Kertokaas termodynamiikan osaajat miten tuo vesikierron nopeus pitäisi optimoida lämmitysjärjestelmässä? Eli kun pidän kiertovesipumppuja pienellä nopeudella on paluuvesi varsinkin lattiakierrossa reilusti jäähtynyt (luovuttanyut lämpöä) mutta jos pidän kierroksia pumpussa enemmän niin tuo differentiaali on pienempi mutta liikkunut vesimäärä tietenkin suurempi.
Vai onko niin, että ideaalisessa tilanteessa käytettävä enerigiamäärä onkin sama? (Kyseessä öljykeskuslämmitys joskaan sillä ei liene merkitystä tälle akateemiselle tutkinnalle - vai onko?).
Ja sitten arvauksia/tietoa. Parhaat palkitaan.
Vai onko niin, että ideaalisessa tilanteessa käytettävä enerigiamäärä onkin sama? (Kyseessä öljykeskuslämmitys joskaan sillä ei liene merkitystä tälle akateemiselle tutkinnalle - vai onko?).
Ja sitten arvauksia/tietoa. Parhaat palkitaan.
Vastaukset 15
Vanhimmat
kun ei enempää tietoa eikä vielä kokemustakaan niin valitsin sen keskimmäisen nopeuden kv-pumpussa. Yläkerran kiertoon voipi olla parempi tuo nopea kierto että jaksaa pyörittää myös sinne.
Isolla kierrolla saadaan siirtymään ainakin enemmän lämpöä,silloinhan menoveden lämpötila voidaan pitää alhaisempana.
Termostaatitkin toimivat silloin vakaammin.
No entäpä tuollainen kv pumppu jossa nopeus säätyy (ilmeisesti) verkoston paineen mukaan? Ts. pattereista kuuluva vinkuminne pitäisi vähentyä.
Olis kiva saada tuosta lisätietoa.
kyse on ulkolämpötilan mukaan kierrosnopeutta muuttavasta pumpusta, kannattaa kysellä LVI-liikkeistä.
Eikös se ole semmonen joka seuraa paluuveden lämpötilaa ja sen muuttumista. Ja lisää/vähentää kierroksia sen mukaan. Jos paluuvesi alkaa liikaa jäähtyä lisätään kierroksia ja silleen.
Mitä lämpöisempänä paluuvesi tulee takaisin (siis virtausnopeus on suuri) sitä enemmän energiaa menee harakoille. Tämä koskee siis tietenkin vain niitä putkiosuuksia, jotka kulkevat tiloissa, joissa hukkalämpö ei hyödynnä itse rakennuksen lämmittämistä. Tästä ei yleensä omakotitaloissa tarvitse murehtia mutta esim. suuressa rivitalokompleksissa, missä lämpökeskus on erillään asuintaloista asia on erittäin merkittävä. Ilmiä perustuu täysin termodynamiikan sääntöihin, eli mitä suurempi lämpötilaero johtimella on ympäristöönsä nähden sitä enemmän lämpöenergiaa siirtyy maalamman lämpötilan ympäristöön, eli hukkalämpöä syntyy.
tuolla lämpötilaerolla ei kai ole häviöiden kanssa tekemistä lämmityskohteessa vaan energian toimittaja vaatii että kaukolämmössä syntyy mahdollisimman iso lämpötilanmuutos virtauksen kustannuksella. Se on voimalan hyötysuhteelle selvästi parempi.
Putken lämpöhäviö on nimenomaan riippuvainen lämpötilaerosta. Tämä seuraa termodynamiikan pääsäännöstä. Yksinkertaistettu kaava esim maassa kulkevan putken lämpöhävikille (W/m2) on:
q=k(T1-T2) missä
k=ominaislämpöhäviö, T1=nesteen lämpötila, T2=maan lämpötila.
Energian toimittajaa ei kiinnosta mitä siirtimen kiinteistön puoleisessa veden toisiokierrossa tapahtuu, kunhan se vain pysyy erossa toimittajan ensiökierrosta. Eli vapaasti saat pelata kiinteistön lämmitysveden meno- ja paluulämpötiloilla.
Siis Trolli taisi olla tuokin "mosse einsteini", joka on sitä mieltä, että lämpöopin perussäännöt eivät lämmitysputkistossa pädekään!
Eli kukaan ei nähävästi osaa sanoa miten nopeus pitäisi säätää patterivesikierrosa? Jokseenki kuvittelisin että mitä suurempi veden nopeus sitä tasaisempi on ainakin lämpötilajakauma huoneissa.
Mutta onko sillä tekemistä hyötysuhteen kanssa kattilassa mitään... eli lämmitetään isompaa vesimäärää vähemmän (vs pienempää vesimäärää enemmän jos hidas kiertonopeus ja suurempi jäähtyminen).
taida enään onnistua. Muutenkin homma on huomattavan monisyinen...
Optimointi:
1) Suunnitteluvaihe
- Menoveden lämpötila
* Alhainen menoveden lämpötila
-> hyvä lattialämmitykseen
-> kaukolämpövesi jäähtyy paremmin
-> lämmönsiirtoputkistojen lämpöhäviöt pienenee
-> termostaattiventtiilin toiminta paranee
* Korkea menoveden lämpötila
-> lämmönsiirtopinta-ala kasvaa (=investointi kasvaa)
-> vedontunteen riski kasvaa
-> korroosio putkistossa lisääntyy
- Verkoston meno-paluu lämpötilaero
* Suuri lämpötilaero
-> pienet putket
-> suuret lämmönluovuttimet
* Pieni lämpötilaero
-> verkoston lämpöhäviöiden kasvu
Mm. nämä ovat seikkoja, mitkä tulee ottaa huomioon putkiston suunnittelussa. Akateemisten tutkimusten perusteella edellisten kohtien kompromissiksi muutettiin 80-luvulla patteriverkostojen mitoituslämpötila 70/40 asteeseen. Nykyisellään pienen energiankulutuksen omaavissa uudisrakennuksissa lienee järkevämpää käyttää 60/40 lämötiloja, tai jopa 55/45.
Ongelmasi onkin siinä, että putkisto, sen painehäviö (=eli ts. pumpun tehontarve = kulutus), lämmönvaihtimet (=tehonluovutus jne.) on jo suunnitteluvaiheessa lyöty lukkoon. Puhumattakaan muista seikoista, kuten öljykattilan optimaalisesta toiminnasta (käytiaikasuhde, hyötysuhde kattilan lämpötila jne jne). Toisinsanoen kovin paljoa optimoitavaa ei käyttäjälle jää.
2) Käytönaikainen optimointi
- johtuen suunnitteluvaiheessa käytetyistä apriksimaatioista, laskennan epätarkkuudesta, varmuusvarasta, laitteiden kokojen tehojen porrasmaisesta kasvusta yms. tulee käytönaika säätää veden virtausnopeus siten, että mitoitustilanteessa saavutetaan mitoituslämpötilat. ELi esim. -29, tulee meno-paluu vesi olla esim. 60/40. Sen lisäksi verkoston lämmönsäätö käyrien avulla sisälämpötila tulee saada optimoitua vakioksi kutakin ulkolämpötilaa kohden...
Eli summa summarum: Kun verkosto toimii, kuten suunnittelija on halunnut ollaan optimi tilanteessa.
"Eli kun pidän kiertovesipumppuja pienellä nopeudella on paluuvesi varsinkin lattiakierrossa reilusti jäähtynyt (luovuttanyut lämpöä)..."
- liiaksi alijäähtynyt, ei luovuta tarpeeksi tehoa. Toisaalta lattiakierrossa paluuveden tuleekin olla huomattavasti viileämpääkin kuin patteriverkostossa, sillä lattian pinta-ala on suurempi kuin patterin.
"...mutta jos pidän kierroksia pumpussa enemmän niin tuo differentiaali on pienempi mutta liikkunut vesimäärä tietenkin suurempi."
- kyllä painehäviö on kasvanut, tehoa tarvittu enemmän, öljykattilan hyötysuhde huonompi.
"Vai onko niin, että ideaalisessa tilanteessa käytettävä enerigiamäärä onkin sama?..."
- ei.
"...(Kyseessä öljykeskuslämmitys joskaan sillä ei liene merkitystä tälle akateemiselle tutkinnalle - vai onko?)."
- on.
Kiitos ensimmäisestä oikeasta vastauksesta (!)
Onks muuten tuo -29 jokin ns. "suunnittelu kylmä" vai miksi juuri sen mainitsit?
Meillä on omat pumput patteri- ja lattiakierrolle. Ja pitänee seuraavilla pakkasilla katsoa noita lämpötiloja. Se miksi koko asiaa kyselen johtui siitä, että lattiakierron huoneissa alakerrassa tuli vilu. Tähän alustavasti auttoi pumpun nopeuden nosto. Eli taisi sitten tulla tehtyä sitä käytönaikaista säätöä :)
Milleköhän parametreilla nuo lattiakierrot säädetään (jos pattereissa esim on vastaava 70/40)? Meillä ainakin on lattiassa veden lämpötila näitä nykyisiä (max 40astetta) virityksiä suurempi ihan reilusti. Lienee harvempi putkisto.
Mainittakoon, että talo on 230 m3 korkeilla huoneilla ja paljon kutioita. Öljyä menee 2400-3400 litraa talvesta riippuen (3hlö). Eli ihan kohtuuton energia määrä ei ole mutta lienee pienempi ihan uusissa vastaavissa sipo taloissa.
Piti olla 230 m2 ja paljon kutioita...
Lattialämmityksen mitoituslämpötila on huomattavasti matalempi kuin patteriverkostossa. Se on käytetystä lattiamateriaalista, valmistajan käyttämästä putkesta ja jaotuksesta riippuvainen tekijä. Tyypillisesti menoveden lämpötila on 30oC... 45oC ja vesipuolen lämpötilaero jotain 5-10oC. Mutta valmistajasta ja kohteesta siis riippuvainen, katso piirustuksistasi, sinne ne on merkitty.
Juu, Suomessa käytetään näissä lämmitystehon/energia laskelmissa Ilmatietenlaitoksen määrittelemän "normivuoden" mukaisia vyöhykkeitä lämmityslaitteiden mitoitukseen. Näitä vyöhykkeitä on neljä, ja mitoituspakkanen vaihtelee siten Helsingin -26oC aina Lapin -38oC välillä. Tarkoittaa siis sitä että periaatteessa tuolla pakkasella saavutetaan juuri ja juuri sisäilman lämpötilaksi tuo 21oC. Todellisuudessa mitoituksessa lähdetään "wöörst skenaario" ajatuksesta ja lisätään varmuus kertoimia mutu tuntumalla, joten kyllä kämpän lämpötilan tulisi pysyä 21oC säällä kuin säällä...
Joo, toi lämpö pyrkii nouseen kyllä ylöspäin, jolloin todellisuudessa jos tilat korkeita ja avaria, niin alakerran lattialämmitys saattaa olla kusessa kovilla pakkasilla. Kokenut suunnittelija osaa kylläkin ottaa kyseiset seikat huomioon... yleensä... Onkos sulla ilmanvaihtoa, jolla saisit lämpötilajakaumaa tasoitettua?
Pieni lattialämmityksen lämpötilaero tasaa lattian lämpötilaa. Tähän päästään suurella nopeudella. Energiaa kuluu saman verran kuin jos ero olisi suurempi. Huoneen lämpötila on sama, mutta lämpö jakautuu epätasaisesti. Jos laatta on lisäksi ohut, lämpötilan muutoksessa sisäilman lämpötila pysyy tasaisena.
Termostaatti on lattialämmityksessä tarpeeton,koska muutokset ovat betonista johtuen erittäin hitaita (1-2 vrk´). Patterilämmityksessä termostaatti antaa hyvän tuloksen.