Lämmitys ja jäähdytys

Ratkaisu

Kaksi lämpötilatasoa ja menoputkea lämmitysvesiverkostossa, 55…65 astetta ja 25…50 astetta. Näillä yhteinen paluuputki. Käyttövedelle vain kylmän veden putki huoneistoihin ja välipohjalaattakohtainen käyttöveden lämmönsiirrin.

Perusteita

• Alemman lämpötilatason käyttömahdollisuus parantaa lämpöpumpun COPia ja CHP-laitoksen
  sähköntuotannon hyötysuhdetta, tekee lämmön varastoinnin edullisemmaksi ja pienentää siirron lämpöhäviöitä
• Mahdollisuus käyttää läpi vuoden myös korkeampaa lämpötilatasoa parantaa kysyntäjouston mahdollisuuksia, koska ylöslämmitys voi tapahtua nopeammin. Ts. perustilanteissa käytetään edullisempaa matalalämpötilaista kiertovettä. Korkeamman lämpötilan lämmitysvettä käytetään harvemmin, vain silloin kun alemmalla lämpötilalla saavutettava teho ei riitä.
• Lämpimän käyttöveden kiertojohtoa ei tarvita, koska lämmönvaihdin on lähellä käyttöpistettä
• Jos laki joskus sallii, voidaan vailla legionellabakteerivaaraa käyttää myös alempaa käyttöveden lämpötilaa, koska vesitilavuus vaihtimen jälkeen on sen verran pieni, että bakteerikasvustoa ei pääse syntymään
  

Tutkittavaa

• Kuinka suuri on mainittujen asioiden merkitys numeroina joissakin esimerkkijärjestelmissä?
• Onko tarvittava kytkentä ja venttiilistö laatassa tehtävissä riittävän yksinkertaiseksi?
• Toimiiko 3-putkijärjestelmä eli 2 menoa eri lämpötiloilla, yhteinen paluu? Nouseeko paluulämpötila mainittavasti ko. kytkennällä verrattuna 4-putkijärjestelmään?
• Voisiko käyttöveden lämmönsiirrin olla luontevasti osa märkätilan pohjaelementtiä?

IV-koneessa vesikiertoinen kanavapatteri lämmitykseen ja jäähdytykseen

• Voi hoitaa suuren osan lämmityksestä (=ilmanvaihtolämmitys, rittää yhdessä märkätilojen lattialämmityksen kanssa hyvin eristetyssä rakennuksessa. Tässä ajateltu ”kevytlattialämmitys” muualla täydentää kokonaisuuden.)
• Reagoi nopeasti auringon, sähkölaitteiden ja ihmisten tuottamaan lämpöön ja pitää sisälämpötilan tasaisena
• Samoin esim. poissaolon aikaisen lämpötilan laskun jälkeinen nopea lämmönnosto takaisin onnistuu, koska lämmönluovuttimien terminen massa on pieni
• Vesikiertoisuus mahdollistaa edullisempien ja ympäristöystävällisempien lämmönlähteiden käytön kuin sähköpatteri ja lämmön varastoinnin edullisesti vesivaraajaan

• Saako kanavapatterin riittävän edullisesti (muualta kuin Kiinasta), joko koneeseen sisälle tai erillisenä?
• Miten patteri kytketään esim. lattialämmityksen oheen, jäähtymän ja toisaalta hetkellisen tehon
  maksimoimiseksi?

Teräskouruissa lattialämmitysputket. Toimivat samalla putkina iv-koneen kanavapatterille.

• Helposti rakennettava, tarkistettava ja huollettava ”kevytlattialämmitys”
• Useimmissa tapauksissa riittää yhdessä iv-koneen kanavapatterin kanssa nykyisillä eristystasoilla
• Jos vesikierto pysyy palotilanteessa yllä, se jäähdyttää ympäröiviä kantavia rakenteita ja parantaa niiden palonkestoa
  

• Lämpöteho erityisesti alemmilla lämpötilatasoilla?
• Riittääkö sellaisenaan lattialämmitykseksi (jos sitä tarvitaan)? Lattian pintalämpötila?
• Liitosten tarkka toteutus laatan hissikuilun puoleisessa eli lähtöpäässä?

Jos em. lämmitykset eivät riitä, lattialämmitysputket avattavissa olevassa tilassa pintalattian alla, muotolaattojen asennustilassa

• Joustava mahdollisuus asentaa lattialämmitys juuri sinne, mihin sitä tarvitaan
• Lämmityspiirit ja niiden säätö on jaettavissa hyvinkin pieniin alueisiin, jälkikäteenkin
• Kaikki liitokset tehtävissä helposti saavutettavissa oleviin paikkoihin
• Terminen massa on pieni
  

• Sopivat varusteet ja niiden sijoittelu (termostaatit, venttiilit ym.) tällaiseen asennukseen
• Lämmönluovutus, W/mK?
  

• Mahdollistaa erittäin nopean lattialämmityksen tehonsäädön, koska lämpöä varaava säätämätön
  massa on hyvin pieni ja lämmön johtuminen tehokasta-> esim. lattian nopea kuivatus aina tarvittaessa on mahdollista pitämättä lämmitystä silti koko aikaa päällä
• Vesi kaksoispohjassa vaimentaa lattian kuminaa
• Rakenne jäykistää pohjan ja kiertovesikanavat muodostuvat “sivutuotteena” tai toisinpäin
  

• Tarkka kaksoispohjan ja tukien rakenne?
  

Lämmönsäädön ohjain, joka ottaa huomioon energian kulloisenkin tuntihinnan (energia + siirto). Asukas itse säätää tavanomaisen asetusarvon lisäksi asetusarvon riippuvuuden energian hinnasta ja hyväksymänsä lämpötilan huojunnan, sen myös tuntihinnasta riippuvana.

• Mahdollistaa kysyntäjouston tuotannon ja kulutuksen tasapainottamiseksi eli mm. uusiutuvan energian tuotannon osuuden
  kasvattamiseksi
• …siten, että asumismukavuutta ei heikennetä enempää kuin asukas itse hyväksyy, ts. järjestelmä hakee optimin yksilön ja yhteiskunnan intressien
  yhteensovittamisessa
• Sama logiikka sopii pienin muutoksin monenlaisten lämmitysten ja jäähdytysten ohjaukseen
• Kun laite ja algortimi on kerran kehitetty, yhden ohjaimen marginaalihinta on pieni
  

• Toimii parhaiten, kun käyttäjäkohtainen laskutus suoraan energiayhtiöstä tai bonus kysyntäjoustosta?
• Mittalain vaikutus? Mittari ja ohjain yhdistetty?
  
• Käytännön toteutus, miten ohjataan
• Prosessori kussakin ohjaimessa vai enemmän keskitetysti?
  

• Lisää turvallisuutta, vähentää liukastumisia
• Parantaa tilankäytön tehokkuutta: laajentaa terassien käyttöaikaa ja vapauttaa tilaa lumikasoilta muihin tarkoituksiin
• Vähentää lumenajon tarvetta erityisesti keskustoissa
• Sama ohjauslogiikka kuin edellä mainittiin soveltuu pienin muutoksin myös tähän
  

• Lämmönsiirron tehokkuus, riittääkö teho kyseeseen tulevilla lämpötiloilla?
• Energiaskenaariot, kuinka usein ylijäämäenergioita olisi käytettävissä tähän tarkoitukseen?
• Verotuksen ym. asiaan vaikuttavien taustatekijöiden tai hintakomponenttien oletettava kehitys ja vaikutus?
  

Sulanapitoputkiston käyttö ”väärinpäin”, aurinkolämmön keruuseen

• Käytännössä ilmainen aurinkolämmön keruumahdollisuus. Lämpöpumppujen lämmönlähde, kun on riittävän lämmintä (> n. 5 C).
• Maalämmön yhteydessä mahdollistanee porareikien lyhentämisen
• Jos vaihtoehtona olisi lämmönkeruu ilmasta tai aurinkokeräimin, sulanapitoputkisto on hiljaisempi ja/tai vähemmän näkyvää tilaa vievä
  

• Paljonko energiaa saadaan kerättyä eri lämpötilatasoilla, varjostuksilla, tuulisuuksilla, putkitustiheyksillä ja pintarakenteilla?
  
• Millaiset rakenteet kestävät mahdollisen
  kondenssin, jota keruuputket aiheuttavat?

Yksi laatta tai sen osa energiakeskuksena, sisältäen sähköpääkeskuksen, aurinkosähköinvertterin, kaukolämmönvaihtimen, lämpöpumpun, lämpimän ja kylmän varastosäiliön ja varusteet

• Laatan rakenne mahdollistaa myös ko. keskuksen vaatimat putkitukset ja sähkövedot
• Äänieristys alaspäin ja runkoäänien vaimennus ovat rakenteella sellaisenaan hyvät (etenkin lämpöpumppu vaatii äänieristystä)
• Standardirakenne voidaan suunnitella huolella hyvän suorituskyvyn takaamiseksi
• Vähentää toistuvan LVI-suunnittelun tarvetta
• Nopea asentaa, virhemahdollisuudet vähenevät
  

• Käytännön toteutus, miten mitoitetaan ja kytketään suuren energiajoustavuuden mahdollistava yhdistelmä kaukolämmönvaihdin + lämpöpumppu + lämpö- ja kylmävarastot sekä kokonaisuuden ohjain?
  

Suuret kylmävarastosäiliöt katolla, voivat olla myös osana em. energiakeskusta

• Sama vesi voi toimia sprinklauksen varmistavana vesilähteenä
  

• Kytkennät käytännössä?
  

Lämpövarastosäiliöt lattioiden palkkiväleissä tai hissikuilun seinissä olevissa säiliöissä

• Kokonaisuuden kannalta mahdollisimman vähän tilaa vievä ratkaisu
• Parantaa äänieristystä, koska vesi lisää rakenteiden massaa
  

• Kytkennät ja toteutettavuus?