Teollisuushallin lämmitys öljystä maalämpöön

[Superpallo]

Terve,
tässä olisi kesän aikana tarkoitus tehdä lämmitysremonttia halliin jossa siirrytään öljylämmityksestä maalämpöön. Kohteena on teollisuuskiinteistö Nousiaisissa, 20km Turusta pohjoiseen, pientä tukea päätöksentekoon olisin hakemassa teiltä.
Aiempi öljynkulutus on ollut noin 14m3 vuodessa sisältäen käyttöveden lämmityksen. Lämpimän veden kulutus tosin muutamia kuutioita vuodessa.
Pääosassa hallia on seinäpatterit ja pienessä osassa puhallinkonvektorit joille oma lämmityspiiri shuntattuna. Menoveden lämpötilat pattereille ~70C ja kiertoilmakojeille ~40C. Sisälämpötila pääasiassa noin 15C.

Tarjouksia on pyydetty ja saatu. Pumppujen tehot vaihtelevat 30kW:sta 55kW:iin, suurin osa noin 40kW. Porakaivojen syvyydet taasen 720m-1210m. Mikä olisi foorumin valistunut arvaus kaivojen syvyydestä ja pumpun tehosta?

[tomppeli]

Koetan huomenna laskea tätä..

[Superpallo]

Kiitoksia.

Keskustelua tai kokemuksia isompien maalämpöpumppujen osalta ei googlettamalla pahemmin löytynyt. Onko foorumilaisilla kokemuksia eri valmistajan laitteista?
Tarjottu on Nibeä, Thermiaa, Oilonia, Gebwelliä, Alpha Innotecia ja Boschia. Eroavatko mitenkään muuten toisistaan kuin merkin osalta?

[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 60 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.
Maalämpökoneella ei juurikaan saa yli 60 asteista kiertovettä patteriverkostoon.
Saattaa olla, että joudutte lisäämään hallin lämmitykseen jonkun patterin tai kiertoilmakojeen.
40 kW lämmitystehoinen laite pystyy yksinään pitämään tilat +15°C lämpötilassa noin -12 .. -15°C pakkasille saakka.

Laskelmassa on 4 kpl 248 aktiivimetrin syvyistä kaivoa. Virtaama kaivoa kohden tulee neljällä kaivolla niin suureksi, että kaivoihin ntarvitaan PE50*2.8 keräimet.
5 x 206 m kaivolla voitaisiin käyttää PE45*2.6 keräimiä.
Lämpökaivojen keskinäinen etäisyys laskelmassa on 25 metriä. Jos etäisyys jää pienemmäksi, tarvitaan syvemmät kaivot.

Tässä laskelman tulos tiivistettynä:
Teollisuushalli  ”Superpallo”   NOUSIAINEN   (Varsinais-Suomi)
VUOTUINEN LÄMMITYSTARVE:  PATTERILÄMMITYS  -  COP -laskennassa 45 °C -  menovesi lämpötila max 55 °C
Tämä laskelma on tehty lämmitystarvetietojen perusteella, siksi ei rakennuskohtaista erittelyä.
               
• Kiinteistö,  199 m2,  517 m3       3,5 COP   62,22 kW   116 600 kWh
- Lämmin käyttövesi,   varaajatilavuus   0,08 m3 / 50 °C   2,8 COP   0,61 kW   2 400 kWh
- Yhteensä      3,5 SCOP   62,8 kWh   119 000 kWh
- Ei vähennetä taloussähkön lämmitysvaikutusta         0 kWh   0,00 kW   119 000 kWh
- Ei muita vähennyksiä..        0 kWh   0,00 kW   118 958 kWh
- Maalämmöllä tuotetaan         60,00 kW   118 915 kWh
- Sähkövastuksella tuotettavaksi jää   42 kWh
  Yhteensä  ( E luku = 586   Luokka = G )   118 958 kWh

Tarvittava lämmityslaitteen lämmitysteho   62,8 kW
- Valitun lämmityslaitteen lämmitysteho,  ( Lähes täysteho )   60,0 kW
- Valitun lämpöpumpun teho riittää saakka   -26 °C
▪ Maasta kerätään       ( 3,5 COP)   43,0 kW   85 147 kWh
▪ Sähkölaitokselta tulee pumpun käyttösähköä      33 810 kWh
▪ Ostosähköä yhteensä  (pumpun käyttösähkö + vastuslämmitystä  42 kWh)      33 853 kWh
▪ Ei ole ilmanvaihdon jälkilämmitystä  sähköllä!       0 kWh

Tarvitaan 4 kpl 244 aktiivimetrin syvyistä kaivoa. Virtaus vähintään 2,93 l/s ja kaivoa kohden vähintään 0,73 l/s.               
- Kaivossa aktiivisyvyyttä 248 m + kaivon yläosassa vedetöntä osuutta 4 m.       Poraussyvyys   248 m
- Kaivoon tarvittavan keräimen pituus 2 x 248 metriä.      Putkea kaivossa yhteensä      496 m
Liitäntäputkitus pumpulta kaivoille.  Etäisyys kaivolle = 30 m      2 kpl   PE110x10.0   60 m
Kaivon aktiivisyvyydellä tarkoitetaan sitä kaivon syvyyttä, jossa keruuputkisto on aina veden ympäröimänä.               
Alla painehäviö virtauksella 2,93 l/s (virtaus kaivoa kohden on 2,93 / 4 = 0,73 l/s = 43,8 l/min = 2628 l/h):               
• Kaivo, painehäviö 0,73 l/sek virtauksella ja PE40*2.4 putkilla, ΔT = 3,6 K      164 kPa = Ei toimi
• Kaivo, painehäviö 0,73 l/sek virtauksella ja PE45*2.6 putkilla, ΔT = 3,6 K      89 kPa = Ei toimi
• Kaivo, painehäviö 0,73 l/sek virtauksella ja PE50*2.8 putkilla, ΔT = 3,6 K      50 kPa = Ok
• Kaivo, painehäviö 0,73 l/sek virtauksella ja PE50*2.5 GeoDuo pariputki, ΔT = 3,6 K   47 kPa = 0,47 bar

Tai:
◾Vaakakeruupiiri, kostea savi, 2217 metriä  = 6 x 400 m PE40x3.7  SINIRAITA. Upotussyvyys vähintään 1 m   78 kPa = Ei toimi
◾Vaakakeruupiiri, kostea savi, 2217 metriä  = 6 x 400 m PE50x4.6  SINIRAITA. Upotussyvyys vähintään 1 m   27 kPa = 0,27 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.

[Anha]

Mahtaisikohan olla kohde johon se öljy kannattaa jättää lisälämmöksi? Vaihtaa vaikka kattila pienempään. Ei ole montaa merkkiä jotka pystyy tuohon 70 asteen mitoitukseen vastaamaan. Viessmann 350 on tietysti vaihtoehto.
Jos oma olisi niin lämpöpumpputehoa n. 40kw ja tarvittaessa niinä muutamina päivinä öljy avuksi. Ja jos käyttöveden tarve on pieni niin sähkövaraaja sille..

Vaihtoehto joka liian usein ohitetaan mietinnässä.

Tämän kokoluokan kohteessa saa valtavat säästöt myös ilma-vesi öljy hybridillä.

[Superpallo]

Kiitoksia Tomppeli laskelmasta. Kaivometrien tarpeen itsekin ajattelin lähemmäs kilometriä kuin 700m. Pumpun koko ehkä hieman yllätti, pääasiassa tosiaan noin 40kW pumppuja tarjottu.

Koko hanke on alkanut alunperinkin vilp-myyjän tarjouksesta. Siinä olisi vilpillä tehty lämpö silloin kun se olisi sillä fiksua ja öljy olisi jäänyt viereen kovemmille pakkasille.
Nykyinen kattila on alkuperäinen ja kaipaa sekin kohta vaihtoa niin katsottiin että koko lämmitysjärjestelmän vaihto maalämpöön olisi järkevämpi vaihtoehto.

[tomppeli]

Se seikka, että hallin sisälämpötila on vain +15 C, lyhentää lämmityskautta.
14 m3 lämmitysöljyäkin on kulutettu vähän lyhyemmän ajanjakson kuluessa, kuin olisi silloin, kun sisälämpötila onkin +21 C.
Tämä näkyy suurempana kW tehona, kuin olisi silloin, kun samalla öljymäärällä olisi lämmitetty +21 C tupaa.

Myöskin energiakaivosta otetaan energiamäärä vähän lyhyentyneen lämmityskauden aikana.
Kun aika lyhenee, nousee max kuorma kaivometriä kohden ja se puolestaan syventää vähän kaivoa, että kaivo ei menisi jäähän.

[Superpallo]

Moi, ajassa ollaan menty eteenpäin mutta projektin kanssa ehkä vähän takapakkia. Sähköurakoitsija/-suunnittelija kävi toteamassa liittymiskaapelin liian pieneksi, kiinteistökeskuksen liian vanhaksi ja pääsulakkeet pari tasoa liian pieniksi. Kaikkineen lisäkustannus noin 15-16t kultarahaa siihen mitä olin itse alunperin kuvitellut sähköihin menevän. 

Tosin tarkastin samalla öljynkulutusta edellisiltä vuosilta; 2011-10 talven ja sen jälkeen keskiarvo kulutuksen kanssa on ollut 11000 litraa, kovin kulutus 2010-11 talvena 15300 litraa, pienin taas 2013-14 8500 litraa. Saatko tomppeli syötettyä jonkun tietyn vuoden kulutuksen laskelmaan joka vertaa sitä sen vuoden lämpötiloihin? Tai jos saisin uuden laskelman tuon 11000 litran kulutuksen mukaan?

[tomppeli]

Tässä uusi laskelma. Muuttui aika paljon.

Tarvittava lämmityslaitteen lämmitysteho   49,1 kW
- Valitun lämmityslaitteen lämmitysteho,  ( Osatehoinen )   40,0 kW
- Valitun lämpöpumpun teho riittää saakka   -20 °C
▪ Maasta kerätään    ( 4 COP)   30,6 kW   70 323 kWh
▪ Sähkölaitokselta tulee pumpun käyttösähköä      22 276 kWh
▪ Ostosähköä yhteensä  (pumpun käyttösähkö + vastuslämmitystä  901 kWh)   23 177 kWh
▪ Ei ole ilmanvaihdon jälkilämmitystä  sähköllä!    0 kWh

Tarvitaan 3 kpl 229 aktiivimetrin syvyistä kaivoa. Virtaus vähintään 2,16 l/s ja kaivoa kohden vähintään 0,72 l/s.
- Kaivossa aktiivisyvyyttä 229 m + kaivon yläosassa vedetöntä osuutta 4 m.    Poraussyvyys   233 m
- Kaivoon tarvittavan keräimen pituus 2 x 233 metriä. Putkea kaivossa yhteensä 466 m
Liitäntäputkitus pumpulta kaivoille.  Etäisyys kaivolle = 30 m   2 kpl   PE90x8.2   60 m
Kaivon aktiivisyvyydellä tarkoitetaan sitä kaivon syvyyttä, jossa keruuputkisto on aina veden ympäröimänä.
Alla painehäviö virtauksella 2,16 l/s (virtaus kaivoa kohden on 2,16 / 3 = 0,72 l/s = 43,2 l/min = 2592 l/h):
• Kaivo, painehäviö 0,72 l/sek virtauksella ja PE40*2.4 putkilla, ΔT = 3,5 K      151 kPa = Ei toimi
• Kaivo, painehäviö 0,72 l/sek virtauksella ja PE45*2.6 putkilla, ΔT = 3,5 K      82 kPa = Ei toimi
• Kaivo, painehäviö 0,72 l/sek virtauksella ja PE50*2.8 putkilla, ΔT = 3,5 K   47 kPa = Ok
• Kaivo, painehäviö 0,72 l/sek virtauksella ja PE50*2.5 GeoDuo pariputki, ΔT = 3,5 K 44 kPa = 0,44 bar

Jos maalämpökoneen lämmitystehoa nostetaan yli 40 kW, joudutaan kaivoja syventämään, muutoin kaivojen lyhytaikainen energiakuormitus metriä kohden nousee liian suureksi.
Kaivonjen syventäminen pidentää keruuputkien pituutta ja nostaa keruun ulkoista painehäviötä.