uuden kalvopaisuntasäiliön, vai kävisikö vanha 2.5m3 pöntölle mitoitettu paisuntasäiliö?

[fraatti]

Jos menisin johonkin modernimpaan invertteri MLP ratkaisuun tarvitsisin varmaan kuitenkin jonkin kokoisen varaajan vesitilavuuden kasvattamiseksi sekä ehkä uuden kalvopaisuntasäiliön, vai kävisikö vanha 2.5m3 pöntölle mitoitettu paisuntasäiliö?

Uusi taitaa olla varsin edullinen ja koko voi olla huomattavasti pienempi. Eikä nuo kuitenkaan ole ikuisia.