Varaavan tulisijan liittäminen rakennuksen energiajärjestelmään

Transkriptio

1 Varaavan tulisijan liittäminen rakennuksen energiajärjestelmään DI, TkT

2 Sisältö Puulla lämmittäminen Suomessa Tulisijatyypit Tulisijan ja rakennuksessa Lämmön talteenottopiiput Veden lämmittäminen varaavalla tulisijalla Tulisijan monitorointi Yhteenveto

3 Puulla lämmittäminen Suomessa Pientaloissa käytetty polttopuuta lämmityskaudella 2007/ terawattituntia (Metla, 2009) Vertailuna 90 % käyttöasteella Olkiluoto tuottaa 12,6 TWh vuodessa sähköä 2005 rakennusten lämmitykseen käytettiin 66 TWh Kansantaloudellinen merkitys on suuri Uusiutuva energiamuoto

4 Puulla lämmittäminen Suomessa Paljon energiaa kuluu 150 m 2 pientalossa, kun Lämmitysenergia muutetaan puuksi p-m 2 puuta Suomalaisissa kiinteistöissä poltetaan puuta keskimäärin 3,8 kiinto-m 3 (Metla, 2009). 1,8-2,5 p-m 2 puuta

5 Puulla lämmittäminen Suomessa Minne energia kuluu 150 m 2 omakotitalossa? Lämmitys Lämmin vesi Sähkönkulutus (valaistus, kodinkoneet jne.) Pienempi mitoitus lämmitysteho Huoneisto helposti ylilämmittyy kamiinalla tai perinteisellä isolla varaavalla Tulikivi tulisijalla

6 Puulla lämmittäminen Suomessa Tarvitaan uuteen tilanteeseen soveltuvia tulisijoja Tulisijat on liitettävä rakennuksen energiajärjestelmään

7 Tulisijatyypit Pientulisijoja kahta eri tyyppiä Kamiinat Varaavat tulisijat Myös kiukailla on jonkinlainen merkitys lämmityksessä

8 Tulisijatyypit Kamiina Jatkuvalämmitteisiä Massa <500 kg Puuta poltetaan yleensä noin 2-2,5 kg/h Lämmittävät vai sen aikaa kun pesässä on tuli Teho tyypillisesti 5-8 kw Hyötysuhde 75-90% Hyvä kun tarvitaan nopeasti lämpöä suurella teholla -> mökkikäyttö Soveltuu huonosti matalaenergiarakennuksiin

9 Tulisijatyypit Varaava uuni Poltetaan nopeasti (2-3h) kerralla suuri määrä puuta (10-20 kg), josta saatu energia varastoidaan uunin massaan Massa kg Matala tehotaso 1-3 kw Hyötysuhde 75-90% Soveltuu kun tarvitaan energiaa pitkään matalalla tehotasolla -> matalaenergiarakennukset Vastaavasti huono, jos tarvitaan energiaa paljon ja nopeasti

10 Tulisijatyypit Kiuas Ei varsinaisesti lämmityslaite Hyötysuhde 50-65% Lämmitetään yleensä harvoin Keskustelua LTO-piippujen yhteydessä

11 Tulisija rakennuksessa Tulisija huonetilassa Usein suljettu tila Lämmön jakautuminen muihin tiloihin on heikkoa Mahdollisesti ylisuuri tulisija, jos se valitaan rakennuksen kokonaispinta-alan mukaan E-luvun laskennassa voidaan käyttää hyödyksi 2000 kwh/tulisija (ellei toisin erikseen osoiteta) Kuinka tulisijasta saatavaa hyötyä voidaan lisätä?

12 Tulisijan rakennuksessa Tulisijat ovat olleet viime vuosikymmenet tyypillisesti lisälämmön lähteitä Irrallaan päälämmitysjärjestelmästä Kytkeytyminen vesilämmitysjärjestelmään liittää tulisijan osaksi rakennuksen päälämmitysjärjestelmää

13 Lämmön talteenottopiiput LTO-piiput ovat uusi markkinoille pyrkivä innovaatio Hyödynnetään savukaasujen hormin kautta häviöiksi menevää energiaa Vaatii LTO-yksikön lisäksi kiertovesipumpun ja varaajan Jos tulisijassa poltetaan 10 kg (20 kg) puuta päivässä ja tulisijan hyötysuhde on 80%, niin teoriassa talteen voidaan saada noin 8 kwh/lämmityskerta (16 kwh/lämmityskerta) Lämmityskaudessa lämmityskertoja on noin 100 -> 800 kwh/lämmityskausi

14 Lämmön talteenottopiippu Todellisuudessa saatava hyöty on pienempi, koska Hormilämpötilaa ei voida laskea liian alas -> kondenssiongelmat Äskeinen esimerkki 6 kwh (12 kwh) Vuotuisesta 4000 kwh:n vedenlämmitystarpeesta 15% (30%) Kiuas toisi paremman hyödyn, jos sitä lämmitetään päivittäin

15 Veden lämmittäminen varaavalla tulisijalla Osa tulisijan lämmöstä siirretään veteen Ajetaan lämpö kuumavesivaraajaan, josta se jaetaan käyttökohteisiin Vaatii vesivaraajan ja kiertovesipumpun tulisijaan asennettavan lämmönsiirtimen lisäksi Tällöin tulisija käsitellään E-luvun laskennassa kuten kattila Tällöin hyödyksi saatavasta lämmöstä veteen saadaan siirretyksi 30-50% Edellisen esimerkin tapauksessa kwh (24 40 kw)

16 Veden lämmittäminen varaavalla tulisijalla etunimi sukunimi

17 Veden lämmittäminen varaavalla tulisijalla Vuotuisesta 4000 kwh:n vedenlämmitystarpeesta % Tulisija/vesilämmityssysteemin hyötysuhde on hieman parempi kuin pelkän tulisijan Soveltuu hyvin matalaenergia taloihin Alentaa suoran lämmityksen tehotasoa

18 Tulisijan monitorointi Tulevaisuudessa tulisija liittyy lämmitysjärjestelmiin myös erilaisten tiedonkeräysjärjestelmien kautta Suoraan lämmitykseen tuleva lämpö Veteen siirtynyt lämpö Puun käyttö Hintavertailut Lämmitysmuotojen optimointi

19 Yhteenveto Modernissa rakennuksessa tulisija liitetään osaksi rakennuksen päälämmitysjärjestelmää Vesilämmityksen kautta Tulevaisuudessa myös automaattisen monitoroinnin kautta Puu on uusiutuva energialähde Modernit tulisijat polttavat puhtaasti

20 Lämmittämään