Maalämmön mitoitus mielessä

[Stefa69]

Kyseessä vanha purueristeinen puutalo joka rakennettu vuonna 66. Talon sijainti kanta-häme. 2kerrosta rinnetontillla, ylhäällä 120m2 lämmintä tilaa ja alhaalla abaut 50m2. Lämmönjakona vesipatterit. Ilmanvaihto tällä hetkellä painovoimainen mutta muuttuu koneelliseksi lto malliksi. Tällä hetkellä öljylämmitys ja öljynkulutus ollut vuosittain noin 3300l vuosi. Talo aikalailla alkuperäiseristeillä ulkoseinät eli 100mm purua ja vintillä 200mm plus 150mm puhallusvillaa lisätty aikaan. Talossa asuu 5henkeä

[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 8 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  ”Stefa69”      PAROLA      (Kanta-Häme)
LÄMMITYSTARVE ILMAN LÄMMINTÄ KÄYTTÖVETTÄ  -  MUT = -29 °C
- Alakerta 1966: Patterilämmitys, 22 °C, 50 m2, 120 m3:      1,71 kW   6 358 kWh
- Yläkerta 1966: Patterilämmitys, 22 °C, 120 m2, 312 m3:   6,37 kW   20 046 kWh
RAKENNUKSEN  LÄMPÖHÄVIÖT  YHTEENSÄ   8,1 kW   26 404 kWh

VUOTUINEN LÄMMITYSTARVE:  PATTERILÄMMITYS  -  COP -laskennassa 46 °C   -  menovesi lämpötila max 54 °C
• Kiinteistö,  170 m2,  432 m3       3,4 COP   7,14 kW   26 404 kWh
- Lämmin käyttövesi,   varaajatilavuus   0,19 m3 / 55 °C   2,5 COP   0,82 kW   5 000 kWh
- Yhteensä   3,2 SCOP   8,0 kWh   31 404 kWh
- Vähennetään taloussähkön lämmitysvaikutus   -2 240 kWh   0,57 kW   29 164 kWh
- Ei huomioitu mitään lisälämmitysmuotoja    0 kWh   0,00 kW   29 164 kWh
- Maalämmöllä tuotetaan   8,00 kW   29 164 kWh
- Sähkövastuksella tuotettavaksi jää   0 kWh
  Yhteensä   29 164 kWh

Tarvittava lämmityslaitteen lämmitysteho   8,0 kW
- Valitun lämmityslaitteen lämmitysteho,  ( Optimiteho)      8,0 kW
- Valitun lämpöpumpun teho riittää saakka   -29 °C
▪ Maasta kerätään    ( 3,2 COP)   5,7 kW   20 109 kWh
▪ Sähkölaitokselta tulee pumpun käyttösähköä   9 055 kWh
▪ Ostosähköä yhteensä  (pumpun käyttösähkö + vastuslämmitystä  0 kWh)   9 055 kWh

Tarvitaan 195 aktiivimetrin lämpökaivo. Keruun virtaus oltava vähintään 0,42 l/s (= 25,2 l/minuutissa).
Liitäntäputkitus pumpulta kaivolle.  Etäisyys kaivolle = 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 virtauksella 0,42 l/s = 25,2 l/min = 1512 l/h:
• Kaivon painehäviö 0,42 l/sek virtauksella ja PE40*2.4 putkilla, ΔT = 3,3 K   42 kPa (0,42 bar)

• Tai vaakakeruupiiri, kostea savi, 497 metriä  = 2 x 250 m PEM40x3.7  SINIRAITA.
- Keruuputkien upotussyvyys vähintään 1,1 m.
...
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.

[Stefa69]

Kiitoksia laskelmasta, ainoo mitä mietin tossa tarkasteltuani tietoja että menovesi on kovilla pakkasilla ollu 60c jopa vähä ylikin välillä. Laskelmassa max menovesi 54c. Nykyään vissiin esim nibellä mahdollisuus 65asteiseenkin lähtevään?

[ishiba]

menovesi on kovilla pakkasilla ollu 60c jopa vähä ylikin välillä

Tämä ei ole mitoitus eikä ohje, mutta pari konstia millä tuota menoveden lämpötilaa voi yrittää pienentää.

Tällä hetkellä talossa on painovoimainen ilmanvaihto jolloin käsittääkseni korvausilma lämmitetään pattereilla. Tässähän aikomus oli vaihtaa LTO-koneeseen. Jos kaikki korvausilma saadaan lämmitettyä huonelämpötilaan LTO-laitteella, niin pattereilta vaadittava lämmitysteho on jonkin verran pienempi ja menoveden lämpötilaa saattaa olla mahdollista pienentää muutamilla asteilla.

Esim. perus kuutiokoneeseen voi toteutuksesta riippuen harkita vesikiertoista jälkilämmityspatteria jos haluaa nostaa tuloilman lämpötilaa. Vastavirtakoneesta sen verran kokemuksia, että se kenno jäätyy pakkasella melko helposti jo 30 % RH sisäilman kosteudella. Sulatusjaksojen aikana korvausilma otetaan jostain muualta kuin tuloilmaventtiileistä. Kuulopuheiden mukaan ristivirtakennotkin saattaa olla aika jäätymisalttiita. Jos kovilla pakkasilla haluaa pienentää pattereiden lämmitystehoa lämmitetyllä tuloilmalla, niin mielestäni kannattaa harkita jotain tuloilman esilämmitysratkaisua IV-koneeseen. Käsittääkseni jonkin verran on asenneltu esim. maanestekiertoisia tuloilman esilämmityspattereita. Vastuksella toimiva esilämmitys saattaa olla edullisempi ratkaisu. Henkilökohtaisesti pidän suht rasittavana jatkuvaa tuloilman pätkimistä sulattelujaksojen aikana, mutta tuo esilämmitysjuttu on osin mieltymyskysymys.

IV-koneiden hinnoista ei ole käsitystä, mutta erilaisia esilämmitys-kone-jälkilämmitys -komboja ja niiden järkevyyttä voi toki tutkia. Muutenkaan IV-koneista ole kauheasti tietämystä, mutta jos vaikka 15% lämmitystarpeesta saisi siirrettyä tuloilman lämmitykselle, niin patterit pääsisivät vähän helpommalla.

Lämmitysveden lämpötilaa voi olla mahdollista alentaa muutamalla asteella patterikiertoa lisäämällä. Termostaatit pois, pumpulla lisää virtausta ja mahdollisesti pattereiden esisäätöjen rukkausta. Ainakin ilman isoa varaajaa olevissa järjestelmissä kannattaa meno- ja paluulämpötilan erotus yrittää saada suht pieneksi. Kovin suuri meno- ja paluulämpötilan erotus huonontaa maalämpökoneen hyötysuhdetta. Myös suurempi menoveden lämpötila huonontaa hyötysuhdetta.

Faktaprosentti ei välttämättä ole 100, mutta kannattaa nuita juttuja ainakin tutkiskella.

[kotte]

Esim. perus kuutiokoneeseen voi toteutuksesta riippuen harkita vesikiertoista jälkilämmityspatteria jos haluaa nostaa tuloilman lämpötilaa. Vastavirtakoneesta sen verran kokemuksia, että se kenno jäätyy pakkasella melko helposti jo 30 % RH sisäilman kosteudella. Sulatusjaksojen aikana korvausilma otetaan jostain muualta kuin tuloilmaventtiileistä

Ristivirtakoneet alkavat olla menneen talven lumia uusasennuksissa. Nykyaikaisissa risti-vastavirtakoneissa on sähköisesti ohjattu ohitusportti, jolla lämmöntalteenottokenno ohitetaan sulatusvaiheessa. Tämä tietenkin edellyttää riittävää jälkilämmitystehoa.

Sähköinen esilämmitys oli yhden aikakauden tuhluri ja jo nykyisin aika turha sähkölaskun kasvattaja tuon ohitusportin ansiosta. Maalämpötalossa ei sähköinen esilämmitys ole järkevä valinta, vaan jos esilämmitystä halutaan, niin sitten maaliuoksella toimiva nestekiertoinen esilämmityskenno (joka toki edellyttää lisämitoitusta keruupiirille).Tämä toimii myös kesällä kosteudenpoistajana tuloilmalle. Jäätyminen ei yleensä ole ongelma (esim. sähkökatkojen aikana), koska maaliuos ei riko hyhmääntyessään (yli -20 asteen pakkasilla) putkistoja vastaavasti kuin jäätyvä vesi, vaikkakin hyhmän riittävä sulatus virtauksen kiihdyttämiseksi uudelleenkäynnistyksen jälkeen voi vaatia pikku konstailua, jos huippupakkaset jatkuvat.

Vesikiertoinen jälkilämmitys olisi tietenkin maalämpötalossa houkutteleva, mutta jäätymisriskin takia tuohon liittyy kaikenlaisia lisähankaluuksia. Oikein mitoitettu risti-vastavirta-lto on sen verran tehokas, että jälkilämmitystä ei juuri tarvita kuin sulatusten aikana.

Sinällään lto-laitteen käyttöönotto tuskin vähentää sähkönkulutusta kovin merkittävästi verrattuna painovoimaiseen ilmanvaihtoon, jos jälkimmäistä hiukan säädellään sään mukaan. Vanhassa rakennuksessa tuloilman koneellinen syöttö lisää talvikeleillä katon kautta tapahtuvien ilmavuotojen ja koneellisen poistoilman yhteisvirtausmäärää verrattuna painovoimaiseen ilmanvaihtoon, jossa ilmavuodot ovat muutenkin merkittävä osa perusilmanvaihtoa, ellei sitten samalla yläpohjaa tiivistetä kokonaan uudelleen.