Mitoituspyyntö, Ylivieska n. 300m2

[JaVaKa]

Tarkoitus vaihtaa pelletti maalämpöön.

Pelletin kulutus ollut 7,5ton vuosi. (biomatic 20) + n. 2000kwh pyörinyt sähköllä käyttökatkojen vuoksi.

Talo
- Rv. 2008
- 195m2 (huoneistoala), rinteessä. Yläkerta 2,8m, alakerta 2,5m
- lattialämmitys
- alakerta harkko 30cm
- yläkerta puu, 20cm eristyksellä.
- yläpohja 50cm puhallusvilla.
- ilto 440

Talli
- 95m2. huonekorkeus 3m
- lämpötila 16 astetta.
- lattialämmitys
- 20cm eristys seinissä.
- yläpohja 30cm puhallusvilla
- ei LTO, huippuimurilla ilmanvaihto

[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 tiivistettynä:
Talo ”JaVaKa”   YLIVIESKA   (Pohjois-Pohjanmaa)
VUOTUINEN LÄMMITYSTARVE:  LATTIALÄMMITYS  -  COP -laskennassa 30 °C  -  menovesi lämpötila max 34 °C
LÄMMITYSTARVE ILMAN LÄMMINTÄ KÄYTTÖVETTÄ  -  MUT = -32 °C
- Talon alakerta 2008: Lattialämmitys, 20°C, 98 m2, 245 m3:   2,23 kW   8 160 kWh
- Talon yläkerta 2008: Lattialämmitys, 22°C, 98 m2, 274 m3:   3,27 kW   9 790 kWh
- Autotalli 2008: Lattialämmitys, 16°C, 95 m2, 285 m3:      5,50 kW   12 063 kWh
- Lämmönsiirtokanaali CALPEX2 DUO 32+32/111, +35°C, 15 m:   0,06 kW   529 kWh
RAKENNUKSEN  LÄMPÖHÄVIÖT  YHTEENSÄ   11,06 kW   30 542 kWh

• Kiinteistö,  291 m2,  804 m3       5,3 COP   10,61 kW   30 542 kWh
- Lämmin käyttövesi,   varaajatilavuus   0,174 m3 / 50 °C   2,8 COP   1,37 kW   6 000 kWh
- Yhteensä      4,6 SCOP   12,0 kW   36 542 kWh
- Vähennetään taloussähkön lämmitysvaikutus   -2 528 kWh   0,83 kW   34 014 kWh
- Ei huomioitu mitään lisälämmitysmuotoja    0 kWh   0,00 kW   34 014 kWh
- Maalämmöllä tuotetaan            12,00 kW   34 014 kWh
- Sähkövastuksella tuotettavaksi jää      0 kWh
  Yhteensä  ( epävirallinen E luku = 96   Luokka = B )   34 014 kWh

• Tarvittava lämmityslaitteen lämmitysteho   12,0 kW
- Valitun lämmityslaitteen lämmitysteho,  ( Optimiteho )   12,0 kW
- Valitun lämpöpumpun teho riittää saakka      -32 °C
- Maasta kerätään          ( 4,6 COP)   9,7 kW   26 566 kWh
- Sähkölaitokselta tulee pumpun käyttösähköä      7 448 kWh
- Ostosähköä yhteensä  (pumpun käyttösähkö + vastuslämmitystä  0 kWh)   7 448 kWh
- Lisäksi ilmanvaihdon jälkilämmitys kuluttaa sähköä vuodessa        1 232 kWh

• Tarvitaan 2 kpl 230 metrin syvyistä kaivoa. Virtaus vähintään 0,73 l/s ja kaivoa kohden vähintään 0,36 l/s.
- Kaivossa aktiivisyvyyttä 226 m + kaivon yläosassa vedetöntä osuutta 4 m.    Poraussyvyys   230 m
- Kaivoon tarvittavan keräimen pituus 2 x 230 metriä.   Putkea kaivossa yhteensä   460 m
- Liitäntä pumpulta kaivoille.  Välimatka = 10 m. (Painehäviö 2,9 kPa)   2 kpl   PE50x4.6   20 m
Kaivon aktiivisyvyydellä tarkoitetaan sitä kaivon syvyyttä, jossa keruuputkisto on aina veden ympäröimänä.

•  Alla painehäviö virtauksella 0,73 l/s (virtaus kaivoa kohden on 0,73 / 2 = 0,36 l/s = 21,6 l/min = 1296 l/h):
- Kaivo, painehäviö 0,36 l/sek virtauksella ja PE40*2.4 putkilla, ΔT = 3,3 K. Liitäntäputkitus mukana.      38 kPa = 0,38 bar
Tai:
- Vaakakeruupiiri, kostea savi, 707 metriä  = 3 x 250 m PE40x3.7  SINIRAITA. Upotussyvyys vähintään 1,2 m   17 kPa = 0,17 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.

[JaVaKa]

kiitos laskelmasta. Ihmettelen tuota porakaivojen kokoa, liekkö siinä virhe?

LVI liikkeeen laskelmissa oli 2x145m.
Täällä Ylivieskan korkeudella on sama 35000-40000kwh tarpeelle:
http://www.maalampo.fi/artikkelit/maalampopumpun-ja-porakaivon-mitoitus/

aika hiukea ero tuossa laskelmassa olevaan 2x260m porakaivoon. Edit: ehdolla siis 2x230m.

mistä ero mahtaa johtua?

[kjg]

Meille tässä naapurikylässä tehtiin laskelmaa pari vuotta sitten.
https://www.maalampofoorumi.fi/index.php?topic=8176.0
Aika lailla saman verran laskennassa energiantarve. Voiko sijainti (alle 100km etäisyys) vaikuttaa näin paljon. Toki meidän laskelmassa käytetty heikompaa hyötysuhdetta.
Allekirjoituksessa toteutettu systeemi ollut vähintäänkin riittävä, mutta siihen vaikuttanee osin ehkä puutteelliset esitiedot. Jotain kulutustietoja tuossa omassa keskustelussa. Olisiko kone käynyt max 10kw teholla toissatalven kylmimmillä pakkasilla. Kaivosta tuleva ei ole vielä käynyt alle +1 asteen.

Eivätkö poraisi sinulle yhtä syvempää kaivoa, vrt tuo 2*145.

[JaVaKa]

teillähän on lähes identtiset energian tarpeet.. Sijannilla ei pitäisi olla juurikaan merkitystä, Kokkola on noin 20km eteleämpänä kuin Ylivieska.

Mutta porakaivojen kokoluokka on aivan eri.

[JaVaKa]

jos on 2x145 metrinen, paljon pitää olla yhden kaivon syvyys, jotta saa saman verran energiaa?

[tomppeli]

jos on 2x145 metrinen, paljon pitää olla yhden kaivon syvyys, jotta saa saman verran energiaa?

Kokkolassa kallioperän lämpötila 50 metrin syvyydessä on noin 5,8 C ja Ylivieskassa 5,5 C. Kokkolassa tarvitaan vähän matalemmat kaivot, kuin Ylivieskassa.

Jos aktiivisyvyys on 2 x 145 m, kaivojen etäisyys toisistaan 25 metriä ja kaivojen yläosassa kallion päällä 15 metriä maata, vastaisi yksi 192 amtiiviometrin syvyinen kaivo noita kahta 145 aktiivimetrin kaivoa.

Yksi 294 metrin syvyinen kaivo vastaa teillä noita noita 2 x 230 metrisiä kaivoja.

Vaikuttaa ehkä hämmästyttävältä:
- Kallioperän lämpötila nousee noin asteen mentäessä 100 metriä alaspäin. 50 metrin syvyydessä kallioperän lämpötila on noin 4,4 C. 300 metrissä se on noin 7,4 C. Kallioperän lämpötila vaikuttaa suuresti kaivon syvyyteen.
- Kahdella kaivolla tulee 2 kpl huonosti, tai ei ollenkaan tuottavia kaivon yläpäitä. Yhdellä kaivolla niitä on vain se yksi.
- Kaivot varastavat toisiltaan kallioperän yhteistä lämpövarantoa, joka uusiutuu hyvin hitaasti. Vaikutus ulottuu yli 50 metriin.Yksi yksinäinen kaivo "omistaa" ympärillään olevan lämpöenergiavarannon kokonaan. Tämäkin on huomioitava laskelmassa.

[JaVaKa]

kuulostaa kyllä hämmästyttävältä, mutta silti loogiselta. Edelleen ihmetyttää nämä kaksi arviota kun ero on noin iso.

2x230 metrisen poraus on jo aika kallis operaatio. päästäänkö poralla yleensäkkään 290 metriin?

Sen verran voisi korjata laskelmia, että kallio on aivan pinnassa, talo kallion päällä. Ylärinteessa mihin poraus tehtäsiin, on max 4m maata.

[JaVaKa]

vielä jankkaan tuosta.. Kokkolan talossahan oli näemmä keskustelua samasta aiheesta.
274m yksi kaivo olisi 2x 163 aktiviimetriä.

Taas ylivieskan kohteessa:
Yksi 294 metrinen pitäisi olla 2x226m aktiivimetriä

Eli Ylivieskassa 20 metrin lisäys yhdessä kaivossa tekisi kahden kaivon tapauksessa 63m per kaivo?


tuo ei kyllä mahdu Laudaturin matikkapäähäni 

[tomppeli]

Jos kallio on 4 metrin syvyydessä olisi yhden kaivon aktiivisyvyys 287 m  ja kokonaissyvyys 290 metriä.
Jos kallio on 4 metrin syvyydessä olisi kahden kaivon aktiivisyvyys 219 m  ja kokonaissyvyys 222 metriä.
Muutin tähän kaivojen etäisyydeksi toisistaan 25 metriä.
Aiemmassa laskelmassa se oli turhan pieni, vain 21 metriä.

Liitän tähän graafin kohteen kaivon lämpötilasta ja energian saannosta.
Aina kaivon mitoitus on arvio.
Emme tiedä tarkalleen kaivoa ympöröivän kallioperän kiviaineksen lämmönjohtavuuslukua.
Tässä laskelmassa oli oletuksena 3,0 W/mK (Wattia/metri ja Kelvinaste).
Lämpötilan muutoksen gradienttikin on suurinpiirtein ja saatu GTK:Kukkonen tutkimustiedoista. Paikallista vaihtelua esiintyy.

[JaVaKa]

tuossa Bergheat PDF:ssä oli yhden kaivon tarve 382m?

[tomppeli]

tuossa Bergheat PDF:ssä oli yhden kaivon tarve 382m?

Tuo on laskentaohjelman virhe, jota en ole huomannut.
Ohjelma hakee siihen tiedon väärästä taulukon paikasta.
Korjaan sen, kun olen aikanaan taasen työkoneellani.
Kiitos terävästä huomiosta.

[JaVaKa]

pari fiksiä voisi laskelmaan tehdä autotallin osalta.

- tarkistin lämpötiloja, talvella olen pitänyt autotallin 13 asteessa
- tallin seinän U-arvo 0,31 ? Eikö se ole parempi kun siellä on 20cm mineraalivilla?

Soitin porausfirmaan, pystyvät tekemään 300 metriin, eli yhtä reikää lähetään hakemaan.

[tomppeli]

Laskelma muuttui näin:
VUOTUINEN LÄMMITYSTARVE:  LATTIALÄMMITYS  -  COP -laskennassa 30 °C   -  menovesi lämpötila max 34 °C               
LÄMMITYSTARVE ILMAN LÄMMINTÄ KÄYTTÖVETTÄ  -  MUT = -32 °C               
- Talon alakerta 2008: Lattialämmitys, 20°C, 98 m2, 245 m3:            2,23 kW   8 160 kWh
- Talon yläkerta 2008: Lattialämmitys, 22°C, 98 m2, 274 m3:            3,27 kW   9 790 kWh
- Autotalli 2008: Lattialämmitys, 13°C, 95 m2, 285 m3:            4,50 kW   7 941 kWh
- Lämmönsiirtokanaali CALPEX2 DUO 32+32/111, +35°C, 15 m:            0,06 kW   529 kWh
RAKENNUKSEN  LÄMPÖHÄVIÖT  YHTEENSÄ            10,06 kW   26 420 kWh

• Kiinteistö,  291 m2,  804 m3          5,3 COP   9,61 kW   26 420 kWh
- Lämmin käyttövesi,   varaajatilavuus   0,174 m3 / 50 °C   2,8 COP   1,37 kW   6 000 kWh
- Yhteensä         4,5 SCOP   11,0 kW   32 420 kWh
- Vähennetään taloussähkön lämmitysvaikutus         -2 528 kWh   0,86 kW   29 892 kWh
- Ei huomioitu mitään lisälämmitysmuotoja          0 kWh   0,00 kW   29 892 kWh
- Maalämmöllä tuotetaan            11,00 kW   29 892 kWh
- Sähkövastuksella tuotettavaksi jää               0 kWh
  Yhteensä  ( epävirallinen E luku = 82   Luokka = B )               29 892 kWh

• Tarvittava lämmityslaitteen lämmitysteho   11,0 kW
- Valitun lämmityslaitteen lämmitysteho,  ( Optimiteho ) 11,0 kW
- Valitun lämpöpumpun teho riittää saakka               -32 °C
- Maasta kerätään          ( 4,5 COP)   8,9 kW   23 225 kWh
- Sähkölaitokselta tulee pumpun käyttösähköä               6 667 kWh
- Ostosähköä yhteensä  (pumpun käyttösähkö + vastuslämmitystä  0 kWh)               6 667 kWh
- Lisäksi ilmanvaihdon jälkilämmitys kuluttaa sähköä vuodessa                 1 232 kWh

• Tarvitaan 264 metrinen lämpökaivo. Keruun virtaus oltava vähintään 0,67 l/s (= 40,2 l/minuutissa).               
- Kaivossa aktiivisyvyyttä 260 m + kaivon yläosassa vedetöntä osuutta 4 m.    Poraussyvyys   264 m
- Kaivoon tarvittavan keräimen pituus 2 x 264 metriä.   Putkea kaivossa yhteensä      528 m
- Liitäntä pumpulta kaivolle.  Välimatka = 10 m. (Painehäviö 2,4 kPa)   2 kpl   PE50x4.6   20 m
Kaivon aktiivisyvyydellä tarkoitetaan sitä kaivon syvyyttä, jossa keruuputkisto on aina veden ympäröimänä.               

•  Alla keruupiirin painehäviö sileäseinämäisille keräinputkille virtauksella 0,67 l/s = 40,2 l/min = 2412 l/h:               
- Kaivo, painehäviö 0,67 l/sek virtauksella ja PE40*2.4 putkilla, ΔT = 3,3 K. Liitäntäputkitus mukana.      147 kPa = Ei toimi
- Kaivo, painehäviö 0,67 l/sek virtauksella ja PE45*2.6 putkilla, ΔT = 3,3 K. Liitäntäputkitus mukana.      76 kPa = Ei toimi
- Kaivo, painehäviö 0,67 l/sek virtauksella ja PE50*2.8 putkilla, ΔT = 3,3 K. Liitäntäputkitus mukana.      44 kPa = 0,44 bar
- Kaivo, painehäviö 0,67 l/sek virtauksella ja PE50*2.5 GeoDuo pariputki, ΔT = 3,3 K. Liitäntäputkitus mukana. 41 kPa = 0,41 bar
...
Tämäkin mitoituslaskelma on vain suuntaa antava; ei ole mikään takuumitoitus.
Luotettavimman suunnittelun ja mitoituksen saat paikalliselta alan ammattisuunnittelijalta.

[JaVaKa]

kiitos päivityksestä. Nyt aletaan olla samalla suunnalla kuin LVI liikkeen suunnitelmissa.

Mielenkiinnosta vielä, mitä metrejä ehdottaa kahden kaivon tapauksessa? voi tulla porauksessa vielä haasteita, että ei päästäkkään tarvittavaan syvyyteen.

[tomppeli]

Kiitos sinulle.
Laskentaohjelma oli sitä editoidessani osittain rikkoutunut.
Useamman kaivon laskentaan oli päässyt virhe. Korjasin sen jo osittain.
Yhden kaivon laskenta oli kunnossa.
Isossa, suojaamattomassa talukko-ohjelmassa on iso riski, että epähuomiossa rikkoo jonkin solun sisällön.
Sitä ei sitten ihan helposti löydäkään.
Ohjelmassa on pitkiä ja melko mutkikkaita laskentaketjuja.

[JaVaKa]

No niin, nyt tulee lämpöä maasta!

- Thermia Calibra 12
- 290m reikä
- 45mm turbocollector putket
- 100l puskurivaraaja

tyytyväinen!