Mitoituspyyntö, Tampere OKT

[Renki]

Morjes foorumille ja foorumilaisille,

Minua kehoitettiin kysymään täältä rohkeasti apua ja vinkkejä ennen maalämpöremonttiin ryhtymistä, sillä en itse juurikaan ymmärrä näistä asioista. Kiinteistössä on tällä hetkellä 30 vuotta vanha öljylämmitys, joka käy vuosi vuodelta kalliimmaksi.


Pyydetyt perustiedot:

- Sijainti: Tampere
- Rakentamisvuosi 1968. Rinnetalo
- 380 m2 kahdessa kerroksessa
- Kivitalo? Ainakin kellarikerros. Osa yläkerran seinistä tiiltä, osittain lautaverhoilua.
- Lämmityöljyä (kesälaatu) kulunut noin (4200-)4500 litraa / vuosi. Jos osuu kovempia pakkasia, niin tuolla 4500 litralla pitäisi pärjätä.
- Patterilämmitys (alkuperäinen patteriverkko, tosin yläkertaan noin 70% pattereista vaihdettu Purmon compact c21 -patterit)
- Painovoimainen ilmanvaihto
- Lämmitettävän rakennuksen ulkomitat tai ulkoseinien yhteenlaskettu ulkopituus: Tietoa ei saatavilla tähän hätään
- Ulkoseinien lämpöeristeen materiaali ja paksuus, ulkoseinän kokonaispaksuus: Tietoa ei saatavilla tähän hätään
- Kerrosten lukumäärä: Yläkerta ja kellari
- Lämpimien tilojen neliömäärät ja lämpötilat kerroksittain: Yläkerta 190m2 (21 astetta), Kellari 190m2 (17 astetta)
- Huonekorkeudet kerroksittain: Yläkerta 240 cm (arvio), Alakerta 220 cm (arvio)
- Alapohjan laatu: Maanvarainen betoni
- Yläpohjan lämpöeristeen materiaali ja paksuus: ? Tasakaton päälle rakennettu harjakatto 90-luvulla. Olen siellä muutaman kerran käynyt tarkastuskierroksella eikä ainakaan minun silmääni osunut mitään villoja tms. lisäeristeitä.
- Millaiset ikkunat: Yläkerrassa melko isoja 70-luvun henkisiä ikkunoita. Suuri osa 3-kerroksisia. Kellarikerroksessa vain yhdessä huoneessa “normaalikokoinen ikkuna”, loput pieniä silmien tasolla olevia ikkunoita. Kellarikerroksen ikkuna 2-kerroksisia.
- Onko muita lämmitettäviä tiloja: Ei
- Rakennuksen ulkovaipan U -arvot: Ei tiedossa
- Talossa ei ole kakluunia tms muuta lämmönlähdettä


Lisätietoja ja pohdintaa:

- Katsoin tammikuun 2024 kovien pakkasten (miinus 20-30 astetta) aikana, että lähtevän veden lämpö pysyi n 55 asteessa tai hieman alle ja sillä saatiin ylä- ja alakerta pysymään ylempänä mainitsemissani lämpölukemissa
- Kannaattaako maalämpö asentaa tällaisen vanhemman talon alkuperäiseen lämpöverkkoon eli riittävätkö tehot? Onko kuinka yleistä? Ymmärtääkseni näin suureen kiinteistöön koko lämpöverkon uusiminen olisi erittäin tyyris projekti.


Muuta huomionarvoista ja pohdintaa:

- Asukkaita 2 kpl
- Kaivo ja laitteisto olisi hyvä mitoittaa sen verran tehokkaaksi, että tulevaisuudessa talon seuraava omistaja pystyy pitämään myös koko talossa halutessaan 21 astetta, vaikka me pidämme nyt kellarin viileämpänä. Ja että lämmin vesi riittäisi tulevaisuudessa myös suuremmalle esimerkiksi nelihenkiselle perheelle.

Vinkkejä ja neuvoja otetaan avosylin vastaan.


Ystävällisin terveisin,
Renki

[euroshopperi]

Suosittelen heti alkuunsa kahta kaivoa, ettei tarvitse alkaa virtaamien suunnitteluun jälkikäteen. Maapiirillä tuollainen olisi hyvä kohde ja säästäisi useamman tuhatlappusen kaivoihin verrattuna.

[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 15,6 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.

Tässä laskelman tulos:
Talo  ”Renki”   TAMPERE   (Pirkanmaa)
VUOTUINEN LÄMMITYSTARVE:  PATTERILÄMMITYS  -  COP -laskennassa 47 °C  -  menovesi lämpötila max 54 °C               
LÄMMITYSTARVE ILMAN LÄMMINTÄ KÄYTTÖVETTÄ  -  MUT = -28 °C               
- Kellarikerros 1968: -Patterilämmitys, 20°C, 190 m2, 418 m3  (54°C)   28,7 W/m2   5,46 kW   16 217 kWh
- Yläkerros 1968: -Patterilämmitys, 21°C, 190 m2, 475 m3  (54°C)   50,3 W/m2   9,56 kW   23 369 kWh
RAKENNUKSEN  LÄMPÖHÄVIÖT  YHTEENSÄ   40 W/m2   15,03 kW   39 586 kWh

• Kiinteistö yhteensä   380 m2   893 m3   3,5 COP   14,6 kW   39 586 kWh
- Taloussähkön ja henkilöiden lämmitysvaikutus         -1,2 kW   -3 085 kWh
• Rakennuksen lämmitystarve            13,4 kW   36 501 kWh
- Lämmin käyttövesi,   varaajatilavuus   0,183 m3 / 50 °C   3,3 COP   1,01 kW   4 200 kWh
- Ei huomioitu mitään lisälämmitysmuotoja          0 kWh   0,0 kW   40 701 kWh
- Maalämmöllä tuotetaan            15,6 kW   40 701 kWh
- Sähkövastuksella tuotettavaksi jää            0 kWh
 Yhteensä   380 m2   107 kWh/m2   3,5 SCOP   15,6 kW   40 701 kWh

• Tarvittava lämmityslaitteen lämmitysteho         15,6 kW
- Valitun lämmityslaitteen lämmitysteho,  ( Optimiteho)      15,6 kW
- Valitun lämpöpumpun teho riittää saakka         -27 °C
- Maasta kerätään lämpöpumpulle 28938 kWh ja ilmanvaihtoon 0 kWh   ( 3,5 SCOP)   11,1 kW   28 938 kWh
- Sähkölaitokselta tulee pumpun käyttösähköä            11 763 kWh
- Ostosähköä yhteensä  (pumpun käyttösähkö + vastuslämmitystä  0 kWh)   11 763 kWh
- Ei ole ilmanvaihdon jälkilämmitystä  sähköllä!          0 kWh

• Tarvitaan 2 kpl 178 m kaivoa. Yläosassa 6 m vedetöntä ja 20 m maaporausta. Väli vähintään 25 m.   Poraus   178 m
- Kaivon aktiivisyvyys 172 metriä. Kaivoon tarvittavan keräimen pituus 2 x 178 m.   Putkea kaivossa yhteensä   356 m
- Liitäntä pumpulta jakokaivolle.  Välimatka = 10 m. (Painehäviö 6,1 kPa)   2 kpl   PE50x4.6   20 m
  Kaivon aktiivisyvyydellä tarkoitetaan sitä kaivon syvyyttä, jossa keruuputkisto on aina veden ympäröimänä.               

• Alla painehäviö virtauksella 0,85 l/s (virtaus kaivoa kohden on 0,85 / 2 = 0,43 l/s = 26 l/min = 1530 l/h):               
- Kaivo, painehäviö 0,43 l/s virtaus 2xPE40*2.4 putkilla, ΔT = 3 K. Liitäntäputkitus mukana. Vol 777 ltr - 15 min 58 s   41 kPa = 0,41 bar

 Tai vaakakeruulla:               
kostea savi, vähintään 772m = 2x390 m PE40x3.7 SINIRAITA. Upotussyvyys vähintään 1 m. Vol 752 ltr - 17min 24s   44 kPa = 0,44 bar
...
Lämpökaivojen keskinäinen etäisyys laskelmassa on 25 metriä. Jos etäisyys jää pienemmäksi, tarvitaan syvemmät kaivot.
...

Tai vaihtoehtoisesti yksi kaivo:
• Tarvitaan vähintään 291 m lämpökaivo.  Kaivon yläosassa 6 m vedetöntä ja 20 m maaporausta.            Poraus   291 m
- Kaivon aktiivisyvyys 285 metriä. Kaivoon tarvittavan keräimen pituus 2 x 291 m.         Putkea kaivossa yhteensä      582 m
- Liitäntä pumpulta kaivolle.  Välimatka = 10 m. (Painehäviö 4,2 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 0,72 l/s = 43,2 l/min = 2592 l/h:               
- Kaivo, painehäviö 0,72 l/s virtaus 2xPE40*2.4 putkilla, ΔT = 3,5 K. Liitäntäputkitus mukana. Vol 618 ltr - 15 min 2 s      184 kPa = Kelvoton
- Kaivo, painehäviö 0,72 l/s virtaus 3xPE40*2.4 putkilla, ΔT = 3,5 K. Liitäntäputkitus mukana. Vol 999 ltr - 23 min 7 s      115 kPa = Kelvoton
- Kaivo, painehäviö 0,72 l/s virtaus 2xPE45*2.6 putkilla, ΔT = 3,5 K. Liitäntäputkitus mukana. Vol 778 ltr - 18 min 44 s   99 kPa = Ei toimi
- Kaivo, painehäviö 0,72 l/s virtaus 2xPE50*2.8 putkilla, ΔT = 3,5 K. Liitäntäputkitus mukana. Vol 957 ltr - 22 min 53 s   57 kPa = 0,57 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.

[Renki]

Tervehdys,

Lämmin kiitos vinkeistä ja avusta euroshopperi ja tomppeli!

Tällaiset tarkentavat kysymykset tulivat vielä mieleeni:

1)
“Kaivo ja laitteisto olisi hyvä mitoittaa sen verran tehokkaaksi, että tulevaisuudessa talon seuraava omistaja pystyy pitämään myös koko talossa halutessaan 21 astetta, vaikka me pidämme nyt kellarin viileämpänä. Ja että lämmin vesi riittäisi tulevaisuudessa myös suuremmalle esimerkiksi nelihenkiselle perheelle.”

Nyt talossa asuu tosiaan vain kaksi henkilöä. Oliko tämä mitoituksenne laskettu siis tämän yllä olevan tekstin mukaan eli että tehoja riittäisi tulevaisuudessa myös suuremmalle perheelle vaikka lämpöjä pitäisi 21 asteessa koko talossa ja lämpimän veden käyttö lisääntyisi?


2)
Löysin foorumilta myös tällaisen esimerkin https://www.maalampofoorumi.fi/index.php?topic=9256.0 , jossa suht samankokoinen talo. Toki öljyä kulunut näköjään myös enemmän. Tälle kohteelle mitoititte 22,7 kW laitteen ja 2 x 219m kaivot. Meidän kohteelle 15,6 kW ja 2 x 178 m kaivot. Mistä tämä ero johtuu? Ei varmaan siitä 20 neliömetristä vaan pääasiassa tuosta öljynkulutusarviosta?


3)
Saatoin muistaa huonekorkeudet väärin. Löysin huonolaatuisen digitaalisen kopion talon alkuperäisistä papereista. Mikäli tihrustin oikein, oli siinä mainittu “Tilavuus: 1080 m3”. Jos tämä pitää paikkansa, niin miten se vaikuttaisi tuohon antamaanne mitoitukseen, johon on nyt arvioitu tilavuudeksi ymmärtääkseni 893 m3.


4)
“- Katsoin tammikuun 2024 kovien pakkasten (miinus 20-30 astetta) aikana, että lähtevän veden lämpö pysyi n 55 asteessa tai hieman alle ja sillä saatiin ylä- ja alakerta pysymään ylempänä mainitsemissani lämpölukemissa”

Oliko tässä mitoituksessa otettu huomioon vanhempi lämpöverkkomme (eli ei esim nykyaikainen lattialämmitys) tuon ostosähkön “11 763 kWh" arviossa?

[tomppeli]

Tervehdys,

Lämmin kiitos vinkeistä ja avusta euroshopperi ja tomppeli!

Tällaiset tarkentavat kysymykset tulivat vielä mieleeni:

1)
“Kaivo ja laitteisto olisi hyvä mitoittaa sen verran tehokkaaksi, että tulevaisuudessa talon seuraava omistaja pystyy pitämään myös koko talossa halutessaan 21 astetta, vaikka me pidämme nyt kellarin viileämpänä. Ja että lämmin vesi riittäisi tulevaisuudessa myös suuremmalle esimerkiksi nelihenkiselle perheelle.”

Nyt talossa asuu tosiaan vain kaksi henkilöä. Oliko tämä mitoituksenne laskettu siis tämän yllä olevan tekstin mukaan eli että tehoja riittäisi tulevaisuudessa myös suuremmalle perheelle vaikka lämpöjä pitäisi 21 asteessa koko talossa ja lämpimän veden käyttö lisääntyisi?


2)
Löysin foorumilta myös tällaisen esimerkin https://www.maalampofoorumi.fi/index.php?topic=9256.0 , jossa suht samankokoinen talo. Toki öljyä kulunut näköjään myös enemmän. Tälle kohteelle mitoititte 22,7 kW laitteen ja 2 x 219m kaivot. Meidän kohteelle 15,6 kW ja 2 x 178 m kaivot. Mistä tämä ero johtuu? Ei varmaan siitä 20 neliömetristä vaan pääasiassa tuosta öljynkulutusarviosta?


3)
Saatoin muistaa huonekorkeudet väärin. Löysin huonolaatuisen digitaalisen kopion talon alkuperäisistä papereista. Mikäli tihrustin oikein, oli siinä mainittu “Tilavuus: 1080 m3”. Jos tämä pitää paikkansa, niin miten se vaikuttaisi tuohon antamaanne mitoitukseen, johon on nyt arvioitu tilavuudeksi ymmärtääkseni 893 m3.


4)
“- Katsoin tammikuun 2024 kovien pakkasten (miinus 20-30 astetta) aikana, että lähtevän veden lämpö pysyi n 55 asteessa tai hieman alle ja sillä saatiin ylä- ja alakerta pysymään ylempänä mainitsemissani lämpölukemissa”

Oliko tässä mitoituksessa otettu huomioon vanhempi lämpöverkkomme (eli ei esim nykyaikainen lattialämmitys) tuon ostosähkön “11 763 kWh" arviossa?

1) Kaivo on mitoitettu 4964 litraa/vuosi, 82 % hyötysuhteella, 40701 kWh/a lämmitystarpeelle. Lainaus: ”Lämmitysöljyä (kesälaatu) kulunut noin (4200-)4500 litraa / vuosi. Jos osuu kovempia pakkasia, niin tuolla 4500 litralla pitäisi pärjätä.” Olit ilmoittanut öljyn vuosikulutuksen kahdelle henkilölle. Tämä mitoitus on laskettu neljälle henkilölle (lämmin käyttövesi = 4 x 1050 kWh = 4200 kWh/a).
Laskelmassa oleva lämpökaivon syvyys on vähimmäissyvyys tälle mitoitukselle.

2) On täystiilitalo, aavistuksen verran isompi. Tiilitalossa on pienempi ilmavuoto, joka vähentää lämmitystarvetta.

3) Huonekorkeudet: kellari 2,2 m ja yläkerros 2,5 m, joka on vähän enemmän, kuin olit arvellut (2,4 m). Yläkerran huonekorkeus voi olla tuotakin isompi.

4) Mitoituksessa on käytetty MUT lämpötilalla -54 C menoveden lämpötilaa.

Oliko tässä mitoituksessa otettu huomioon vanhempi lämpöverkkomme (eli ei esim nykyaikainen lattialämmitys) tuon ostosähkön “11 763 kWh" arviossa?

Tämä on laskettu patteriverkostolle. Kaivon syvyys ei riitä lattialämmitykselle, jos sellaisen aiotte toteuttaa. Lattialämmitykselle pitää tehdä uusi laskelma. Lattialämmityksellä COP nousee, lähtevän kiertoveden lämpötila laskee ja tarvitaan syvempi lämpökaivo.
Tulosta liitteenä oleva .PDF tuloste itsellesi ja tutustu siihen. Siitä saat enemmän tietoa laskelmasta.

[tomppeli]

Jos saat tästä kohteesta lisätietoja, kerro niistä ja koetetaan tarkuuttaa laskelmaa.
Nyt tekemäni laskelma perustuu vahvasti olettamuksiin, jotka voivat olla virheellisiä, siksi laskelma voi olla virheellinen.

[Renki]

Selvä juttu, ollaan kuulolla. Kiitos paljon tähänastisista vastauksista ja avusta.

[Renki]

Saimme useamman tarjouksen. Matalimmat ehdotetut kaivot olivat 2x150m.

Syvimmillä kaivoilla annettu tarjous sisälsi 2x190m lämpökaivot. Maalämpöjärjestelmän mitoitus oli laskettu lämmönjaon osalta 55/47 lämpötiloilla ja ulkolämpötila -29 asteen mukaisesti. Mitoitus laskettiin kyseisessä tarjouksessa 5500l öljyn kulutuksen mukaan ja maalämpöpumpuksi ehdotettiin 18 kw laitetta. Miltä vaikuttaa?

Tomppeli, laskelmassasi oli mainittu "Lämpökaivojen keskinäinen etäisyys laskelmassa on 25 metriä. Jos etäisyys jää pienemmäksi, tarvitaan syvemmät kaivot." Mikä etäisyys olisi optimaalinen 2x190m lämpökaivoille?

[tomppeli]

Edullisimmaksi tulisi varmaankin yksi 290 metrinen kaivo, mutta siinä pitää olla 50 millinen putkitus, muutoin painehäviö / virtausvastus nousee liian suureksi ja pumppu alkaa toimimaan huonolla hyötysuhteella.
Kaikki porarit eivät pysty laittamaan kaivoon 50 millisiä putkia.

Jos on kaksi kaivoa, riippumatta niiden syvyydestä, pitäisi pyrkiä 25 metrin kaivoväliin. Jos keskinäinen etäisyys jää tuota pienemmäksi, pitää kaivojen olla syvempiä, koska ne ryöstävät jonkin verran lämpövarantoa toisiltaan. Haitta pahenee, kun etäisyys pienee.

[Renki]

Kiitos paljon. Kysyn toimijoilta mahdollisuutta myös tuollaiselle 290 m syvälle kaivolle, jossa olisi 50 millinen putkitus.