Mitoituspyyntö 1968 vuoden paritalon puolikas Helsinki

[Poesia]

Tällaisia lähtötietoja tarvittaisiin mitoituksen tekemiseen:
- Rakennuksen sijainti Suomen kartalla = Helsinki.
- Rakentamisvuosi 1968. Ei ole rinnetalo
- nykyinen lämmitysmuoto kaukolämpö ja kahdessa kylpyhuoneessa sähköinen mukavuuslattialämmitys, kaukolämmön kulutus v 2023 27,765MWh, tuolloin käytössä myös ilmalämpöpumppu (asennettu 3/2022), sen sähkönkulutuksesta ei tarkkaa tietoa ole. Kaukolämmön kulutus 3/20-3/22 78,172 MWh.  Kaukolämmön kulutus v. 2017 37,693MWh, tuolloin korkeampi sisälämpötila ja toisen kylpyhuoneen osalla vesikiertoinen lattialämmitys).
- Patterilämmitys
- Ilmanvaihto: painovoimainen ilmanvaihto
- Lämmitettävän rakennuksen ulkoseinien yhteenlaskettu ulkopituus 67,7 metriä.
- Ulkoseinien lämpöeristeenä rakennuspiirustusten perusteella mineraalivilla 10cm, ulkoseinän kokonaispaksuus 28cm (tiili 12,2cm+ ilmarako 2,5cm+vinolaudoitus 2cm+vuorauspahvi+ runkotolpat ja mineraalivilla 10cm+ eristyspahvi+ lastulevy 1,2cm)
- Kerrosten lukumäärä  1. kerros + osalla alasta kellari, jossa ikkunat kapeat ikkunat ulos.
- Lämpimien tilojen neliömäärät kerroksittain 1. krs. 180 neliötä, kellari 40 neliötä.
- Huonekorkeudet kerroksittain 1. kerros 2,5 m, kellari 2,02m .
- Alapohjan laatu= tuulettuva alapohja ryömintätilalla, kellarin osalla pohja maanvarainen sekä lämpöeristeenä piirustusten perusteella paikoin korkkia 7,5cm ja paikoin styroxia 7-8cm.
- Yläpohjan lämpöeristeenä mineraalivilla paksuus ei tiedossa, arviolta 10cm
- Ikkunat 3 lasiset uusittu v.2012  ikkunoiden yhteisala normaali.
- Onko muita lämmitettäviä tiloja, autotalli + vanha kattilahuone 69 neliötä, kellarin vieressä, patterit eivät lämpene, lämmennyt lähinnä kaukolämpölaitteiston ja putkiston hukkalämmöllä talvella lämpötila n 9 astetta.
- Tilojen lämpötilat? 1 kerros lämpötilat 22 astetta, yhdessä huoneessa 19 (patteriverkon kauimmainen huone), kellari 17 astetta(Esim. puolilämmin autotalli, jossa +12C lämpö.)
- Jos on tiedossa rakennuksen ulkovaipan U -arvoja ei ole tiedossa.
Paritalon toiseen puoliskoon todennäköisesti jäämässä kaukolämpö, naapurin kulutuksesta ei tietoa eikä tarvetta huomioida laskennassa tässä kohtaa. Autotalli sijaitsee osittain maan alla, naapurihuoneiston alla kellarimme vieressä

[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 16 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:
Paritalon puolikas  ”Poesia”   HELSINKI (Uusimaa)
VUOTUINEN LÄMMITYSTARVE:  PATTERILÄMMITYS  -  COP -laskennassa 48 °C -  menovesi lämpötila max 54 °C
LÄMMITYSTARVE ILMAN LÄMMINTÄ KÄYTTÖVETTÄ  -  MUT = -25 °C               
- Autotalli 1968: -Patterilämmitys, 9°C, 69 m2, 139 m3  (54°C)      23,5 W/m2   1,62 kW   992 kWh
- Kellari 1968: -Patterilämmitys, 17°C, 40 m2, 81 m3  (54°C)      32,2 W/m2   1,29 kW   2 385 kWh
- 1. kerros 1968: -Patterilämmitys, 22°C, 180 m2, 450 m3  (54°C)   66,6 W/m2   11,98 kW   28 289 kWh
RAKENNUKSEN  LÄMPÖHÄVIÖT  YHTEENSÄ   52 W/m2   14,89 kW      31 667 kWh

• Kiinteistö yhteensä   289 m2   34 974 m3   3,5 COP   14,5 kW   31 667 kWh
- Taloussähkön ja henkilöiden lämmitysvaikutus   -1,2 kW   -2 690 kWh
• Rakennuksen lämmitystarve         13,3 kW   28 977 kWh
- Lämmin käyttövesi,   varaajatilavuus   0,27 m3 / 50 °C   3,3 COP   1,45 kW   6 000 kWh
- Ei huomioitu mitään lisälämmitysmuotoja    0 kWh   0,0 kW   34 977 kWh
- Maalämmöllä tuotetaan            16,0 kW   34 977 kWh
- Sähkövastuksella tuotettavaksi jää      0 kWh
 Yhteensä   289 m2   121 kWh/m2   3,4 SCOP   16,0 kW   34 977 kWh

• Tarvittava vuotuinen lämmitysenergian tarve         34 977 kWh
• Tarvittava lämmityslaitteen enimmäisteho         16,0 kW
- Valitun lämmityslaitteen lämmitysteho,  ( Optimiteho )   16,0 kW
- Valitun lämpöpumpun teho riittää saakka         -25 °C
- Maasta kerätään lämpöpumpulle 24783 kWh ja ilmanvaihtoon 0 kWh   ( 3,4 SCOP)   11,4 kW   24 783 kWh
- Sähkölaitokselta tulee pumpun käyttösähköä            10 194 kWh
- Ostosähköä yhteensä  (pumpun käyttösähkö + vastuslämmitystä  0 kWh)   10 194 kWh
- Ei ole ilmanvaihdon jälkilämmitystä  sähköllä!          0 kWh

• Tarvitaan vähintään 228 m lämpökaivo.  Kaivon yläosassa 6 m vedetöntä ja 20 m maaporausta. Poraus 228 m
- Kaivon aktiivisyvyys 222 metriä. Kaivoon tarvittavan keräimen pituus 2 x 228 m. Putkea kaivossa yhteensä 456 m
- Liitäntä pumpulta kaivolle.  Välimatka = 10 m. (Painehäviö 9,2 kPa)   2 kpl   PE40x2.4  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 = 3,6 K. Liitäntäputkitus mukana. Vol 485 ltr - 11 min 46 s   150 kPa = Kelvoton
- Kaivo, painehäviö 0,72 l/s virtaus 3xPE40*2.4 putkilla, ΔT = 3,6 K. Liitäntäputkitus mukana. Vol 783 ltr - 18 min 7 s      96 kPa = Ok?
- Kaivo, painehäviö 0,72 l/s virtaus 2xPE45*2.6 putkilla, ΔT = 3,6 K. Liitäntäputkitus mukana. Vol 610 ltr - 14 min 40 s   84 kPa = Ok
- Kaivo, painehäviö 0,72 l/s virtaus 2xPE50*2.8 putkilla, ΔT = 3,6 K. Liitäntäputkitus mukana. Vol 751 ltr - 17 min 56 s   50 kPa = 0,5 bar
 Tai vaakakeruulla:               
kostea savi, vähintään 589m = 2x300 m PE40x3.7 SINIRAITA. Upotussyvyys vähintään 0,9 m. Vol 591 ltr - 13min 40s   40 kPa = 0,4 bar
...
Liitin koko laskelman omaan viestiisi, jotta voit 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.

[Poesia]

Kiitos nopeasta vastauksesta ja laskelmasta. Seuraava etappi on alkaa kyselemään tarjouksia eri paikoista, joten hyvä olla suuntaa antavaa laskelmaa. Miten iso vaikutus varaavalla takalla olisi laskelmaan? Onko riskiä pumpun ylimitoituksesta tai jotain ongelmaa jos olisi lisäksi varaava takka osan aikaa käytössä?

[tomppeli]

Kovilla pakkasilla takan avulla voi saada lisätehoa ja sillä tavalla lämpöpumpun maksimitehon tarvetta voisi ehkä vähän alentaa.
Ongelmana voi olla se, että takan lämpöenergia ei pääse leviämään muualle huoneistoon ja siitä hyötyy lähinnä takkahuone.
Laskelmissa takkaa ei voi oikein huomioida; mitoituslaskelma pitäisi tehdä sellaiseksi, että valitun lämmityslaitteen lämpöteho riittää kohteen lämmittämiseen silloinkin, kun takan käyttö ei syystä tai toisesta olekaan mahdollista.
Lämpökaivon mitoituksessakaan takan vaikutusta ei ole syytä huomioida.
Kaivon energiapotentiaali on oltava riittävä. Kaivon syventäminen myöhemmin on lähes mahdotonta ja ainakin se on tavattoman kallista.

Varaavan takan takia on syytä varustaa takkahuoneen lämpöpatterit termostaateilla, jotta takkahuoneen lämpötila ei nouse kohtuuttomasti.
Maalämpökone toimii termostaattiohjattuna ulkolämpötilan ja koneessa olevan niin sanotun lämpötilan säätökäyrän avulla.
Parhaan hyötysuhteen (COP) saavuttamiseksi huonetermostaatteja ei saisi käyttää. Poikkeuksena ehkäpä juuri tuon takkahuoneen termostaatit.

[Poesia]

Emme siis laske takkaa mukaan. Toinen asia mitä olemme miettineet, tuon kaivon syvyyden suhteen on, että pitääkö kaivon syvyydessä jotenkin huomioida se, jos tontille tulee myöhemmin vielä toinen lämpökaivo? Todennäköisesti naapurimme ei ole tässä kohtaa innokas ottamaan maalämpöä, mutta jos he myöhemmin päätyvät maalampöön vaihtamaan, niin heidän mahdollista lämpökaivoaan tuskin saa yli 20 metrin päähän omastamme. Olen siis ymmärtänyt, että lähekkäin olevat lämpökaivot vaikuttavat siihen miten kaivosta sitä lämpöä saa. Eli onko meidän tässä kohtaa siis syytä tämä jotenkin huomioida, esimerkiksi poraamalla nyt syvempi kaivo, vaikka se tässä kohtaa enemmän maksaakin, ettei olla sitten myöhemmin ongelmissa? Naapureiden kaukolämmön kulutus on suurinpiirtein sama kuin meillä, eli jos meidän kaivomme viereen porattaisiin toinen kaivo lähes samoilla spekseillä kuin omamme, niin onko tämä syytä huomioida jo nyt? Tontilla siis on sinällään tilaa, mutta tila johon maalämpökone ja muut koneistot mahtuvat on siitä haastavassa paikassa, ettei sinne oikein pääse käsiksi kuin yhtä kautta, jolloin niitä kaivoja ei ihan hirmuisen kauaksi toisistaan voi laittaa.

[tomppeli]

Olet oikeassa. Koettakaa sijoittaa lämpökaivonne niin, että voidaan saada suurin mahdollinen etäisyys kahden kaivon välille.

Naapurin lähellä oleva lämpökaivo käyttää osin yhteistä lämpöenergiavarantoa, joka on varautuneena kallioperään.
Kaivoa voi syventää jonkin verran, mutta silloin lämmönkeruupiirin virtausvastus / painehäviö kasvaa lopulta liian suureksi.
250 metrinen kaivo menettelee, mutta silloin keruu pitää olla vähintään 45 millisellä putkituksella ja silti pumpun maksimiteholla keruupiirin dT = 4 astetta (=keruulle menevän ja sieltä palaavan kiertonesteen lämpötilaero asteina).
Kun hankkii lämpöpumpuksi invertterikoneen, pysyy tilanne parempana, koska invertteri käy tosi harvoin maksimitehollaan (se 16 kW). On/off tyyppinen lämpöpumppu ei toimi hyvin, koska se käy aina maksimitehollaan.