Aurinkokeräin lattialämmitystarvikkeista ja lämmönkeruupiiri talon alle?

[virtuaaliharri]

Törmäsin hiljan artikkeliin, jossa kerrottiin maalämmön keruupiirien sijoittamisesta nollaenergiatalojen alle (https://www.rakentaja.fi/artikkelit/10386/maankaivu_maalampo_stiebel_eltron.htm). Tavallisempien rakennusten alla maa routaantuisi, kun lämmöntarve olisi suurempi suhteessa keruualaan. Mitäpä jos tuota maapohjaa lämmitettäisiin aurinkokeräimillä? Täällä on käyty keskustelua keruuliuoksen lämmittämisestä aurinkokeräimillä ja toisaalta ylijäämälämmön dumppaamisesta maalämpökaivoon (http://www.maalampofoorumi.fi/index.php?topic=4668.0). Jos oikein tulkitsin lukemaani, niin aurinkokeräimien kannattavuus maalämpökohteissa on heikkoa järjestelmien kalleuden takia. Erityisesti lämmön maahan varastoimista ajatellen, jotta COPia saataisiin merkittävästi parannettua, tarvittaisiin iso keräinpinta-ala, mikä puolestaan maksaisi paljon.

Ratkaisu voisi löytyä halvemmalla keräinjärjestelmällä. Mitäpä jos kattoon integroidun keräimen tekisi käyttäen osaksi lattialämmitysjärjestelmien tekoon tarkoitettuja komponentteja?
- pulpettikatto, jonka koko pinta aurinkokeräimenä
- yläpinnaksi paksu polykarbonaatista tehty kennolevy (paksuudella rajoitettaisiin tehoa, jotta estetään veden kiehuminen)
- koolaus ja näiden muodostamat ilmakammiot
- absorbaattorina lattialämmitykseen tarkoitetut lämmönjakolevyt mustaksi maalattuina
- lattialämmitysputki edellisiin lämpöä johtalla liimalla kiinnitettynä (mustaa tai sellaiseksi maalattua)
- veden- ja lämmönpitäväksi rakennettu yhtenäinen ALU-PIR-lämpöeriste (putkirikoissa vesi tätä pitkin talon ulkopuolelle)
- väliin muutoin normirakenteinen talo
- maanvaraisen laatan alapuolisen lämpöeristeen tai ryömintätilallisen rakennuksen maahan asennetun lämpöeristeen alapuoliseen kapillaarihiekkakerrokseen lämmön dumppauspiiri
- dumppauspiirin alle sopivasti lomittain maalämmön keruupiiri siten, että dumpattu lämpö kerkeää tasaantua maan lämpötilaan, jottei keruupiirin nesteen lämpötila nouse liian korkeaksi (enimmäislämpötila esimerkiksi 30 Celcius-astetta)
- maata metri tai muutama
- maanrakennusmuovi (tai vedeneristysmatto), joka pitää virtaavan veden kauempana putkistosta
- keräimien putkissa kierrätettäisiin vettä paineettoman vesisäiliön kautta
- kiertovesipumppu pyörisi aina kun keräimen lämpötila olisi selkeästi plussan puolella ja lämpimämpi kuin maan lämpötila, ja siten pumppaisi vettä säiliöstä kiertoon
- kiertovesipumpun lakatessa pyörimästä valuisi vesi painovoimaisesti takaisin vesisäiliöön

Arvoituksia:
- kestävätkö edulliset lattialämmitysputket esim. 95 asteen lämpötilaa tilanteissa, joissa vesi ei kierrä?
- miten luotettavasti todentaa, että keräin ei mistään kohtaa ole pakkasella?
- ovatko maalämpöpumput kuinka herkkiä lämpimälle keruuvedelle? nimittäin jos hiekka olisi 35-asteista, niin kuvittelisi pumpun käynnistyessä putken ympäristön lämpötilan laskevan pian 30 asteen alapuolelle (sallitulle alueelle)
- kuinka lämmin maapohja saa olla, ilman että rakennuksen sisällä lämmöt nousisivat epämukavuusalueelle? olettaen, että ilman tätä lämmön dumppausta sisälämpö pysyisi aisoissa ja puhutaan normin mukaisista eristevahvuuksista
- kuinka hyvin lämpö pysyisi maassa keruuputkiston ulottuvilla?
- millaiseksi COP mahtaisi muodostua eri puolilla Suomea?
- jäikö jotain oleellista huomioimatta?

Nähdäkseni kuvaamani järjestelmä olisi varsin edullinen rakentaa, huolellisesti suunniteltuna ja tehtynä erittäin yksinkertainen ja varmatoiminen. Järjestelmän toimintaa voisi tehostaa käyttämällä auringonlämpöä käyttö- ja lämmitysveden suoraan tai esilämmittämiseen, mutta toki järjestelmän yksinkertaisuuden kustannuksella. Lämmönluovutuslevyjä on kyllä helppo itsekin tehdä, kt. seuraavasta tee-se-itse-aurinkokeräin-juttusta ilmenee: http://www.n3fjp.com/solar/BigProject/BigProject.htm

[WPF]

Ei talon alle voi laittaa. Jos lattia hyvin eristetty, niin siellähän on sitten ikirouta. Jos sitä aurinkolla sulattelee, niin se vähän pelastaa kesällä ja lämmittää samalla taloa turhaan.

Lattialämmitysputki ei kestä 95 lämpötiloja.

[virtuaaliharri]

Ensimmäisenä linkkaamassani jutussa kerrottiin että voisi laittaa, mutta ei kylläkään yksiselitteisesti että olisi laitettu ja mitkä ovat mahdolliset kokemukset olleet. Voisin kuvitella, että Saksassa olisi tuollaista kokeiltu... Muistaakseni tavalliset aurinkokeräimet pääsevät johonkin 50% tehokkuuteen suhteessa keräimeen osuvaan auringon säteilyyn eli ehkä parhaimmillaan 400-500 W per neliö. Kuvailemallani rakenteella jos pääsisi puoleen tuosta, 250 wattiin, niin 200 neliön katto tuottaisi keskipäivällä 50 kW:n edestä lämpötehoa. Enemmän siis pelkään liikaa lämpöä kuin ikiroutaa talon alla, mutta käsittääkseni ei maaperä kyllä saisi jäätyäkään - ainakaan jos lämmön dumppauksessa halutaan selvitä ilman jäätymisenestoaineita - mikä olisi yksinkertaisinta.

Kiitoksia tiedosta eli ainakaan yleisimmät lattialämmitysputket eivät sitten käy. Kupariputken hinta on moninkertainen, mutta ehkei ylipääsemätön ajatellen kustannuseroa valmiskeräimillä toteutettuun ratkaisuun nähden.

[Nakke vaan]

http://www.hamk.fi/uutiset/Sivut/Ohutlevykeskuksen-uusi-lahes-nollaenergiahalli-esiteltiin-medialle.aspx

Rullaile tuo läpi, tuli joskus käytyä tuolla. Netistä varmaan löytyy lisätietoakin ja onhan tuossa yhteystiedotkin, ruukin äijä tuskin pahastuu jos kyselet

[Nakke vaan]

http://pt.slideshare.net/Ruukki/case-lhes-nollaenergiahalli-hamk-ohutlevykeskus

Tuossa vielä parempaa tietoa. Rakennuksen alla on kymmeniä pikkukaivoja, tai siis energiapaaluja.

[virtuaaliharri]

Mahtavaa! Kiitoksia! Eli 8-9 vuoden takaisinmaksuajalla näyttäisi onnistuvan teollisuushallin lähes 0-energiajärjestelmän toteutus! Toki asuinpientalolla on omat lisähaasteensa: halutaan korkeampi sisälämpötila, nähdä ikkunoista ulos ja harvempi tykkää sisätiloissa teräspinnoista - maalattunakaan. Energiapaaluista näinkin jo eilen juttua tutustuessani foorumiin. Jokusen aikaa sitten ideoin hieman tuon tapaisia rumpuputkesta tehtyinä: http://ilmaisenergia.info/foorumi/index.php?topic=1786.0 (kuvien kera). Itselläni ei tavoitteena ole (edes lähes) nollaenergiatalo, vaan edullinen ja terve rakennus minimaalisin ylläpitokustannuksin.

Pohdin hieman lisää tuota lattialämmitysputkien käyttöä. Ovat sen verran edullisia, että jos järjestelmän luotettavuutta saisi muuten kasvatettua riittävästi, niin voisi ottaa riskin putkien tuhoutumisesta. Alunperin ajattelin että kullakin piirillä olisi oma kiertovesipumppunsa, mutta tällöin piirin putki tuhoutuisi, jos kiertovesipumppu lakkaisi pyörimästä auringon paistaessa sopivasta kulmasta. Ratkaisu voisi olla laittaa kaikki piirit samaan jakotukkiin ja yhdistää jakotukki kolmella rinnakkaisella kiertovesipumpulla, joka kukin olisi varustettu omalla virtalähteellään ja säätöyksiköllään; yksi mahdollisesti jopa varavirtalaitteella varustettuna. Säätämällä kukin pumppu käynnistymään eri lämpötiloissa, saadaan toteutettua myös järjestelmän säätö pelkällä pumppujen on/off-ohjauksella. Ja ideana siis, että yksi ehjä pumppu riittäisi suojaamaan putket tuhoutumiselta. Vaatisi myös takaisinvirtauksenestäjät, joten hallittu takaisinvirtaus pitäisi järjestää muulla tavoin eli järjestelmä monimutkaistuisi.

Edellä mainitun lähes-0-energia-hallin esityksessä kiinnitti huomiotani aurinkokeräimien vähäinen pinta-ala suhteessa hallin kokoon, mikä viittaisi siihen, että lämpöä voisi tulla liikaa hyödyntämällä koko katon pinta-alaa keräimenä.

[Nakke vaan]

Tuolla linkissäsi on juttua virtaavista vesistä mahdollisina lämmönviejinä. Tuo halli on 140m voimakkaasti virtaavasta rannasta ja melkoisessa pehmeikössä, lähes kuin suolla. Hallissa on normaali huonelämpö.

[WPF]

http://pt.slideshare.net/Ruukki/case-lhes-nollaenergiahalli-hamk-ohutlevykeskus

Tuossa vielä parempaa tietoa. Rakennuksen alla on kymmeniä pikkukaivoja, tai siis energiapaaluja.

energiapaalu on toimiva jutta, luulisin? Mutta horisontaalista keruukenttää en talon alle rakentaisi.

Aurinko paistaa vain kesällä, joten lämmitykseen siitä ei ole vaikka olisi kuinka paljon keräimiä.

[Nakke vaan]

Tuolla kun kävin tutustumassa niin oli juttua että talon alle ei saa lupaakaan, ainakaan kaivolle.

[virtuaaliharri]

Googlailin vähän lisää energiapaaluista. Näköjään noiden pääpointtina on vain olla vaihtoehto lämpökaivojen ja maapiirien kanssa etunaan se, että nuo voidaan sijoittaa talon alle, mikäli alue ei ole porauskiellossa. Tuossa lähes-0-energia-halli-hankkeessa lämmön varastointi maahan vaikuttaisi sittenkin olevan vain bonus. Tiedä luinko huolimattomasti, mutta en huomannut mainintaa, paljonko maahan pumpataan energiaa ja paljonko tästä on tarkoitus saada lämmityskaudella talteen. Isompi merkitys lienee seinään sijoitetuilla aurinkopaneeleilla. Aika näyttää kuinka ennusteet toteutuvat. Ei sillä, ihan hieno keksintö tuo energiapaalu.

Täällä on varmaan monella kokemusta hetivalmis-tyyppisistä kiukaista. Eikö tuota talon alaisen maan horistantaalista lämmittämistä voisi verrata tuollaiseen kiukaaseen? Ei kai löylyhuone ole saunomisten välillä kovinkaan kuuma? Talon alla lämmöt olisivat kuitenkin matalammat kuin hetivalmiiden kiukaiden peruslämpö...

[Nakke vaan]

Täällä on varmaan monella kokemusta hetivalmis-tyyppisistä kiukaista. Eikö tuota talon alaisen maan horistantaalista lämmittämistä voisi verrata tuollaiseen kiukaaseen? Ei kai löylyhuone ole saunomisten välillä kovinkaan kuuma? Talon alla lämmöt olisivat kuitenkin matalammat kuin hetivalmiiden kiukaiden peruslämpö...

Löylyhuone on muhimislämmön ollessa päällä pari astetta lämpöisempi kuin kiuas kokonaan sammuneena.
Varmaan talon alla olisi matalammat lämmöt kun hetivalmiin peruslämpö, itsellä on 260 astetta......

[virtuaaliharri]

Löylyhuone on muhimislämmön ollessa päällä pari astetta lämpöisempi kuin kiuas kokonaan sammuneena.
Varmaan talon alla olisi matalammat lämmöt kun hetivalmiin peruslämpö, itsellä on 260 astetta......

 

Elikä suurin arvoitus lienee se, kuinka hyvin varastoitu lämpö pysyisi aloillaan. Veikkaan että sellaisen parin metrin maakerroksen saisi jonnekin 50 asteeseen kesällä lämmitettyä, jos koko kattopinta toimisi keräimenä. Tuota lämpöä sitten pitelisi syksyn "ylläpitolämmöllä" syysauringon turvin, niin olisi varmaankin talvella mistä ottaa. Harmi, ettei taida markkinoilla olla maalämpöpumppuja, jotka pystyisivät noin korkeita lämpötiloja hanskaamaan, jolloin joutuisi välisäiliötä tai useampaa käyttämään, jotta saisi varastoitua lämpöä käytettyä siihen asti kun maan lämpötila olisi laskenut alle korkeimman lämpöpumpun hyväksymän lukeman.

Oletteko muuten kuulleet, olisiko kukaan rakentanut keinotekoista lampea tai käyttänyt uima-allasta lämpövarastona, josta sitten lämpöpumpulla olisi ottanut tarvittaessa talteen? Tummapohjainen lampi/allas kun varaisi veteen aikatavalla energiaa. Toisaalta lammen pinnan jäätymisessä vapautuisi paljon lämpöä myös, ja tuo lämpö saataisiin talteen, mikäli pinnan yläpuolella olisi esimerkiksi kennolevy ilmaraolla.

[WPF]

50c talon alla niin talossakin se +30.

[virtuaaliharri]

50c talon alla niin talossakin se +30.

Jos tuo normieristyspaksuudella, niin vaatisi sitten ekstrapaksut eristeet, mikä söisi kannattavuutta. Hmm... Entäpä jos dumppauspiirin laittaisikin kaivannon pohjalle, jonnekin 2-4 metriin ja maalämmön keruupiirin pintahiekkoihin (lämpöeristeen alle) ja jättäisi muovikalvon pois välistä niin, että lämpö pääsisi kunnolla sivuille ja alas? Lämpö kaiketi suuntautuu viileämpää kohti, joten se ei nousisi noin syvältä niin nopeasti ylös ja siten taloon kohdistuisi pienempi lämpörasitus. Isompi osa lämmöstä menisi hukkaan, mutta ehkäpä sitä riittäisi hukattavaksi asti. Vaatisi ehkä ryömintätilaisen toteutuksen, jotta lämmönottokerros saisi rauhassa routia hetkellisesti isompia lämpömääriä otettaessa (lämpöä nousisi kyllä ajan kanssa jäähtyneisiin hiekkoihin).

Koko katon toimiessa aurinkokeräimenä riittäisi aurinkoenergiaa talvipäivinäkin kohtalaisesti, 10% kesän huipputehosta olisi vielä 5 kW. Tosin lumet pitäisi aurinkoisten päivien alkaessa sulatella pois, jos niitä katolle on kertynyt, mikä alentaisi hyötysuhdetta.

[peki]

https://www.youtube.com/watch?v=uz_MhuxRY8Y
Tuossa yksi keruuvaihtoehto

[virtuaaliharri]

https://www.youtube.com/watch?v=uz_MhuxRY8Y
Tuossa yksi keruuvaihtoehto

Alumiinitölkkikerääjä lienee suosituin kotitekoinen aurinkokeräintyyppi tai tarkemmin aurinkoilmalämmitintyyppi. Kiva saada suomalaisiakin videoita nettiin.

Aloitin nämä lämmön-maahan-varastointi-pohdiskelut juurikin aurinkoilmalämmittimistä. Ideana siis että joko katon etelälape olisi yhtä aurinkoilmalämmitintä tai sitten lämmitin olisi katon harjalla, jolloin riski lämmön siirtymisestä yläpohjan läpi asuintiloihin olisi pienempi. Ongelmaksi noissa hahmotelmissa osoittautui tarvittava puhallinteho ja moisen lämpömäärän maahan vienti. Siis aiemmin mainitun 50 kW:n lämpötehon siirtäminen ilmassa alapohjan ryömintätilaan ja sieltä lämmön saaminen maahan ei ihan halvalla onnistu. Etuna olisi kuitenkin vesivahinkoriskien minimoituminen. Noissa pohdiskeluissani mielessäni oli kuitenkin ilmalämpöpumppu ryömintätilassa. Ehkä tuota pitää pohtia uudemman kerran, mutta maalämpöpumpun kanssa...

[Matias]

Tutkimusta aiheesta
http://www.ladec.fi/filebank/2774-ostersundom_Loppuraportti_24012014.pdf

[virtuaaliharri]

Kiitoksia linkistä! Kävin raportin läpi. Sipoossa siis rakennettu kaukolämmön yhteyteen energiapaaluja hyödyntävä lämpövarasto. Raportissa kerrottiin myös yleisemmin muiden tutkimusten tuloksista liittyen lämmön maahan varastointiin. Yhteenvetona ajatellen pientaloja: ei millään muotoa kannattavaa, kiitos kovien investointikustannusten ja suuren lämpöhukan; suuremmissa kohteissa saattaa kannattaa suurin varauksin.

Toisin sanoen lämmön maahan varastoinnin kannattavuuden tärkeimpänä edellytyksenä on investointikustannusten saaminen alas ja hyvin edullisen lämpöenergian saanti. Oheen luonnostelin nuo ehdot täyttävän pientalon. Tiilikennoharkkoseinä on ehkä tavallista kalliimpi ulkoseinärakenne, mutta jos sitä kuvailemallani tavalla voi käyttää, niin olisi helppo rakentaa ja toisi vuorokausitason lämmönvaraavuutta. Aurinkoilmalämmittimet halpoja, etenkin tuolla tavoin rakenteisiin integroituina. Seinän keräimet ovat tuossa lähinnä muodostamassa helpon kanavan lämmön maahandumppausosastolta takaisin katon aurinkoilmalämmittimelle, joskin nostavat samalla saatavaa lämpötehoa. Poimulevyt ja betoniharkot lienevät huomattavasti energiapaaluja edullisempia ja kohdistavat lämmön tasaisesti maahan ylhäältä alaspäin, jolloin ei seuraa energiapaalujen etäisyydestä toisiinsa johtuvia ongelmia.

Lattia- ja välikattorakenteet tuossa ovat epämuodikkaat, mutta nopeatekoiset. Mitäs tuumaatte: toimisiko?

[Nakke vaan]

Oletko jo tuon nähnyt?

http://yle.fi/uutiset/3-5382769

[WPF]

Kiitoksia linkistä! Kävin raportin läpi. Sipoossa siis rakennettu kaukolämmön yhteyteen energiapaaluja hyödyntävä lämpövarasto. Raportissa kerrottiin myös yleisemmin muiden tutkimusten tuloksista liittyen lämmön maahan varastointiin. Yhteenvetona ajatellen pientaloja: ei millään muotoa kannattavaa, kiitos kovien investointikustannusten ja suuren lämpöhukan; suuremmissa kohteissa saattaa kannattaa suurin varauksin.

Toisin sanoen lämmön maahan varastoinnin kannattavuuden tärkeimpänä edellytyksenä on investointikustannusten saaminen alas ja hyvin edullisen lämpöenergian saanti. Oheen luonnostelin nuo ehdot täyttävän pientalon. Tiilikennoharkkoseinä on ehkä tavallista kalliimpi ulkoseinärakenne, mutta jos sitä kuvailemallani tavalla voi käyttää, niin olisi helppo rakentaa ja toisi vuorokausitason lämmönvaraavuutta. Aurinkoilmalämmittimet halpoja, etenkin tuolla tavoin rakenteisiin integroituina. Seinän keräimet ovat tuossa lähinnä muodostamassa helpon kanavan lämmön maahandumppausosastolta takaisin katon aurinkoilmalämmittimelle, joskin nostavat samalla saatavaa lämpötehoa. Poimulevyt ja betoniharkot lienevät huomattavasti energiapaaluja edullisempia ja kohdistavat lämmön tasaisesti maahan ylhäältä alaspäin, jolloin ei seuraa energiapaalujen etäisyydestä toisiinsa johtuvia ongelmia.

Lattia- ja välikattorakenteet tuossa ovat epämuodikkaat, mutta nopeatekoiset. Mitäs tuumaatte: toimisiko?

Kiva kuva, mutta aurinko ei paista talvella. Toukokuussa tulee jo sitten viilennyksen tarve varsinkin tuon varaavuuden takia.

[virtuaaliharri]

Oletko jo tuon nähnyt?

http://yle.fi/uutiset/3-5382769

Juu, tuon olin nähnyt. Sen sijaan kun nyt uudemman kerran googlasin keksijän nimellä, niin tuli vastaan juttu, jota en muista nähneeni: http://www.yit.fi/yit_fi/toimitilat/tiedotteet/10-02-2012-yit-n-energianero-innovaatiokilpailu-p%C3%A4%C3%A4ttyi-ideasarjan-voitti-valoni-aurinkol%C3%A4mp%C3%B6j%C3%A4rjestelm%C3%A4 Jutusta ei käy varmaksi selville, että juuri tuo Ylen jutun talo olisi kyseinen koetalo, mutta voittaneen ehdotuksen COP on peräti 24. Hyvin vähän on missään näkynyt mitään tarkempaa tuosta konseptista. Toinen konsepti, josta jotain yhtymäkohtia omaani voi nähdä, käy ilmi seuraavasta artikkelista: http://koti.ts.fi/rakenna/aktiivivaippa-nappaa-ilmaislammon-talteen/ Tuostakaan en mitään tarkempaa selvitystä ole nähnyt. Varsin ymmärrettäväähän tuo toki on, sillä ilmeisesti kummassakin hankkeessa kaupallistaminen on vielä menossa (?).

EDITOINTI: toimimaton linkki poistettu

[virtuaaliharri]

Kiva kuva, mutta aurinko ei paista talvella. Toukokuussa tulee jo sitten viilennyksen tarve varsinkin tuon varaavuuden takia.

Viilennys voisi hoitua tuulettamalla ryömintätilaa termostaattiohjatulla tuulettimella. Jos lämmöntuotto on kovin runsasta, voisi auringon lämpöä hyödyntää ilman kierrättämiseen ja samalla tuulettamaan lämmönsiirtokanavia (esim. radon-tuuletus) eli otetaan pohjoispuolelta ilmaa kiertoon ja vapautetaan katon korkeimpaan kohtaan asennettavasta räppänästä.

Tuo talvi on sitten se arvoitus. Aurinko tosiaan paistaa talvella hyvin vähän verrattuna kesään. Mitä olen nähnyt tilastoja rakennusten maapohjan lämpötiloista kuukausien mittaan, niin ovat loppusyksystä lämpimimmillään ja keväällä kylmimmillään eli maapohjan varaavuus näkyy nykyisinkin ilman lämmön tarkoituksellista maahan varaamista. Siis käytännössä varaavuus näkyy alapohjan lämpöhäviöiden pienuutena suhteessa muuhun talon vaippaan. Toki maan lämpövastus vaikuttaa asiaan myös.

[Matias]

Mitä olen nähnyt tilastoja rakennusten maapohjan lämpötiloista kuukausien mittaan, niin ovat loppusyksystä lämpimimmillään ja keväällä kylmimmillään eli maapohjan varaavuus näkyy nykyisinkin ilman lämmön tarkoituksellista maahan varaamista.

Laitoin jokunen vuosi sitten lämpötila anturin (Ds1820) tontille mittaamaan maan lämpötilaa n 1,2m:n syvyydeltä.Aurinko pääsee vapaasti paistamaan tuohon keruukenttään.
Kyseessä on vanha pellonpohja ja savimaa johon on upotettu 2X200m keruuputkisto n 600m2:n alalle
Tuolta alalta otetaan maalämpökoneella n 14000kwh/vuosi lämpötehoa.
Mittausanturi on suht keskellä keruukenttää
Niikuin tuosta liitekuvasta näkyy niin kesäaikana aurinko nostaa melkoisesti,elokuulla on korkeimmillaan liki +14C ja alimmillaan maalis-huhtikuun aikoihin +1C josta kevään edetessä alkaa taas nousta.

Trendissä http://www.elisanet.fi/matsut/talo/day.jpg  näkyy maahan kaivettu anturi keltaisena viivana  ja lämpötila on nyt +2C kohdilla.

[WPF]

Muuten, tuo ryömintätila tulee olla tuulettuva.

[virtuaaliharri]

Muuten, tuo ryömintätila tulee olla tuulettuva.

Toki. En laittanut kuvaan mitään ilmanvaihtoon liittyvää, jotta pysyisi mahdollisimman selkeänä. Tässä tapauksessa varmaankin kannattaisi ryömintätilan ilmanvaihto hoitaa omalla pienellä ja edullisella kuutiokoneella. Se edellä mainitsemani jäähdytys puolestaan kannattaisi pitää ihan erillisenä yksinkertaisuuden ja hinnankin vuoksi, sillä tehokkaat ilmanvaihtokoneet ovat todella tyyriitä ja turha ilmaa on lämmöntalteenottokennon läpi jäähdytyksessä pusertaa.

[virtuaaliharri]

Niikuin tuosta liitekuvasta näkyy niin kesäaikana aurinko nostaa melkoisesti,elokuulla on korkeimmillaan liki +14C ja alimmillaan maalis-huhtikuun aikoihin +1C josta kevään edetessä alkaa taas nousta.

Todellakin, näyttää hyvin reippaasti lämpö nousevan ja mikä mielenkiintoisinta, näyttäisi lämpö laskevan hieman tasaisemmalla ja aavistuksen loivemmalla kulmakertoimella. Jos päälle saisi levitettyä lämpöeristeen syksyllä, niin olisi mielenkiintoista nähdä, kuinka käyrä sitten loivenisi...

[virtuaaliharri]

Niikuin tuosta liitekuvasta näkyy niin kesäaikana aurinko nostaa melkoisesti,elokuulla on korkeimmillaan liki +14C ja alimmillaan maalis-huhtikuun aikoihin +1C josta kevään edetessä alkaa taas nousta.

Kävelyllä tulin pohtineeksi julkaisemaasi lämpötilakaaviota (siis muistikuvaa siitä) ja taisin tajuta jotain. Olettakaamme, että lämmittäisimme aurinkoilmalämmittimellä maata päältäpäin niin kuumaksi, että talvella savimaa jäähtyisi metrin syvyydessä +20 asteeseen kunnes lämpöä alkaisi jälleen virrata. Piirsin kaaviosi pohjalta extrapolaation, jossa asetin kylmimmäksi lämpötilaksi +20 astetta ja siitä sitten lähdin piirtämään vastaavin kulmakertoimin viivaa. Jos oikein oletin, niin keräyskenttä on taivasalla, joten lämpötilaero olisi maan ja ilman välillä suurempi ja sitä myöten lämpöhäviöt suuremmat. Mutta "konseptissani" maakentän päällä olisikin talo eristyksineen, joten lämpötilaero tulisikin olemaan pienempi. Näin ollen maan jäähtyminen todennäköisesti olisikin pienempää ja lämpeneminen nopeampaa. Extrapolaationi mukaan riittäisi maan lämmittäminen noin +37 asteeseen.

Mikäli ryömintätilaa ei tarvitsisi jäähdyttää, niin +37 asteeseen metrin syvyydestä maata lämmitettynä riittäisi pitämään ryömintätilan +20 asteen yläpuolella. Toisinsanoen ei tarvittaisi mitään muuta lämmitysenergiaa kunhan lattian alla ei olisi lämpöeristystä! No, kuumahan tuollaisessa talossa olisi kesän ja syksyn asua, joten ryömintätilaa ja/tai asuintiloja olisi kunnolla tuuletettava; mutta toisaalta tällöin voitaisiin maan lämpötilaa nostaa korkeammalle. Todennäköisesti riittäisi johonkin +40 asteeseen pääsy metrin syvyydessä maata talon alla. Arvoitus on tosin, nousisiko talvella maasta tarpeeksi nopeasti lämpöä pitämään lattian +20 asteessa -20 asteen pakkasella. Ehkä tähän riittäisivät huonekohtaiset putkiparit puhaltimineen ryömintätilan ja poimulevyn välillä tehostamassa lämmönsiirtoa.

[Matias]

Epäilemättä kesäaikaan saisi lämpötehoa helposti varattua seuraavan talven kulutukseen riittävästi mutta ei taida vielä sellaista varausmenetelmää olla olemassa että korkeampaan lämpötilaan varattua lämpötehoa säilyisi sellaisenaan kuukausikaupalla käyttökelpoisessa lämpötilassa.
Jokin muu varastoinimenetelmä pitäisi kehitellä että lämpöhaviöt saisi eliminoitua.

[virtuaaliharri]

Yritin löytää netistä taulukoita ja kaavoja, joilla voisi laskea maalämpövaraston kapasiteettia ja sitä kuinka nopeasti sinne saisi lämpöä vietyä ja sieltä otettua. Kaikenlaista osui matkan varrella vastaan, mutta kovin vaativaa omille fysiikan ja matematiikan taidoilleni. Mielenkiintoisin artikkelin, jonka löysin, on tämä: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4813881/ Tuossa ei tosin käsitellä varsinaisesti lämmön varastointia maahan, mutta muutoin asiaan liittyvää geofysiikkaa. Raportista saattaa olla hyötyä myös maalämpöputkistoja suunnitteleville. Itseäni tuossa julkaisussa kiinnostivat eniten lämpötilastot Baselin maaperässä eri syvyyksissä maassa (kolme eri grafiikkaa). Sen verran hidasta lämmön alaspäin johtuminen näyttää olevan, että kun sinne tarpeeksi kauan saa lämpöä sisään ajettua, niin ei se sieltä pakoon pääse ilman, että osa siitä pitäisi päällä olevan talon lämpimänä. Kysymys on mitoituksesta ja paljonko mitoitusten toteuttaminen maksaa investointina ja käyttökustannuksina.

[Nakke vaan]

Jos laittaa soraa koko talonalusen niin kahden metrin kerros pitäisi riittää varastoimaan talven tarpeisiin. Tämä tuossa ruukin hallin sijainnilla, en vaan muista mikä oli se tavoitelämpötila, mutta kuitenkin se oli niin matala että sen pystyy auringolla suoraan tekemään.

[virtuaaliharri]

Ohhoh, satutko muistamaan, oliko tuo sora ympäröity lämpöeristein? Tavallinen maa on lämpökapasiteetiltaan jonkun verran heikompaa kuin sora, joten sitä tarvittaisiin ehkä 10-30 % enemmän. Tuollaisen 2,5 metriä syvän kuopan kaivuu ei vielä paljoa rakennuskustannuksia nostaisi, jos ei räjäyttelemään joudu tai tilaamaan erikoiskalustoa kivien siirtelyyn. Jos seinämuurit lämpöeristyksen takia joutuisi noin syvälle ulottamaan, siitä kyllä tulisi merkittävästi lisähintaa. Toki, jos anturan alle voisi pystyyn ankkuroida EPS/XPS-levyt seinämiksi, niin halvemmalla pääsisi.

[tomppeli]

Jos nyt vähänkään laskin oikein ja käytin oikeita arvoja,
niin näyttäisi siltä, että nostamalla hiekan / soran lämpötilaa 50 asteella, olemme varastoineet yhteen kuutiometriin noin 14 kWh lämpöenergiaa.
Jotta varastoisimme 20.000 kWh lämpöenergiaa samalla periaatteella häviöttömästi, tarvittaisiin noin 1400 m3 soraa.

Jos meillä olisi käytettävissä 140 m2 rakennuksen pohjan ala, tarvittaisiin varastoksi 10 metrin paksuinen sorakerros.
Tämä olisi siis häviöttömänä.

[Nakke vaan]

Ohhoh, satutko muistamaan, oliko tuo sora ympäröity lämpöeristein? Tavallinen maa on lämpökapasiteetiltaan jonkun verran heikompaa kuin sora, joten sitä tarvittaisiin ehkä 10-30 % enemmän. Tuollaisen 2,5 metriä syvän kuopan kaivuu ei vielä paljoa rakennuskustannuksia nostaisi, jos ei räjäyttelemään joudu tai tilaamaan erikoiskalustoa kivien siirtelyyn. Jos seinämuurit lämpöeristyksen takia joutuisi noin syvälle ulottamaan, siitä kyllä tulisi merkittävästi lisähintaa. Toki, jos anturan alle voisi pystyyn ankkuroida EPS/XPS-levyt seinämiksi, niin halvemmalla pääsisi.

Sitähän siinä naureskeltiin että aletaan taas tekemään korkeita sokkeleita kuten joskus rintamamiestalo aikaan. Nyt vaan ei varastoida polttopuuta siellä alakerrassa vaan laitetaan soraa täyteen. Ja kyllä, lämpöeriste sokkelin viereen, mutta alaspäin ei. Alas ei kai lämpö karkaa, päinvastoin saa vähän lisävarauskykyä. Talo itsessään tietenkin passiivitalo ja lämmöntarve sellainen että soravarastolämpöä käytettäisiin vain vuoden kymmenen ensimmäistä ja viimeistä viikkoa. Välinen aika pitäisi hoitua suoraan auringolla täällä etelässä. Tomppelin laskelmat ovat varmaankin oikein, mutta passiivitalon lämmöntarve lienee vain jotain 20-30kwh neliölle vuodessa.

[virtuaaliharri]

Kiitoksia kommenteista. Tuo 20 000 kWh vuodessa on minusta hyvä lähtökohta, sillä käsittääkseni puhdas tiilikennoharkkoseinä ei yllä pasiiviluokkaan asti, vaan hyvä jos nippanappa täyttää 2013 vuoden rakennusmääräykset (http://wienerberger.fi/ratkaisut/porotherm-kennoharkot). Aurinkoenergian passiivisella hyödyntämisellä saanee tuosta helposti 20 % pois. Koko katon kattava aurinkoilmalämmitin vastaa moninkertaisesti ikkunoiden lämpökapasiteettia ihan jo pinta-alansa takia, mutta myös sen takia, että ilmankierto seisautetaan siksi aikaa, kun lämpöä ei ole saatavilla; ts. ikkunoiden lämpöhäviöitä ei ole (tai vastaavasti vesikierto, jos otsikon mukaiseen ratkaisuus päätyisi).

Jos passiivisella aurinkoenergian hyödyntämisellä talon lämmittäisi jo toukokuun alusta, niin koko katon kokoisella aurinkoilmalämmittimellä lämmittäisi varmastikin jo maaliskuun alusta. Vastaavasti syksyllä pärjäisi ainakin syyskuun loppuun "tuoreella" aurinkoenergialla ja pitäisi maan pintalämpöjä ennallaan. Vasta lokakuusta lähtisi maan lämpötila mainittavammin laskemaan. Kuitenkin vielä marraskuussa saisi ja toisaalta jo helmikuussa alkaisi taas saada uutta aurinkoenergiaa mainittavia määriä (muistettakoon valtava aurinkoilmalämmittimen pinta-ala) eli varsinaisesti maan lämpövarasto purettaisiin marraskuusta helmikuuhun. Näyttäisi tuossa sitten kuitenkin jonkun verran jäävän tarvetta muulle lämmitysjärjestelmälle.

[virtuaaliharri]

Nyt alkaa ongelmakenttä olla hahmottunut itselleni sen verran, että laitan johtopäätöksiäni käydyn keskustelun, lisätietojen ja funtsailuni pohjalta talon lämmittämisestä maanhan varatulla aurinkolämmöllä:
- ei tosiaan onnistu ilman _vähintään_ passiiviluokan taloa sillä lämpö ei vain yksinkertaisesti nouse riittävän nopeasti maasta ilman lämmönluovutuspinnan lisäämistä
- jos lämmönluovutuspintaa lisätään vaikkapa rumpuputkista tehdyillä kaivoilla puhaltimineen, niin nuo maksaisivat aika tavalla + jotenkin pitäisi hallita puhaltimien maasta nostama kosteus tai sitten kaivaa todella syvä kuoppa ja laittaa alle vedeneristemuovi; ei siis kannata
- jos taas tekisi niin kuin edellä julkaisemassani kuvassa, että lämpö pumpattaisiin varastosta lämpöpumpun avulla, niin eipä tuokaan täysin ratkaisisi ongelmaa; sillä se sama lämmön maassa kulkemisen hitaus vaivaa tässä kuin ensimmäisessä kohdassakin; erot olisivat lähinnä siinä, että lämpöä saataisiin putken pituutta lisäämällä tehokkaammin lämmöntarvehuippuja kattamaan ja sitten olisi käytettävissä myös lämpöalue -5..+20 C, josta vielä kiskoa lämpöä; mutta siis tämäkään ei riittäisi, jos lämmön tarve olisi normitalon luokkaa

Lähinnä voisi tulla kyseeseen, että horisontaalisen lämmönkeruupiirin "häntä" (ehkä 25-33%) kaivettaisiin tekemään "serpentiinikiekuran" talon alla, jonne ajettaisiin kesäkauden mittaan lämpöä puhaltamalla ryömintätilaan aurinkoilmalämmittimen lämmittämää ilmaa. Tuolla saisi keruupiiristä tulevan nesteen lämpötilaa nostettua jäähdyttämättä alapohjaa liikaa eikä myöskään tulisi riskiä keruunesteen lämpenemisestä liikaa. Auringonpaisteella järjestelmän tehokkuutta saisi nostettua kierrättämällä aurinkoilmalämmittimen tuottama lämmin ilma ilmasta-veteen-lämmönvaihtimen kautta, jolloin ei tarvitsisi lämpöpumppua rasittaa.

[Nakke vaan]

http://www.hamk.fi/tyoelamalle/hankkeet/energiasuunnittelija/koulutus/Sivut/default.aspx

Tuossa olisi tuollainen seminaari tarjolla, virtuaaliharrille kuin tehty, mutta kuka vaan kiinnostunut voi ilmoittautua. Sisältää esim. tuolla melkein nollaenergiahallissa käynnin.

[virtuaaliharri]

http://www.hamk.fi/tyoelamalle/hankkeet/energiasuunnittelija/koulutus/Sivut/default.aspx

Tuossa olisi tuollainen seminaari tarjolla, virtuaaliharrille kuin tehty, mutta kuka vaan kiinnostunut voi ilmoittautua. Sisältää esim. tuolla melkein nollaenergiahallissa käynnin.

Osuit oikeaan! Kiitos vinkistä!

[virtuaaliharri]

Kiitokset vielä kerran nimimerkille Nakke vaan vinkistä! Kurssin viimeinenkin luentopäivä on nyt takana. Oli mielenkiintoista kuulla asiantuntijoiden kertomana kaikesta rakennusten energian kulutukseen ja käyttöön liittyvästä. Paljon oli tuttuakin, mutta paljon myös uutta, erityisesti erilaisten referenssikohteiden esittelyt. Viimeisin päivä oli ehkä mielenkiintoisin ja käsitteli tämän ketjun asiaa. Lämmön varastoiminen maahan on tosiaan tullut Suomeen: kohteita on jo useita rakennettu ja niistä jonkin verran kokemusta. Kausivarastointi energiapaalujen muodossa on kannattavaa mikäli kohde joudutaan joka tapauksessa paaluttamaan ja maaperä on kosteaa savea. Googlaamalla energiapaalu-sanalla löytyy jo useita toimittajia. Oleellista on, että lämpökentässä on riittävästi massaa eli nykymääräysten mukaisella pientalolla pitäisi yli 10 metrin syvyyteen päästä ettei lämpö lopu kesken (oma arvioni kuulemani ja näkemäni perusteella).

Kun nyt oma erityiskiinnostuksenkohteeni ovat pientalot ja tiedän että paaluttaminen savimaalle on *kallista*, niin nähdäkseni ratkaisu voisi olla kostean saven tontti, johon upotettuna tarvittava määrä maalämpöputkea, päälle EPS-patja ja sille kevytrakenteinen talo sekä aurinkokeräimet energian tuottamiseen. Aurinkoenergian keruu onnistuisi käsittääkseni halvimmin mustan peltikaton alla kierrättämällä ilmaa järeähkön ilmasta-veteen-lämmönvaihtimen läpi ja dumppaamalla se maaputkistoon. Lattioiden lämmitys puolestaan kierrättämällä maapiirin vettä shuntin tai muun menetelmän avulla ja ekoina vuosina läpivirtausvastuksen avustamana. Kun lämpöakku on noin viidessä vuodessa latautunut täyteen, ei sähköä tarvittane muuta kuin kiertovesipumpuille ja säätöjärjestelmälle.

Putket saanee maahan maakairan ja tarvittaessa tukiputken avulla. Tukiputki vedetään pois putken laiton ja reiän täytön jälkeen. Muitakin menetelmiä tulee mieleen, mutta ne soveltuvat vain yrityksille, joten jääköön nyt mainitsematta...

[Nakke vaan]

Kiitokset vielä kerran nimimerkille Nakke vaan vinkistä! Kurssin viimeinenkin luentopäivä on nyt takana.

Eipä kestä kiittää, varsinkin kun minä vihjasin vain tuosta yhden päivän seminaarista mutta sinä taisitkin kahlata läpi sen kuuden päivän energiasuunnittelija-koulutuksen?

[virtuaaliharri]

Eipä kestä kiittää, varsinkin kun minä vihjasin vain tuosta yhden päivän seminaarista mutta sinä taisitkin kahlata läpi sen kuuden päivän energiasuunnittelija-koulutuksen?

Niinhän se olikin, asia johti toiseen. Tuli kahlattua kokonaisuus läpi. Rakennuspuolelta kun ei pohjakoulutukseni ole, niin en viitsinyt opintopisteitä ottaa (so. tehdä harjoituksia), vaan tyydyin luentojen seuraamiseen ja materiaaleihin tutustumiseen.