Opinnäytetyö(2014): Tuloilman lämmitys maapiirillä

fraatti

Hyperaktiivi
Vs: Opinnäytetyö(2014): Tuloilman lämmitys maapiirillä

Kun katselin kohdetietoja yms ajattelin että ASIAA! Kerrankin kunnolla faktaa ja mittaustuloksia asiallisista kohteista.

Mutta sitten koko homma on RYSSITTY siksi että laskemissa oletetaan jäteilman lämpötilaksi 5 astetta jotta ilmanvaihtokone ei jäädy. WTF!! Eihän tuo vastaa todellisuutta ollenkaan!

Varsinkin pyöriväkennoisella(kuten suurimmassa osassa kohteita olikin) voi jäteilman päästää surutta ainakin kymmenen astetta pakkaselle. Tämähän syö pohjan koko hommalta pois jos lähtötiedoissa käytetään virheelisiä tietoja.

Enerventin ilmanvaihtokoneen käyttöohje sanoi:
"Suositeltava huoneilman suhteellinen kosteus on 40…45% (huonelämpötila 20..22 °C). Tällöin ikkunat pysyvät kuivina ja kosteus on terveellisellä tasolla. Tarkkaile huoneilman kosteutta esim. huonekosteusmittarilla ja tehosta ilmanvaihtoa, kun kosteus nousee yli 45 %.Vastaavasti voit pienentää ilmanvaihtoa, mikäli huoneilman kosteus laskee alle 40%."

Tosielämän esimerkki.

Normaalisti itsellä ilmanvaihtokone on nopeudella 2. Tällöin ilmaa vaihtuu -63/+58l/s. Tällöin koneen puhaltimet vievät 86W. Juurikin tuosta kosteudesta johtuen aloin käyttämään konetta myös alennetulla nopeudella kovimmilla pakkasilla jolloin se vie 47W. Kahden henkilön asuttaman melko suuren talon ilmankosteus laskee todella alas jos on hiukankin pakkasta. Mittarit kertoivat 22-28% lukemia suhteeliseksi kosteudeksi pakkaskeleillä. Ilmanvaihdon tehostuksen pesutiloissa hoitaa kso-m, moottorikäyttöinen ilmankosteuden mukaan enemmän aukeava poistoilmaventtiili.

No jokatapauksessa oma iv kone on vienyt 1.1 - 16.1 28,5 kWh sähköä. Viikon kone on pyörinyt nopeudella 1 ja 8 päivää nopeudella kaksi. Tällöin keskitehoksi tulee 69W. Tällöin puhaltimien kuluttumaksi energiaksi saadaan 24,8kWh. Tällöin jälkilämmitykseen on kulunut 3,7kWh. Tällöin tälle ajalle keskimääräiseksi jälkilämmitystehoksi saadaan 10W.

Tuossa opinnnäytetyössä todettiin että kiertovesipumpun kulutus on 60W. Tällöin omassa tapauksessa sähköä kulutettaisiin keskimäärin tämä ajanjakson aikana kokoajan turhaan 50W teholla. Joka tekee tällä ajanjaksolle 18kWh.

Eli tämän jakson aikana minulla olisi kulunut esilämmityksellä jos kierto olisi kokoajanpäällä 14,3kWh enemmän sähköä. ;D ;D
 

fraatti

Hyperaktiivi
Vs: Opinnäytetyö(2014): Tuloilman lämmitys maapiirillä

Jotta tuosta olisi oikeasti hyötyä täytyisi tutkia missä ulkolämpötilassa jälkilämmitystehontarve ylittää tuon 60W. Sitten tilanteissa missä ulkolämpötila laskee tuon alle käynnistettäisiin kierto.

Kuitenkin jos lasketaan investointikustannukset niin äkkiä kuitekin taitaa käydä niin ettei tuosta paljoa mitään iloa rahallisesti ole. Ja kuinka moni oikesti pyörittää tuota liuoskiertoa vasta sitten kun sille olisi tarvetta? Veikkaan että todella monessa kohteessa tuo pyörii aivan turhaan liian paljon ja kuluttaa itsessään sähköä.
 

fraatti

Hyperaktiivi
Vs: Opinnäytetyö(2014): Tuloilman lämmitys maapiirillä

fraatti sanoi:
Jotta tuosta olisi oikeasti hyötyä täytyisi tutkia missä ulkolämpötilassa jälkilämmitystehontarve ylittää tuon 60W. Sitten tilanteissa missä ulkolämpötila laskee tuon alle käynnistettäisiin kierto.

Tarkistin asian Enerventin laskurilla. Se antaa jälkilämmitystarpeeksi yli 60W alkaen -3 asteen ulkolämpötilasta. Jostain syystä tämä ei vastaa todellisuutta. Muistelin meinaan että seisokelin joskus -5 asteen pakkasten aikaan koneen vieressä ja silloin jälkilämmitys ei ollut vielä päällä. Mahtaisiko se johtua esim siitä että jäteilman energiasisältö on suurempi esim suuremman jäteilman ilmankosteuden takia?
 

Raksaaja

Vakionaama
  • Keskustelun aloittaja
  • #5
Vs: Opinnäytetyö(2014): Tuloilman lämmitys maapiirillä

Itse en ole tuota vielä ehtinyt lukemaan, mutta ennakko odotukset eivät ole kovin korkealla...
Itse olen muutamia "excel-harjoituksia" tuon aiheen tiimoilta tehnyt vuosien saatossa eikä niiden valossa tuo esilämmitys ole mikään "kultakaivos".

Muistaakseni vain PILP:n kanssa voi saada jonkinlaisen järkevän TMA:an.
 

Espejot

Hyperaktiivi
Vs: Opinnäytetyö(2014): Tuloilman lämmitys maapiirillä

Raksaaja sanoi:
Itse en ole tuota vielä ehtinyt lukemaan, mutta ennakko odotukset eivät ole kovin korkealla...
Itse olen muutamia "excel-harjoituksia" tuon aiheen tiimoilta tehnyt vuosien saatossa eikä niiden valossa tuo esilämmitys ole mikään "kultakaivos".

Muistaakseni vain PILP:n kanssa voi saada jonkinlaisen järkevän TMA:an.

Samalla tontille tuossa päästiin mitä itse arvioin eli 2000 kWh/a säästöä, ehkä haitarin yläpäähän. Toki säästö on vahvasti riipuvainen talvesta.
 

fraatti

Hyperaktiivi
Vs: Opinnäytetyö(2014): Tuloilman lämmitys maapiirillä

Espejot sanoi:
Samalla tontille tuossa päästiin mitä itse arvioin eli 2000 kWh/a säästöä, ehkä haitarin yläpäähän. Toki säästö on vahvasti riipuvainen talvesta.

Oletatko myös että jäteilma kannattaa pitää plussan puolella?

Enerventin laskurilla ja omalla ilmanvaihtokoneellani: (laskuri)

Annual calculations: Jyväskylä, Finland mitoituslämpötila -32 astetta
Heat recovered from extract air: 8662 kWh
Supply air target temperature: 17 °C
Annual supply air heating: 171 kWh
Heat factor: 1 kWh electricity = 9,9 kWh heat

Jälkilämmitystarve 171kWh.

Annual calculations: Sodankylä, Finland mitoituslämpötila -38 astetta
Heat recovered from extract air: 10224 kWh
Annual supply air heating: 524 kWh
Heat factor: 1 kWh electricity = 11,6 kWh heat

Jälkilämmitystarve 524kWh.

Haluan tietää miten tuolloin maakierrolla on mahdollista säästää 2000kWh/a? ::) (oma ilmanvaihtokoneeni on käyttänyt sähköä ~26.6 - 16.1 428kWh. Pian pitää alkaa kulutusmittarin pyöriä vinhasti että säästöä voisi syntyä noin paljon.
 

Espejot

Hyperaktiivi
Vs: Opinnäytetyö(2014): Tuloilman lämmitys maapiirillä

fraatti sanoi:
Haluan tietää miten tuolloin maakierrolla on mahdollista säästää 2000kWh/a? ::) (oma ilmanvaihtokoneeni on käyttänyt sähköä ~26.6 - 16.1 428kWh. Pian pitää alkaa kulutusmittarin pyöriä vinhasti että säästöä voisi syntyä noin paljon.

Itse ajatelen sen niin että paljonko maasta saadaan siirettyä energiaa ilmaan joka muuten olisi lämmitettävä sähköllä... toki olen ajatellut asiaa lähinnä PILP:n vinkkelistä.

fraatti sanoi:
Oletatko myös että jäteilma kannattaa pitää plussan puolella?

PILP:n tapauksessa en näe asialla merkitystä kun ei vaikuta asiaan.
 

fraatti

Hyperaktiivi
Vs: Opinnäytetyö(2014): Tuloilman lämmitys maapiirillä

Yksi asia myös mikä silmään pisti oli se että jossain putket oli laitettu talon alle. Pihassahan energia mikä maaperään päätyy on peräisin auringosta mutta talon alla energia on peräisin pääsääntöisesti talosta tulevaa hukkalämmöstä. Jos normaalisti talon alla vallitsisi normaalisti 8 asteen lämpötila ja nyt sitten tuota jäähdytettäisiin vaikka niin että tuo lämpötila laskisi 6 asteeseen. Mitä tapahtuisi talon energiankulutukselle kun talon alapohjan ylitse vallitsisi suurempi lämpötilaero? Ei se ainakaan laskisi. Toinen on se että jos maaperässä suhteellinen kosteus on muutenkin lähellä sataa ja lämpötilaa aletaan laskemaan niin silloin kohdensoitumista tapahtuu väkisin jossainpäin...
 

Espejot

Hyperaktiivi
Vs: Opinnäytetyö(2014): Tuloilman lämmitys maapiirillä

fraatti sanoi:
Yksi asia myös mikä silmään pisti oli se että jossain putket oli laitettu talon alle. Pihassahan energia mikä maaperään päätyy on peräisin auringosta mutta talon alla energia on peräisin pääsääntöisesti talosta tulevaa hukkalämmöstä. Jos normaalisti talon alla vallitsisi normaalisti 8 asteen lämpötila ja nyt sitten tuota jäähdytettäisiin vaikka niin että tuo lämpötila laskisi 6 asteeseen. Mitä tapahtuisi talon energiankulutukselle kun talon alapohjan ylitse vallitsisi suurempi lämpötilaero? Ei se ainakaan laskisi. Toinen on se että jos maaperässä suhteellinen kosteus on muutenkin lähellä sataa ja lämpötilaa aletaan laskemaan niin silloin kohdensoitumista tapahtuu väkisin jossainpäin...

Kun putket laitetaan talon alle niin putket tulee auttamaat syvälle koska ei niitä putkia voi sepeliin upotttaa (eikä murskeeseekaan?).... ja mitä syvemälle mennään niin kosteus lisääntyy, samoin saavutetavissa oleva hyöty. Minusta tuosta ei saa revittyä niin paljon energiaa että paikat jäätysi - ainakaan etelässä. On tuossa minusta monia etuja ainakin savimaassa.
 

fraatti

Hyperaktiivi
Vs: Opinnäytetyö(2014): Tuloilman lämmitys maapiirillä

Espejot sanoi:
Kun putket laitetaan talon alle niin putket tulee auttamaat syvälle koska ei niitä putkia voi sepeliin upotttaa.... ja mitä syvemälle mennään niin kosteus lisääntyy, samoin saavutetavissa oleva hyöty. Minusta tuosta ei saa revittyä niin paljon energiaa että paikat jäätysi - ainakaan etelässä.

Ei paikkoja varmaan jäähän saisikaan mutta jollain tapaa se vaikuttaisi varmasti lämpötilaeroon mikä vallitsee eristeiden läpi. Myös kondessista on ollut jossainpäin juttua...

[quote author=Espejot]PILP:n tapauksessa en näe asialla merkitystä kun ei vaikuta asiaan.[/quote]

Juu tuollahan saadaan jäteilma kiskaistua pakkaselle ja mahdollisesti tuloilman lämmitämisestä ylijäämä energia voidaan siirtää jonnekkin muualle.

Mielestäni kuitenkaan tuota maakiertoa ei voi pitää automaattisesti minään ihmelaitteena jolla säästöjä saadaan aikaiseksi lämmitysjärjestelmästä riippumatta. Taitaa kaikki lämpöpumput hakata tuon kuitenkin mennen tullen...
 

raksa11

Ajatusrikollinen
Vs: Opinnäytetyö(2014): Tuloilman lämmitys maapiirillä

Raksaaja sanoi:
Tällainen löytyi netin syövereistä.
http://www.theseus.fi/bitstream/handle/10024/76541/Heino_Jani.pdf?sequence=1

Laitoin tämän jo joskus muinoin tuonne kooveeyrjänän lämmitysmuoto pähkäilyketjuun. ;)

Silmiinpistävintä tutkimuksessa on mielestäni se että kaikissa taloissa on sama varsin hyvähyötysuhteinen iv kone. Säästänee enemmän huonomman iv koneen kanssa. Ja ei kannata tuijottaa pelkkää jälkilämmityksen kulutusta, tuommoisen etukennon kanssa tuloilma on lämpöisempää myös muun ajan kun vastus paahtaisi, eli vähentänee hiukan myös päälämmönlähteen työtä. Liki 50 copilla kelpaa vähentää, vaikka kokonaissäästöt eivät huimia olekkaan.


Edit.

fraatti sanoi:
Mutta sitten koko homma on RYSSITTY siksi että laskemissa oletetaan jäteilman lämpötilaksi 5 astetta jotta ilmanvaihtokone ei jäädy. WTF!! Eihän tuo vastaa todellisuutta ollenkaan!

Totta. Tämä oli mennyt minulta kokonaan ohi, eihän tuossa ole mitään järkeä. Nuo laskelmissa saavutetut säästöt voisi siis olettaa saavansa jollain perus kuutiokoneella, niissähän jäteilma huitelee +5c paikkeilla. Ei tuo pyöriväkennoisen kanssa taida järin järkevä investointi olla. Hyviä puolia toki toimiva jäänesto, jos vaikka saunoo usein. MLP talossa kannattanee investoida sittenkin ennemmin jälkilämmityspatteriin kuin etulämmitykseen. Smiley211006
 
M

Mika1971

Vieras
Vs: Opinnäytetyö(2014): Tuloilman lämmitys maapiirillä

Hei,

tässä yksi raitisilman esilämmityskokemus puolikkaalta lämmityskaudelta, eli vuoden 2015 tammikuun alusta huhtikuun loppuun asti. Koti sijaitsee Oulussa. Lämmitystarvelukua kertyi kyseiselle ajanjaksolle täällä yhteensä 2244. Mitattu tuloilmamäärä oli noin 56 l/s koko tarkastelujakson ajan.

Mittausten perusteella lämpöenergiaa siirtyi maapiirin nesteestä iv-koneelle menevään raitisilmaan yhteensä noin 1000 kWh. Nesteen pumppaukseen kului samana aikana 73 kWh sähköenergiaa.

Tämän tuloksen laajentaminen koko lämmityskaudelle vaatii meillä vielä loppuvuoden mittauksia, mutta aiemmin esitetty 2000 kWh vuosittainen lämmitysenergiamäärä maapiiristä otettuna menee hyvin sektorille. Mahdollinen jäähdytyskäyttö kasvattaa maapiiristä hyödyksi otetun energian määrää entisestään. Laitteiston ja maapiirin mitoitus vaikuttavat merkittävästi tähän asiaan.
 

pökö

Hyperaktiivi
Vs: Opinnäytetyö(2014): Tuloilman lämmitys maapiirillä

Mika1971 sanoi:
Mittausten perusteella lämpöenergiaa siirtyi maapiirin nesteestä iv-koneelle menevään raitisilmaan yhteensä noin 1000 kWh.
Miten olet tuon mitannut?
 
M

Mika1971

Vieras
Vs: Opinnäytetyö(2014): Tuloilman lämmitys maapiirillä

pökö sanoi:
Miten olet tuon mitannut?

Epäsuorasti: lämpötila-anturit iv-kanavassa ennen ja jälkeen kanavalämmönvaihtimen, mittauspöytäkirjan mukaiset asetusarvot iv-koneen tehonsäädössä, ja siirtyneen energiamäärän laskennassa vakioarvoina ilman tiheys 1.3 sekä sen ominaislämpökapasiteetti 1.005.
 

jiikoo

Vakionaama
Vs: Opinnäytetyö(2014): Tuloilman lämmitys maapiirillä

Itsellä on nyt esilämmityksestä maapiirillä kolmen talven kokemus. LTO koneena on venytetty kuutio.

Tuloilma lämpenee maapiirin patterissa pakkasilla (-10 - -25Celsiusta) noin kymmenen Celsius astetta. Tämä siis noin 50-60 litraa sekunnissa tuloilmamäärillä.

Yhtään ainoaa kertaa LTO kone ei ole jäätymisen takia pätkinyt tai mennyt sulatustoimintaan.

Energiakulutukseltaan A-luokan kiertovesipumppu vie noin 25 watilla sähköä maapiirin ollessa päällä. Nykyään pumppu on päällä suunnilleen koko sen ajan vuodesta kun vuorokauden keskilämpötila on pakkasen puolella.

Oman arvion mukaan tuloilman esilämmitys säästää noin 1000-1200 kWh vuodessa lämmityksestä 175 neliön talossa.

Takaisinmaksuajaksi laskeskelin alunperin lähemmäs 20 vuotta kaukolämpötalossa jossa kWh lämpöä maksaa vajaat 5 senttiä. Suunnilleen sitä luokkaa se takaisinmaksuaika taitaa olla myös käytännössä.

Hinnaksi esilämmitykselle maapiirillä tuli kaikkiaan kenties vajaat 1000 euroa.

Tuo maapiirin tuottama lämpömäärä on vajaa 1/10 osa siitä mitä talon lämmitykseen kuluu kaukolämpöä. Tuolla hinta-tuotto suhteella olisin kyllä laittanut mielellään 10 tuhatta euroa lisää systeemiin jolla lämmityskulut saisi nollattua. Valitettavasti yhtä kustannustehokkaat tavat alkavat olla todella vähissä kun passiivitaloluokkaa lähestyvästä talosta yrittää miettiä keinoja säästää energiaa.

Aiemmin tässä ketjussa viitatut Enerventin koneen laskurin lukemat antavat liian pieniä lukuja ilmanvaihdon energiankulutukselle kun laskurissa oletusarvona tuloilmalle on +18°C. Jos sisälämpötila asunnossa on esimekiksi +21 - +22°C niin alkaa niitä kilowattitunteja kulumaan lämmitykselle kun se tuloilma pitää ennemmin tai myöhemmin lämmittää siihen sisälämpötilaan.

Helpoin tapa laskea karkeasti maapiirin tuottama hyöty on lisätä LTO koneen vuosihyötysuhteeseen 10 prosenttiyksikköä. Tämä pätee käsittääkseni kaikissa LTO-kone tyypeissä (kuutio, venytetty kuutio ja pyöriväkennoinen).

Jos LTO koneiden valmistajien laskureilla haluaa maapiirin esilämmityksen hyötyä arvioida niin kannattanee vertailla myös arvoja mitä se laskuri antaa keski-euroopassa jossa ulkolämpötilat ovat suunnilleen talvisin sen verran lämpimämpiä kuin Suomessa mitä se maapiiri lämmittää.

Ei tuolla tuloilman esilämmityksellä maapiirillä mitään isoja säästöjä saa aikaan. Se on suunnilleen kustannusneutraalitapa leikata talon energiakulutusta. Suurin hyöty siitä minusta on siinä että LTO kone ei sitä käytettäessä juuri koskaan pätki ja mene sulatukselle. Lisäksi LTO koneessa vesikiertoisen jälkilämmityksen voi jättää pois myös maalämpö- ja kaukolämpötaloissa. Tämä säästää koneen hankintakustunnuksissa useamman sata euroa. Isossa osassa Suomea ei taida tarvita käytännössä koskaan minkäänlaista tuloilman jälkilämmitystä jos LTO-koneessa on tuloilman esilämmitys maapiiristä tai lämpökaivosta.

Ainoa negatiivinen puoli mitä olen huomannut on että maapiirin lämmönvaihdinpatterin kenno pitää pyyhkiä puhtaaksi vuosittain ja vaihtaa samalla siihen patteriin uusi karkeasuodatin. Tämä oli kyllä tiedossa jo etukäteen.

Kesällä jäähdytyskäytössä laite on aika tehoton. Jäähdytysteho on luokkaa 100-200 wattia. Sillä asunnon sisäilma pysyy ehkä noin yhden asten viileämpänä kovimmilla helteillä ja sisäilma hieman kuivempana kuin muuten olisi. Elokuussa jäähdytysteho alkaa olla jo täysin olematon kun maapiirin neste alkaa olla niin lämmintä. Lämpökaivossa tehoa olisi jäähdytykseenkin paljon enemmän eikä teho juuri kesän mittaan heikkene. Jostakin lukemani leikkisä nimitys "peltohaalea" on mielestäni osuva termi kuvaamaan sitä jäähdytystehoa mikä maapiiristä tuloilman viilennykseen irtoaa.
 
Back
Ylös Bottom