VIESMANN. Lämpöpumppujen perusteet. Suunnitteluohjeet

Transkriptio

1 VIESMANN Lämpöpumppujen perusteet Suunnitteluohjeet 5/205

2 Sisällysluettelo Sisällysluettelo. Perusteet. Lämmöntuotto... 3 Lämmön jakautuminen... 3 Lämmöntuotto lämmönkeruuputkistoilla/porakaivoilla... 3 Lämmöntuotto pohjavedestä... 4 Lämmöntuotto kylmävaraajalla/aurinko-ilma-absorbaattorilla... 6 Lämmöntuotto ympäröivästä ilmasta... 7 Toimintatavat... 8 Rakennuskuivaus/lattiankuivaus (kasvanut lämmöntarve)... 0 Teholuku ja vuositason tehokerroin... 0 Vuositason tehokertoimen laskeminen Jäähdytys... 0 Ensiölähteen käyttö Melunmuodostus... Melu... Ääniteho ja äänenpaine... 2 Äänen eteneminen rakennuksissa... 3 Äänen heijastuminen ja äänenpainetaso (suuntakerroin Q) Yleiskuva Lämpöpumppulaitteiston suunnitteluprosessi Fluorattuja kasvihuonekaasuja koskeva asetus... 5 Lämpöpumppujen tiiviystarkastukset... 5 Tiiviystarkastuksen aikavälit Määräykset ja direktiivit Sanasto Aakkosellinen hakemisto VIESMANN Lämpöpumppujen perusteet

3 Perusteet. Lämmöntuotto Lämmön jakautuminen Aurinko-ilma-absorbaattori (Aurinko) Jäävaraaja (Vesi) Kaivopiiri (Vesi) Ensiöpiiri Jäätymätön neste (Vesi) Kylmäainepiiri Lämmityslaitteisto Ensiöpiiri Jäätymätön neste (Maaperä) Ensiöpiiri Ilma Lämmönlähteenä maaperä Tasokeräimet tai porakaivot ottavat lämmön maaperästä. Ensiöpiiri (jäätymätön neste) johtaa tämän lämmön lämpöpumpun kylmäainepiiriin. Siellä tuotetaan lämmityslaitteistoa varten vaadittava korkeampi lämpötilataso. Lämmönlähteenä vesi (kaivopiiri) Kaivopiirissä kiertävästä vedestä siirretään lämpö ensiöpiiriin (jäätymätön neste). Tämän jälkeen lämmönsiirto tapahtuu samalla tavalla kuin maaperän ollessa lämmönlähteenä. Tämän takia monet jäätymätön neste/vesi-lämpöpumput voidaan muutossarjalla muuntaa vesi/vesi-lämpöpumpuiksi. Aurinko-ilma-absorbaattori voi toimia myös suoraan ensiölähteenä. Lämmönlähteenä ilma Tuuletin johtaa ympäristön ilmaa energian siirtämiseksi lämpöpumppuun lämpöpumpun höyrystimen kautta. Lämpöpumpun prosessin (kylmäainepiiri) avulla lämmitys/käyttöveden lämmitys saavuttaa halutun korkean lämpötilatason. Lämpöenergia siirretään lämmitykseen/käyttöveteen lauhduttimen kautta. Lämmönlähteenä kylmävaraaja/aurinko-ilma-absorbaattori Ympäröivä maaperä ja aurinko-ilma-absorbaattori lämmittävät kylmävaraajan lämmönsiirtonesteen (veden). Lämpöpumppu ottaa tämän ensiöenergian kylmävaraajasta ja siirtää sen kylmäainepiirin välityksellä lämmityslaitteistoon. Jos kylmävaraajan väliaine alittaa tällöin jäätymispisteen, käytetään lisäksi kiteytyslämpöä. Lämmöntuotto lämmönkeruuputkistoilla/porakaivoilla Lämmöntuotto lämmönkeruuputkistoilla Maaperästä saatavan lämmön määrä riippuu useista eri tekijöistä. Nykytietojen perusteella runsasvetinen savimaa sopii erityisen hyvin lämmönlähteeksi. Kokemusten perusteella voidaan laskea erityisen lämmönottotehon (kylmäteho) olevan vuositason keskiarvona q E = 0-35 W/m 2 maapinta-ala ympärivuotisessa (monovalentissa) käytössä (katso myös kohta Suunnitteluohjeet lämpöpumppujen erillisissä suunnitteluasiakirjoissa). Jos maaperä on erittäin hiekkaista, lämmönottoteho on pienempi. Epävarmoissa tapauksissa on käännyttävä maaperäasiantuntijan puoleen. Jäähtyneen maaperän uudistuminen tapahtuu jo lämmityskauden toisella puoliskolla auringonpaisteen ja sateiden lisääntyessä ja näin varmistetaan, että maaperä on taas käytettävissä lämmitystarkoituksiin lämmönvaraajan tulevalla lämmityskaudella. Seuraavat näkökohdat on otettava huomioon: Jäätymättömän nesteen putkiston alueelle ei saa sijoittaa kasveja, joiden juuret ulottuvat syvälle. Lämmönkeruuputkiston yläpuolisia pintoja ei saa sulkea. Sulkeminen estää maaperän uusiutumisen. Lämpöpumppujen perusteet VIESMANN 3

4 ,2,5 m C B D E F D E C A G vähintään 5 m A Lämpöpumppu B Lattialämmitys C Keräyskaivo ja jäätymättömän nesteen jakaja D Jäätymättömän nesteen jakaja lämmönkeruuputkistoille tai porakaivoille (menovirtaus) Lämmöntuotto porakaivoilla Maalämmöllä toimivan porakaivolaitteiston ottotehon voidaan olettaa olevan tavallisissa hydrogeologisissa olosuhteissa 50 W/m putken pituus putkenpituuden (VDI 4640 mukaan). E Jäätymättömän nesteen jakaja (paluuvirtaus) F Lämmönkeruuputkisto: Yksittäisen johdon kokonaispituus: 00 m G Porakaivo (Duplex-kaivo) Porauksissa on käytettävä DVGW-työohjelehden W 20 mukaan sertifioitua porausyritystä. Viessmann suosittelee, että käsittely hoidetaan Viessmann Deutschland GmbH -yhtiön geotermiikan osaston välityksellä. Porausaukot: Kun porausaukon syvyys on < 00 m, niistä vastaavat vesiviranomaiset. Kun porausaukon syvyys on > 00 m, vastaavien kaivosviranomaisten on ne hyväksyttävä. Lämmöntuotto pohjavedestä Pohjaveden käytölle on saatava vastaavien viranomaisten lupa (esim. vesiviranomaiset). Lämmön hyödyntämistä varten käyttöön on otettava paluu- tai- suotokaivo. 4 VIESMANN Lämpöpumppujen perusteet

5 F D C vähintään 5 m B A E A Lämpöpumppu B Erotuslämmönvaihdin C Imukaivo ja kaivopumppu Veden laadun on vastattava jäljempänä olevassa taulukossa annettuja jaloteräksen (.440) ja kuparin raja-arvoja. Jos näitä raja-arvoja noudatetaan, kaivon käytön voidaan yleensä olettaa olevan ongelmatonta. Veden laatu voi kuitenkin vaihdella, minkä takia suosittelemme asentamaan jaloteräksisen lämmönvaihtimen erotuslämmönvaihtimeksi (katso myös kohta Suunnitteluohjeet lämpöpumppujen erillisissä suunnitteluasiakirjoissa). Seuraavissa tapauksissa vaaditaan aina jaloteräksistä ruuvein kiinnitettyä erotuslämmönvaihdinta: Kuparin raja-arvoja ei voida noudattaa. Vesi on peräisin järvistä ja lammista. Ohje Täytä ensiöpiiri (välipiiri) jäätymisenestoseoksella, esim. Tyfocor. Kuparisten tai jaloteräksisten levylämmönvaihtimien kestävyys suhteessa veden sisältämiin aineisiin Ohje Seuraava taulukko ei ole täydellinen ja se toimii vain ohjeistuksena. + Normaaleissa olosuhteissa hyvä kestävyys 0 Korroosioaltis erityisesti, jos useiden tekijöiden arvo on 0 Ei sovellu Sähkönjohtokyky Kupari Jaloteräs < 0 µs/cm µs/cm + + > 500 µs/cm 0 D Paluukaivo E Pohjaveden virtaussuunta F Lattialämmitys Sisältöaine Pitoisuus Kupari Jaloteräs mg/l Orgaaniset aineet jos todettavissa 0 0 ammoniakki (NH 3 ) < > 20 0 kloridi (Cl ) < > rauta (Fe), liuennut < 0,2 + + > 0,2 0 0 vapaa (syövyttävä) hiilihappo (CO 2 ) < > 20 0 mangaani (Mn), liuennut < 0, + + > 0, 0 0 nitraatti (NO 3 ), liuennut < > ph-arvo < 7, ,5-9,0 + + > 9,0 0 + happi < 0,2 + + > 0,2 0 + rikkivety (H 2 S) < 0, > 0,05 0 vetykarbonaatti (HCO 3 )/ sulfaatti (SO 4 2 ) <,0 0 0 >,0 + + vetykarbonaatti (HCO 3 ) < > alumiini (Al), liuennut < 0,2 + + > 0,2 0 + sulfaatti (SO 2 4 ) < > sulfiitti (SO 3 ) < + + Lämpöpumppujen perusteet VIESMANN 5

6 Sisältöaine Pitoisuus mg/l Kupari Jaloteräs vapaa kloorikaasu (Cl 2 ) < > 5 0 Lämmöntuotto kylmävaraajalla/aurinko-ilma-absorbaattorilla Jäätymätön neste/vesi-lämpöpumppuihin voidaan asentaa kylmävaraaja yhdessä aurinko-ilma-absorbaattorin kanssa vaihtoehtoiseksi ensiölähteeksi. Vaihtokytkentä tapahtuu 3-tievaihtoventtiilillä. Kylmävaraajan ja aurinko-ilma-absorbaattorin lämpötiloista riippuen ovat seuraavat käyttötilat mahdollisia: Kylmävaraajaa käytetään ainoana ensiölähteenä. Aurinko-ilma-absorbaattoria käytetään ainoana ensiölähteenä. Kylmävaraaja uusiutuu aurinko-ilma-absorbaattorin ja maaperän kautta. C D E B H K A F G F A Lämpöpumppu B Lattialämmitys C Auringonsäteilystä saatava lämpö D Ympäröivästä ilmasta saatava lämpö E Aurinko-ilma-absorbaattori Kylmävaraaja sijoitetaan kokonaan maaperään ja täytetään vedellä. Vaadittava vesimäärä lasketaan lämmitys- ja jäähdytystehosta. Esimerkiksi 0 kw lämmitystehoa varten vaaditaan n. 0 m 3 vesimäärä. F Maaperästä saatava lämpö G Kylmävaraaja otto- ja uusiutumislämmönvaihtimella H 3-tievaihtoventtiili ensiölähteen vaihtokytkentää varten K Aurinkoenergiajärjestelmän ohjainlaite Jos kylmävaraajaa käytetään ensiölähteenä, vesi jäähtyy kylmävaraajassa. Jäähdytyksestä saatava energiamäärä on,63 Wh/(kg K). Jos vesi jäätyy, lämpöpumppu voi hyödyntää myös kiteytymislämpöä. Tällöin saatava energiamäärä on 93 Wh/kg, joka on yhtä suuri kuin veden jäähtyessä arvosta 80 arvoon 0 C. Seuraavassa kaaviossa esitetään energiamäärät lämpötilan ja veden olomuodon muuttuessa nestemäisestä kiinteäksi. 6 VIESMANN Lämpöpumppujen perusteet

7 00 80 Lämpötila C 0 93 Wh/kg 93 Wh/kg Energiamäärä 0,58 Wh/(kg K),63 Wh/(kg K) Laitekohtainen Lämpökapasiteetti Jotta lämpöpumpun käyttö on varmistettu koko vuoden, kylmävaraaja uudistuu aina aurinko-ilma-absorbaattorin ja maaperän lämmön ansiosta. Lisäksi aurinko-ilma-absorbaattoria voidaan käyttää ainoana energianlähteenä. Oikein mitoitetun kylmävaraajajärjestelmän tehokkuus on verrattavissa porakaivolaitteiston tehokkuuteen. Kylmävaraajaa voidaan käyttää kesäisin myös huonejäähdytykseen (jäähdytystoiminto luonnollinen jäähdytys ). Jotta saavutetaan suuri tehokkuus, täytyy kylmävaraajan olla tätä varten lämmityskauden lopussa täysin jäätynyt. Lämmöntuotto ympäröivästä ilmasta Ilma/vesi-lämpöpumppuja voidaan käyttää maaperä- ja pohjavesilämpöpumppujen tapaan ympärivuotisesti, jos käyttörajoja noudatetaan (ilman vähimmäis-sisääntulolämpötila). Matalaenergiatalostandardin mukaisissa rakennuksissa monoenergeettinen toimintatapa on mahdollinen, ts. käyttö yhdessä sähkölisälämmityksen kanssa kuten esim. lämpimän käyttöveden lisälämmitysvastuksen kanssa. Ilma/vesi-lämpöpumpuissa ympäröivästä ilmasta saatavan lämmön ottotehon suuruus määräytyy rakenteen tai laitteiston koon mukaan. Laitteeseen asennettu tuuletin ohjaa vaaditun ilmamäärän höyrystimeen. Se siirtää ilmasta saadun lämpöenergian lämpöpumpun kiertoon. Sisäsijoitus E C B K G A A Sisälle sijoitettu lämpöpumppu B Poistoilmakanava C Tuloilmakanava E Lattialämmitys G Lämmityspiirijakaja K Lämpöpumpun ohjauskeskus Lämpöpumppujen perusteet VIESMANN 7

8 Sisälle sijoitetuissa lämpöpumpuissa tulo- ja poistoilma-aukot on sijoitettava rakennukseen niin, että ilman oikovirtausta ei synny. Tämän takia suosittelemme kulma-asennusta. Ulkosijoitus A E H K L G M D A Ulos sijoitettu lämpöpumppu D Lämmitysveden puskurivaraaja E Lattialämmitys G Lämmityspiirijakaja Ulos sijoitettujen lämpöpumppujen lämmitysjärjestelmään liittämistä varten saatavilla on hydraulisia, eri pituisia liitäntäsarjoja (lisävaruste). Lämpöpumpun ja rakennukseen asennetun ohjauskeskuksen väliseen tiedonvaihtoon tarvitaan sähköliitäntäjohdot (lisävaruste). Toimintatavat Lämpöpumppujen toimintatapa määräytyy ensisijaisesti valitun tai käytettävissä olevan lämmönjakojärjestelmän mukaan. Mallista riippuen Viessmann-lämpöpumppujen menoveden lämpötila on jopa 72 C. Korkeampia menoveden lämpötiloja varten tai erittäin matalien ulkolämpötilojen yhteydessä lämmityskuormituksen kattamiseksi tarvitaan mahdollisesti ylimääräinen lämmöntuottaja (monoenergeettinen tai bivalentti toimintatapa). Uudisrakennuksessa lämmönjakelujärjestelmä on yleensä vielä vapaasti valittavissa. Lämpöpumput saavuttavat korkeita vuositason tehokertoimia vain, kun ne on yhdistetty lämmönjakelujärjestelmiin, joiden menoveden lämpötilat ovat alhaiset, esim. 35 C. H Sähköliitäntäjohdot K Lämpöpumpun ohjauskeskus L Lämpimän käyttöveden lisälämmitysvastus M Hydraulinen liitäntäsarja Jos lämmitysveden lisälämmitysvastus (lisätarvike) on käytössä, se on asennettava rakennukseen. Bivalentti toimintatapa Bivalentissa käytössä lämpöpumppua täydennetään lämmityskäytössä lisälämmöntuottajalla, esim. öljy-/kaasulämmityskattilalla. Tämän lämmöntuottajan ohjaus tapahtuu lämpöpumpun ohjauskeskuksesta. Monoenergeettinen toimintatapa Toimintatavat, joissa lisälämmöntuottajaa ja lämpöpumpun kompressoria käytetään sähköisesti. Lisälämmöntuottajana voidaan käyttää esim. lämpimän käyttöveden lisälämmitysvastusta toisiopiirissä. Monovalentti toimintatapa Monovalentissa toimintatavassa lämpöpumppu kattaa ainoana lämmöntuottajana rakennuksen koko lämmityskuormituksen standardin EN 283 mukaan. Tämän toimintatavan edellytyksenä on, että lämmönjakelujärjestelmän menoveden lämpötila on alle lämpöpumpun menoveden maksimilämpötilan. Lämpöpumpun mitoituksessa on otettava huomioon mahdolliset lisäykset sulkuaikojen ja sähkölaitoksen erikoistariffisäädöksien osalta. Ohje Ilma/vesi-lämpöpumpuissa täytyy alempia käyttörajoja noudattaa (katso vastaavan lämpöpumpun suunnitteluohjeet). Käyttörajojen alapuolella olevissa ulkolämpötiloissa lämpöpumppu kytkeytyy pois, eikä tuota enää lämpöä. 8 VIESMANN Lämpöpumppujen perusteet

9 Monoenergeettisen toimintatavan kateosuus Lämpöpumpun kateosuus, vuositason lämmityskäyttö, % Lämpöpumpun osuus, maksimaalinen lämmitysteho (EN 283), % Lämpöpumpun kateosuus prosentteina standardoidun asuinrakennuksen vuositason lämmityksestä (vain lämmityskäyttö) riippuu monoenergeettisellä toimintatavalla käytetyn lämpöpumpun lämmitystehosta Pienempien investointikulujen takia lämpöpumpun monoenergeettinen toimintatapa saattaa olla taloudellisesti edullisempaa kuin monovalenttisesti käytetty lämpöpumppu erityisesti uusissa rakennuksissa. Tavallisissa laitteistokokoonpanoissa lämpöpumpun lämmitysteho on n % rakennuksen suurimmasta vaaditusta lämmityskuormituksesta (standardin EN 283 mukaan). Lämpöpumpun osuus vuositason lämmityskäytöstä on n %. Bivalentti-rinnakkainen toimintatapa Bivalenttien toimintatapojen kateosuudet Lämpöpumpun kateosuus, vuositason lämmityskäyttö, % A B Lämpöpumpun osuus, maksimaalinen lämmitysteho (EN 283), % Pienempien investointikulujen takia koko lämpöpumppulaitteistoon sopivat bivalentit toimintatavat erityisesti korjatussa rakennuskannassa olemassa olevien lämmityskattilalaitteistojen osalta. Ohje Monoenergeettisessä ja bivalentti-rinnakkaisessa toimintatavassa lämmönlähde (maaperä) on suunniteltava (bivalentti-vaihtoehtoiseen toimintatapaan verrattuna) korkeampien käyntiaikojen perusteella rakennuksen kokonaistehontarpeelle. Ulkolämpötilasta ja lämmityskuormituksesta riippuen lämpöpumpun ohjauskeskus kytkee päälle toisen lämmöntuottajan lämpöpumpun lisäksi. Tavallisissa laitteistokokoonpanoissa lämpöpumpun lämmitysteho on n % rakennuksen suurimmasta vaaditusta lämmityskuormituksesta standardin EN 283 mukaan. Lämpöpumpun osuus vuositason lämmityskäytöstä on n %. Bivalentti-vaihtoehtoinen toimintatapa Lämpöpumppu vastaa täysin rakennuksen lämmityksestä tiettyyn ulkolämpötilaan (kaksiarvolämpötila) asti. Kaksiarvolämpötilan alapuolella lämpöpumppu sammuu, ja ylimääräinen lämmöntuottaja (öljy-/kaasulämmityskattila) lämmittää rakennuksen yksin. Lämpöpumpun ohjauskeskus hoitaa vaihtokytkennän lämpöpumpun ja lisälämmöntuottajan välillä. Bivalentti-vaihtoehtoinen toimintatapa sopii erityisesti rakennuskantaan, jossa on käytössä perinteiset lämmönjakelu- ja lämmönsiirtojärjestelmät (lämpöpatterit). Sähkön verkkojakelun tariffit Lämpöpumppujen taloudellista käyttöä varten useimmilla sähkölaitoksilla on tarjolla erikoissähkötariffeja. Näiden erikoissähkötariffien myötä sähkölaitokset voivat keskeyttää lämpöpumppujen virranjakelun väliaikaisesti verkon ollessa erittäin kuormittunut. Lämpöpumppujen osalta yleinen sulkuaika on enintään 3 x 2 tuntia 24 tunnin aikana. Sulkuajat eivät aiheuta merkittävää vaikutusta lattialämmityksellä aikaansaatuun huoneenlämpöön järjestelmäviiveen ansiosta. Muissa tapauksissa sulkuajat voidaan ohittaa käyttämällä lämmitysveden puskurivaraajaa. Vaihtoehtoisesti bivalenteissa lämpöpumppujärjestelmissä rakennuksen lämmitys voidaan hoitaa sulkuaikojen aikana täysin lisälämmöntuottajalla. Ohje Kahden keskeytyksen välinen vapautusaika ei saa olla aiempaa sulkuaikaa lyhyempi. Jos sähkön verkkojakelussa ei ole sulkuaikoja, ei erikoissähkötariffeja sovelleta. Tällöin lämpöpumpun virrankulutus laskutetaan yhdessä kotitalouden tai yrityskäytön virrankulutuksen kanssa. Lämpöpumpun kateosuus prosentteina standardoidun asuinrakennuksen vuositason lämmityskäytössä (vain lämmityskäyttö) riippuu lämpöpumpun lämmitystehosta ja valitusta käyttötavasta A Bivalentti-rinnakkainen toimintatapa B Bivalentti-vaihtoehtoinen toimintatapa Lämpöpumppujen perusteet VIESMANN 9

10 Rakennuskuivaus/lattiankuivaus (kasvanut lämmöntarve) Uusissa rakennuksissa rakennustavasta (esim. yksiosainen) riippuen voi olla paljon vettä sitoutuneena tasoitus- tai sementtipäällysteisiin, sisärappauksiin jne. Käyttöpintojen (laatat, parketti jne.) asentamisen edellytyksenä on, että lattian jäännöskosteus on vähäinen. Rakennuksen vaurioiden välttämiseksi tämä sitoutunut vesi on haihdutettava lämmityksellä. Tästä syntyy normaaliin rakennuslämmitykseen verrattuna noussut lämmöntarve. Oikein mitoitetut lämpöpumput eivät usein pysty kattamaan tätä noussutta lämmöntarvetta. Sen takia täytyy näissä tapauksissa käyttää toimitukseen kuulumattomia kuivauslaitteita tai lämmitysveden lisälämmitysvastusta. Teholuku ja vuositason tehokerroin Sähköllä toimivien kompressiolämpöpumppujen tehokkuuden arvioimiseksi standardissa EN 45 määritetään teholuvun ja tehokertoimen tunnusluvut. Teholuku Teholuku kuvaa hetkellisesti saadun lämmitystehon suhdetta laitteen todelliseen tehonottoon. = P H P E P H Lämpöpumpusta aikayksikköä kohden lämmitysveteen luovutettu lämpö (W) P E Laitteen keskimääräinen sähkötehonotto tietyllä aikavälillä, mukaan lukien tehonotto ohjauskeskusta, kompressoria, syöttölaitteistoja ja sulatusta varten (W) Modernien lämpöpumppujen teholuvut ovat 3,5 5,5, ts. teholuvun ollessa 4 lämmitykseen on käytettävissä lämpönä nelinkertainen määrä syötettyyn sähköenergiaan verrattuna. Lämmitykseen käytettävästä lämmöstä merkittävästi suurempi osa on peräisin lämmönlähteestä (ilma, maaperä, pohjavesi). Käyttöpiste Teholuvut mitataan määritetyistä käyttöpisteistä. Käyttöpiste saadaan lämmönlähteen väliaineen (ilma A, jäätymätön neste B, vesi W) lämpöpumppuun sisääntulon lämpötilan ja lämpimän veden ulostulolämpötilan (toisiopiirin menoveden lämpötila) avulla. Esimerkki: Ilma/vesi-lämpöpumput A2/W35: Ilman sisääntulolämpötila 2 C, lämmitysveden ulostulolämpötila 35 C Jäätymätön liuos/vesi-lämpöpumput B0/W35: Jäätymättömän liuoksen sisääntulolämpötila 0 C, lämmitysveden ulostulolämpötila 35 C Vesi/vesi-lämpöpumput W0/W35: Veden sisääntulolämpötila 0 C, lämmitysveden ulostulolämpötila 35 C Mitä pienempi lämpötilaero on sisään- ja ulostulolämpötilan välillä, sitä suurempi on teholuku. Koska lämmönlähteen sisääntulolämpötila määräytyy ympäristöolosuhteiden mukaan, teholuvun korottamiseksi pyritään mahdollisimman pieniin menoveden lämpötiloihin, esim. 35 C lattialämmityksen yhteydessä. Vuositason tehokerroin Vuositason tehokerroin β on vuoden aikana luovutetun lämpömäärän suhde samassa ajanjaksossa kaikkien lämpöpumppulaitteistojen ottamaan sähköenergiaan. Tässä otetaan huomioon myös pumppujen, ohjausten jne. virtaosuudet. Q WP W EL β = Q WP W EL lämpöpumpusta vuoden aikana luovutettu lämpömäärä (kwh) lämpöpumppuun vuoden aikana ohjattu sähköenergia (kwh) Vuositason tehokertoimen laskeminen Katso verkkolomakkeet osoitteessa tai Sivuston verkkolomakkeiden avaamiseksi valitse linkit seuraavassa järjestyksessä: Ú Login (sisäänkirjautuminen) Ú Start Login (aloita sisäänkirjautuminen) Ú Software-Service (ohjelmistopalvelu) Ú Online-Tools (verkkotyökalut) Ú WP Jahresarbeitszahl (lämpöpumpun vuositason tehokerroin) Ú Berechnung Wärmepumpen Jahrearbeitszahl JAZ (lämpöpumpun vuositason tehokertoimen laskeminen).2 Jäähdytys Ensiölähteen käyttö Kaksisuuntaisissa ilma/vesi-lämpöpumpuissa tai AC-yksiköllä (lisävaruste) varustetuissa jäätymätön neste/vesi- ja vesi/vesi-lämpöpumpuissa voidaan toteuttaa aktiivinen jäähdytys aktiivinen jäähdytys käyttämällä samanaikaisesti kompressoria, mikä hyödyntää kompressorin kylmätehoa. Tuotettu lämpö johdetaan ensiölähteen (tai jonkin laitteen) kautta pois. Kesäkuukausina tai välikausina jäätymätön neste/vesi- ja vesi/vesilämpöpumpuissa voidaan käyttää lämmönlähteen (ensiölähde) lämpötilatasoa rakennuksen luonnolliseen jäähdyttämiseen luonnollinen jäähdytys. Maaperän lämpötila pysyy melko vakaana koko vuoden ajan. Koskemattomassa maaperässä alkaen 5 m syvyydessä ovat lämpötilavaihtelut erittäin vähäisiä ±,5 K, keskiarvo on noin 0 C. 0 VIESMANN Lämpöpumppujen perusteet

11 Lämpötila C maan pinnalla Touko. Helmi 0 5. Marras. Elo 20 Luonnollinen jäähdytys / Aktiivinen jäähdytys Luonnollinen jäähdytys on erittäin tehokas jäähdytystoiminto, koska siinä täytyy käyttää vain kahta kiertopumppua. Lämpöpumpun kompressori ei ole tällöin päällä. Lämpöpumppu kytketään päälle luonnollisen jäähdytyksen aikana vain käyttöveden lämmitystä varten. Huoneista poisjohdetun lämpöenergian käyttö nostaa lämpöpumpun tehokkuutta käyttöveden lämmityksessä. 5 0 Luonnollinen jäähdytys voidaan toteuttaa seuraavissa järjestelmissä: Lattialämmitykset Puhallinkonvektorit Jäähdytyskatot Betoniytimen temperointi Syvyys, m C Lämpötilan kulku koskemattomassa maaperässä syvyydestä ja vuodenajasta riippuen Kuumina kesäpäivinä rakennukset kuumenevat korkean ulkolämpötilan ja auringonsäteilyn johdosta. Jäätymätön neste/vesi -lämpöpumput voivat hyödyntää sopivalla lisävarusteella maaperän alempia lämpötiloja rakennuksen lämmön johtamiseksi maaperään ensiöpiirin kautta. Maaperän uusiutuminen Lämpöpumpulla toteutettava lämmitys poistaa maaperästä pysyvästi lämpöenergiaa. Lämmityskauden lopuksi lämpötila saavuttaa jäätymispistettä lähestyviä lämpötiloja porakaivon/lämmönkeruuputkiston välittömässä läheisyydessä. Maaperä uusiutuu jälleen seuraavan lämmityskauden alkuun mennessä. Luonnollinen jäähdytys kiihdyttää tätä prosessia, sillä rakennuksesta peräisin oleva lämpö johdetaan maaperään. Kesästä aiheutuvasta lämmöstä riippuen porakaivon keskimääräinen jäätymättömän nesteen lämpötila voi nousta. Tämä vaikuttaa positiivisesti lämpöpumpun vuositason tehokertoimeen. Huoneilman kosteuden poistaminen luonnollisella jäähdytyksellä on mahdollista vain puhallinkonvektoreilla (kondenssiveden poisto pakollinen). Jäähdytysteho Periaatteessa luonnollisen jäähdytyksen suoritustehoa ei voi verrata ilmastointilaitteisiin tai kylmävesitoimintoihin. Jäähdytysteho riippuu lämmönlähteen lämpötilasta, joka vaihtelee vuodenaikojen mukaan. Siten jäähdytysteho on kokemusten mukaan kesän alussa suurempi kuin kesän loppupuolella. Aktiivisessa jäähdytyksessä lämpöpumppu toimii kylmävesitoiminnon tavoin ja jäähdyttää rakennuksen käytettävissä olevalla kylmäteholla. Tällöin pysyvästi käytettävissä oleva jäähdytysteho riippuu lämpöpumpun teholuokasta. Jäähdytysteho on merkittävästi suurempi aktiivisessa jäähdytyksessä kuin luonnollisessa jäähdytyksessä..3 Melunmuodostus Melu Ihmisen kuuloalue on painealueella Pa (kuulokynnys) 20 Pa ( miljoonaa). Kipukynnys on n. 60 Pa. Ihminen havaitsee ilmanpaineen vaihtelut, jos niitä tapahtuu kertaa sekunnissa (20 Hz Hz). Melun lähde Äänentaso Äänenpaine Havainto db(a) μpa Hiljaisuus Ei kuultavissa Taskukellon tikitys, hiljainen makuuhuone Erittäin hiljainen Erittäin hiljainen puutarha, hiljainen ilmastointilaite Erittäin hiljainen Asunto rauhallisella asuinalueella Hiljainen Hiljaa virtaava puro 50 6,3 0 3 Hiljainen Normaali puhe Kova Kova puhe, toimistomelu 70 6,3 0 4 Kova Kova liikenteen melu Erittäin kova Raskas kuorma-auto 90 6,3 0 5 Erittäin kova Auton torvi 5 m:n etäisyydeltä Erittäin kova Lämpöpumppujen perusteet VIESMANN

12 Runkoääni, nesteääni Mekaaniset värähtelyt johtuvat kappaleisiin, esim. koneiden ja rakennusten osiin, sekä nesteisiin, siirtyvät niissä eteenpäin ja liikkuvat lopuksi muihin paikkoihin osittain ilmaäänenä. Ilmaääni Melun lähteet (värähtelyyn reagoivat kappaleet) aiheuttavat ilmassa mekaanista värähtelyä, joka leviää aaltomaisesti ja jonka ihmiskorva havaitsee eri tavoin. A Runkoääni B Ilmaääni Ääniteho ja äänenpaine A Melun lähde (lämpöpumppu) Äänen lähtöpaikka Mittaussuure: Äänitehotaso L W B Äänen saapumispaikka Äänen tulopaikka Mittaussuure: Äänenpainetaso L P Äänitehotaso L W Tarkoittaa kaikkia lämpöpumpusta kaikkiin suuntiin lähteviä äänipäästöjä. Se ei riipu ympäristön olosuhteista (heijastukset) ja on arviointiperuste melun lähteille (lämpöpumput) suorassa vertailussa. Äänenpainetaso on arviointiperuste yksittäisten laitteistojen äänipäästöille. Äänenpainetaso L P Äänenpainetaso on ohjaava mitta korvalla tietyssä paikassa havaittavalle äänenvoimakkuudelle. Äänenpainetasoon vaikuttaa määräävästi etäisyys ja ympäristön olosuhteet, ja se on näin ollen riippuvainen mittauspaikasta (usein m:n etäisyys). Äänenpaine mitataan suoraan tavallisilla mittausmikrofoneilla. 2 VIESMANN Lämpöpumppujen perusteet

13 Äänen eteneminen rakennuksissa A D Ääni etenee rakennuksissa sekä suoraan lämpöpumpusta lähtevänä ilmaäänenä C että rakenteissa (lattiat, seinät, katot) siirtyvänä runkoäänenä B. Runkoääni siirtyy sekä lämpöpumppujen tukijalkojen kautta että värisevän lämpöpumpun ja rakennuksen välisten mekaanisten liitosten kautta, esim. putkistojen, ilmakanavien ja sähköjohtojen kautta. Lisäksi värinä voi siirtyä myös nesteäänenä lämmitysveden ja lämmönsiirtonesteen kautta ensiöpiirissä. Äänen välittyminen tietyssä imissiopaikassa kuten esim. makuuhuoneessa, ei aina tarvitse tapahtua suoraa tietä. Siten esim. valokuilujen kautta voi ulos suunnattu ääni siirtyä takaisin sisään. Melun leviämistä on vähennettävä suojattavissa tiloissa (omat asuinja makuuhuoneet, naapurusto) sijoituspaikan huolellisella suunnittelulla ja valitsemisella niin, että noudatetaan paikallisia vaatimuksia ja säädöksiä. Saksassa on otettava tässä huomioon standardi DIN 409 ( Äänieristys talonrakennuksessa ), melua koskevat tekniset ohjeet (TA-Lärm) ja tarvittaessa muut paikalliset säädökset ja sopimuskohtaiset määräykset (liikeneuvottelut/myyntisopimus). Muissa maissa on noudatettava alueellisia lakeja ja määräyksiä. Epäselvissä tapauksissa on käännyttävä akustikon puoleen. B C Äänen kulkeutumisreitit A Lämpöpumppu B Runkoääni C Ilmaääni D Valokuilu Äänen heijastuminen ja äänenpainetaso (suuntakerroin Q) Äänenpainetaso kasvaa viereisten pystysuorien, täysin heijastavien pintojen (esim. seinät) määrän mukaan vapaaseen sijoituspaikkaan verrattuna eksponentiaalisesti (Q = suuntakerroin), koska äänen liikkuminen estyy vapaaseen sijoituspaikkaan verrattuna. Q=4: lämpöpumppu tai ilmanotto/-poisto (sisäasennuksessa) talon seinässä Q = 2 Q = 4 Q = 8 Q=4 Q Suuntakerroin Q=2: lämpöpumpun vapaa sijoituspaikka Q=2 Lämpöpumppujen perusteet VIESMANN 3

14 Q=8: lämpöpumppu tai ilmanotto/-poisto (sisäasennuksessa) talon seinässä ulkoseinän nurkassa Taulukossa esitetyt arvot on saatu seuraavalla kaavalla: L = L W + 0 log Q 4 π r² Q=8 Seuraavassa taulukossa esitetään, miten paljon äänenpainetaso L P muuttuu suuntakertoimesta Q ja laitteen etäisyydestä riippuen (suhteessa suoraan laitteesta tai ilmanpoistosta mitattuun äänitehotasoon L W ). L = Äänentaso vastaanottajan kohdalla L W = Äänitehotaso melun lähteessä Q = Suuntakerroin r = Vastaanottajan ja melun lähteen välinen etäisyys Melun leviämisen lainmukaisuudet pätevät seuraavissa oletusolosuhteissa: Melun lähde on pistemäinen. Lämpöpumpun sijoitus- ja käyttöolosuhteet vastaavat äänitehon määrittämisen olosuhteita. Kun Q = 2, melu leviää vapaalle alueelle (ei heijastavia esineitä/ rakennuksia lähistöllä). Kun Q = 4 ja Q = 8, oletetaan, että viereiset pinnat ovat täysin heijastavia. Huomioon ei oteta ympäristöstä peräisin olevan vieraan melun osuutta. Suuntakerroin Q, paikallisena keskiarvona Etäisyys melun lähteestä, m Lämpöpumpun energiaekvivalentti jatkuva äänenpainetaso L P laitteesta/ilmakanavasta mitatun äänitehotason L W perusteella, db(a) 2-8,0-4,0-20,0-22,0-23,5-26,0-28,0-29,5-3,5 4-5,0 -,0-7,0-9,0-20,5-23,0-25,0-26,5-28,5 8-2,0-8,0-4,0-6,0-7,5-20,0-22,0-23,5-25,5 Ohje Käytännössä tässä annetuista arvoista voidaan poiketa, koska arvoihin vaikuttavat paikallisten olosuhteiden aiheuttamat äänen heijastumiset tai vaimentumiset. Näin ollen esim. tilanteet Q = 4 ja Q = 8 kuvaavat melun lähtöpaikan todellisia olosuhteita usein vain suurpiirteisesti. Jos taulukosta saatu likimääräinen lämpöpumpun aiheuttama äänenpainetaso lähestyy yli 3 db(a):lla sallittua ohjearvoa melua koskevien teknisten ohjeiden mukaan, on kaikissa tapauksissa laadittava melupäästöennuste (käännyttävä akustikon puoleen). Arviointitason ohjearvot melua koskevien teknisten ohjeiden mukaan (rakennuksen ulkopuolella) Alue/kohde * Melupäästön ohjearvo (äänenpainetaso), db(a) *2 päivällä yöllä Alueet, joilla on liiketiloja ja rakennuksia ja joilla ei ole merkittävää liiketilojen tai asuntojen enemmistöä Alueet, joilla on merkittävä asuntojen enemmistö Alueet, joilla on pelkästään asuntoja Asunnot, jotka ovat rakenteellisesti liitoksissa lämpöpumppulaitteistoon Yleiskuva Lämpöpumppulaitteiston suunnitteluprosessi Internet-sivuilta on ladattavissa lämpöpumppujen tarkastuslista mitoitusta/tarjouksen laatimista varten. Valitse linkit seuraavassa järjestyksessä: Ú Login (sisäänkirjautuminen) Ú Start Login (aloita sisäänkirjautuminen) * Määrittäminen rakennuskaavan mukaan, pyydettävä kunnan rakennusviranomaisilta. *2 Pätee kaikkien vaikuttavien äänien summaan. 4 VIESMANN Lämpöpumppujen perusteet

15 Ú Dokumentaatio Ú Checklisten (Tarkastuslistat) Suositeltu toimintatapa:. Rakennuksen tietojen antaminen Anna rakennuksen täsmällinen lämmityskuorma standardin DIN 470 / EN 283 mukaan. Määritä lämpimän käyttöveden tarve. Määritä lämmönsiirron tyyppi (lämpöpatterit vai lattialämmitys). Määritä lämmitysjärjestelmän lämpötilat (tavoite: matalat lämpötilat). 2. Lämpöpumpun mitat (katso suunnitelma) Määritä lämpöpumpun toimintatapa (monovalentti, monoenergeettinen, bivalentti). Ota huomioon sähkölaitoksen mahdolliset sulkuajat. Määritä ja mitoita lämmönlähde. Mitoita lämminvesivaraaja. 3. Oikeudellisten ja taloudellisten reunaehtojen määrittäminen Lupamenettelyt lämmönlähdettä varten (vain porakaivon tai kaivon osalta) Valtiolliset ja paikalliset tukimahdollisuudet. Tukitietokannassa sivulla annetaan päivitetyt tiedot lähes kaikista Saksan liittotasavallan tukiohjelmista. Paikallisen sähkölaitoksen sähkötariffit ja tuki. Asukkaiden mahdollinen melukuormitus (erityisesti ilma/vesilämpöpumppujen yhteydessä). 4. Liitäntöjen ja toimivaltuuksien määrittäminen Lämmönlähde lämpöpumpulle (jäätymätön neste / vesi- ja vesi/ vesi-lämpöpumput) Lämmönlähde(-lähteet) lämmityslaitteistolle. Sähköasennus (lämmönlähde). Rakentamista koskevat edellytykset (katso myös kohta 5). 5. Porausyrityksen (vain jäätymätön neste/vesi- ja vesi/vesilämpöpumput) palkkaaminen Mitoita porakaivo (porausyritys). Tee sopimus suorituksista. Suorita poraustyöt. 6. Rakennusta koskevat edellytykset (vain ilma/vesi-lämpöpumput) Sisäasennuksessa: Tarkasta seinäläpiviennin statiikka, toteuta seinäläpivienti. Ulkoasennuksessa: Suunnittele ja toteuta perusta paikallisten vaatimusten ja rakennustekniikan sääntöjen mukaan. 7. Sähkötyöt Jätä mittaripyyntö. Asenna kuorma- ja ohjausjohdot. Järjestä mittaripaikat..5 Fluorattuja kasvihuonekaasuja koskeva asetus Euroopan parlamentin ja neuvoston 6. huhtikuuta 204 annettu direktiivi (EU) nro 57/204, joka koskee fluorattuja kasvihuonekaasuja (F-kaasudirektiivi) ja direktiivin (EY) nro 842/2006 (F-kaasudirektiivi) kumoamista, on Euroopan unionin lakiväline koskien fluorattujen kasvihuonekaasujen (F-kaasut) käsittelyä. Tämä direktiivi on voimassa tammikuusta 205 lähtien kaikissa EUjäsenvaltioissa *3. Se korvaa tähänastisen direktiivin (EY) nro 842/2006. F-kaasuja on lämpöpumppujen kylmäaineissa. Seuraavien ryhmien on noudatettava tätä direktiiviä: F-kaasujen valmistajat ja maahantuojat EU-valtioihin Henkilöt, jotka tuovat markkinoille F-kaasuja sisältäviä tuotteita, esim. lämpöpumppuja. Henkilöt, jotka asentavat tai poistavat käytöstä F-kaasuja sisältäviä laitteistoja sekä suorittavat niitä koskevia huoltotöitä. Henkilöt, jotka käyttävät F-kaasuja sisältäviä laitteistoja. F-kaasudirektiivi säätelee F-kaasujen vähentämistä ja käyttöä tavoitteenaan näiden kaasujen päästöjen ja ympäristölle haitallisten vaikutusten vähentäminen. Tämä tapahtuu seuraavien toimenpiteiden avulla: asteittainen käytettävissä olevien F-kaasumäärien vähentäminen EU:ssa (phase-down) asteittaiset kiellot koskien tiettyjen F-kaasujen käyttöä ja markkinoille tuomista kylmäainepiirien tiiviystarkastusten säädösten laajentaminen jne. Lämpöpumppujen tiiviystarkastukset Lämpöpumpuille on uusia määräyksiä koskien kylmäainepiirin tiiviystarkastusta. Huoltovälien määrityksessä otetaan huomioon seuraavat kriteerit: Kylmäaineen GWP-arvo (Global Warming Potential, kasvihuonepotentiaali) Kylmäaineen täyttömäärä kylmäainepiirissä Kylmäaineen CO 2 -ekvivalentti (CO 2 e) Esimerkki: R40A sisältää 50 % R32 ja 50 % R25. GWP R32 = 675 GWP R25 = 3500 GWP R40A = (0,5 675) + (0,5 3500) = 2088 GWP-arvon ja vastaavan sovelluksen (esim. lämpöpumpuissa) perusteella on määritetty, mistä ajankohdasta lähtien ei kylmäainetta enää saa EU:ssa tuoda markkinoille. GWP-arvo Kylmäaineseoksissa lasketaan yksittäiskomponenttien GWP-arvojen osuudet yhteen. Kylmäaine GWP R34a 430 R407C 774 R40A 2088 R47A 2346 R404A 3990 *3 Poiketen tästä EU-direktiivistä voidaan ottaa huomioon maakohtaisia erityismäärittelyjä, jotka voivat ylittää F-kaasudirektiivin vaatimukset. Lämpöpumppujen perusteet VIESMANN 5

16 CO 2 -ekvivalentti CO 2 -ekvivalentti lasketaan GWP-arvosta ja kylmäaineen täyttömäärästä seuraavalla tavalla: CO 2 e kylmäaine = m kylmäaine GWP kylmäaine CO 2 e kylmäaine Kylmäaineen CO 2 -ekvivalentti kylmäainepiirissä m kylmäaine Kylmäaineen paino kylmäainepiirissä kg GWP kylmäaine Kylmäaineen GWP-arvo Esimerkki: Vitocal 300-G, tyyppi BWC 30.B08 Kylmäaine R40A Täyttömäärä,95 kg CO 2 e R40A =,95 kg 2088 = 400 kg = 4, t Tiiviystarkastuksen aikavälit Tiiviystarkastuksen maksimiaikavälit Direktiivi (EY) nro 842/2006 Direktiivi (EU) nro 57/204 Ilman vuodontunnistuslaitetta Vuodontunnistuslaitteella Tiiviystarkastusta ei tarvita m kylmäaine < 3 kg Hermeettisissä järjestelmissä: m kylmäaine < 6 kg CO 2 e kylmäaine < 5 t Hermeettisissä järjestelmissä: CO 2 e kylmäaine < 0 t 2 kuukautta 24 kuukautta 3 kg m kylmäaine < 30 kg 5 t CO 2 e kylmäaine < 50 t 6 kuukautta 2 kuukautta 30 kg m kylmäaine < 300 kg 50 t CO 2 e kylmäaine < 500 t 3 kuukautta 6 kuukautta 300 kg m kylmäaine 500 t CO 2 e kylmäaine Ohje Taulukon tiedoista poiketen seuraavien lämpöpumppujen tiiviyttä ei tarvitse tarkastaa 3. joulukuuta 206 saakka: Lämpöpumput, jotka sisältävät vähemmän kuin 3 kg fluorattuja kasvihuonekaasuja. Hermeettisesti suljetut lämpöpumput, jotka sisältävät vähemmän kuin 6 kg fluorattuja kasvihuonekaasuja. Esimerkki: Tarkastusväli kylmäainepiirille riippuen täyttömäärästä m R40A (GWP R40A = 2088) Tiiviystarkastuksen maksimiaikavälit Direktiivi (EU) nro 57/204 Ilman vuodontunnistuslaitetta Vuodontunnistuslaitteella Tiiviystarkastusta ei tarvita m R40A < 2,39 kg 2 kuukautta 24 kuukautta 2,39 kg m R40A < 23,9 kg 6 kuukautta 2 kuukautta 23,9 kg m R40A < 239 kg 3 kuukautta 6 kuukautta 239 kg m R40A.6 Määräykset ja direktiivit Laitteiston suunnittelussa, asennuksessa ja käytössä on otettava huomioon erityisesti seuraavat normit ja direktiivit: Yleisesti sovellettavat määräykset ja direktiivit BImSchG TA-melu DIN 408 DIN 409 VDI 2067 VDI 208 VDI 275 VDI 4640 VDI 4650 Lämpöpumput ovat laitteistoja Saksan liittotasavallan päästölain mukaisesti. BImSchG erottelee luvanvaraiset ja ei-luvanvaraiset laitteistot ( 44, 22). Luvanvaraiset laitteistot toteutetaan Saksan liittotasavallan neljännen päästömääräyksen (4. BImSchV) mukaan. Lämpöpumput käyttötavasta riippumatta eivät kuulu tähän ryhmään. Näin ollen lämpöpumppuihin sovelletaan lakia BImSchG, ts. lämpöpumput on rakennettava ja niitä on käytettävä niin, että vältettävissä olevat kuormitukset rajoitetaan minimiin. Lämpöpumppulaitteistoista tulevat melupäästöt on otettava huomioon melulta suojautumisesta annettujen teknisten ohjeiden TA-melu mukaan. Lämpöeristys talonrakennuksessa Äänieristys talonrakennuksessa Lämpöä kuluttavien laitteiden tehokkuuslaskelma, käyttöön liittyvät ja taloudelliset perusteet Melun vähentäminen huoneilmateknisissä laitteistoissa Melun vähentäminen lämmin- ja kuumavesilämmityslaitteistoissa Pohjamaan tekninen käyttö, maahan liitetyt lämpöpumppulaitteistot Lehti ja lehti 2 (jäätymätön neste/vesi- ja vesi/vesi-lämpöpumput) Lämpöpumppujen laskelmat Lyhyt menetelmä lämpöpumppulaitteistojen vuositason tehokertoimen laskelmaa varten Sähkölämpöpumput huonelämmityksessä ja käyttöveden lämmityksessä 6 VIESMANN Lämpöpumppujen perusteet

17 EN 283 EN 5450 Vettä koskevat säädökset DIN 988 DIN 4807 DVGW-työohjelehti W0 DVGW-työohjelehti W55 EN 806 EN 2828 Rakennusten lämmityslaitteistot Normi-lämmityskuorman laskenta Rakennusten lämmityslaitteistot Lämpöpumppuja sisältävien lämmityslaitteistojen suunnittelu Tekniset säännöt käyttövesiasennuksia varten Paisuntasäiliöt Osa 5: Suljetut paisuntasäiliöt, joissa on kalvo, käyttöveden lämmityslaitteistoihin Ohjeet käyttöveden suojeltavia ottoalueita varten. osa: Pohjaveden suojelualueet (vesi/vesi-lämpöpumput) Käyttöveden lämmitys- ja ohjauslaitteistot; tekniset toimenpiteet legionella-bakteerien kasvun vähentämiseksi Tekniset säännöt käyttövesiasennuksia varten Rakennusten lämmitysjärjestelmät. Vesilämmitysjärjestelmien suunnittelu Sähköä koskevat määräykset Sähköliitäntä ja sähköasennukset on tehtävä VDE-määräysten (DIN VDE 000) ja sähkönjakeluyrityksen teknisten liitäntävaatimusten mukaisesti. VDE 000 VDE 005 EN ja EN (VDE ja -40) DIN VDE 0730 Osa /3.72 Vahvavirtalaitteistojen asennus nimellisjännitteiden ollessa korkeintaan 000 V Vahvavirtalaitteistojen käyttö Sähkölaitteiden turvallisuus kotikäytössä ja muissa vastaavissa tarkoituksissa Säännökset sähkömoottorilla toimiville laitteille kotikäytössä Kylmäainetta koskevat määräykset DIN 890 DIN 8960 EN 378 (EU) nro 57/204 Jäähdytyslaitteistot ja lämpöpumput; maaperän suojelu, pohja- ja pintavedet turvallisuustekniset ja ympäristöä koskevat vaatimukset ja tarkastukset Kylmäaine, vaatimukset Jäähdytysjärjestelmät ja lämpöpumput Turvallisuus ja ympäristövaatimukset Euroopan parlamentin ja neuvoston 6. huhtikuuta 204 annettu direktiivi (EU) nro 57/204, joka koskee fluorattuja kasvihuonekaasuja ja direktiivin (EY) nro 842/2006 kumoamista. Muut standardit ja säädökset bivalenteille lämpöpumppulaitteistoille VDI 2050 EN 5450 Lämmityskeskukset, suunnittelun ja toteutuksen tekniset perusteet Lämpöpumppuja sisältävien lämmitysjärjestelmien suunnittelu Muut normit ja määräykset poistoilma-tuuletuslaitteistoille DIN VDI 6022 Asuntojen tuuletus Huoneilmatekniikka, huoneilmalaatu.7 Sanasto Sulaminen Huurre- tai jääpeitteen poistaminen ilma-/vesilämpöpumpun höyrystimestä lämpöä johtamalla. Viessmann-lämpöpumpuissa sulaminen tapahtuu tarpeen mukaan kylmäainepiirin avulla. Vaihtoehtoinen käyttö Jos ulkolämpötila on säädetyn kaksiarvolämpötilan yläpuolella, lämpöpumppu kattaa yksin lämmöntarpeen. Muita lämmöntuottajia ei kytketä päälle. Kaksiarvolämpötilan alapuolella lämmöntarpeen kattavat vain muut lämmöntuottajat. Lämpöpumppu ei käynnisty. Työneste Erityinen käsite lämpöpumppulaitteistojen kylmäaineelle Tehokerroin Lämmityslämmön ja kompressorin käyttöenergian suhde tiettynä ajanjaksona, esim.. vuosi. Kaavamerkki: β Bivalentti lämmityslaitteisto Lämmitysjärjestelmä, joka kattaa jonkin rakennuksen huonelämmitystarpeen kahdella eri energiantuottajalla, esim. lämpöpumpulla ja lisäksi polttoainetta käyttävällä lämmöntuottajalla. CO 2 -ekvivalentti (CO 2 e) Tämä arvo ilmaisee, paljonko jonkin kaasun määritelty massa vaikuttaa ilmaston lämpenemiseen suhteessa CO 2. Jäävaraaja Tilavuudeltaan suuri, vedellä täytetty säiliö, jota lämpöpumppu käyttää ensiölähteenä. Jos vesi jäätyy lämmönoton myötä, lämmitysenergiana voidaan hyödyntää myös suurta osaa kiteytymislämmöstä. Jäävaraaja uusiutuu aurinko-ilma-absorbaattorin ja maaperän kautta. Paisuntaelin (paisuntaventtiili) Lämpöpumpun rakenneosa lauhduttimen ja höyrystimen välillä lauhduttimen paineen laskemiseksi höyrystymislämpötilaa vastaavaan höyrystymispaineeseen. Lisäksi paisuntaelimellä ohjataan työaineen (kylmäaine) ruiskutusmäärää höyrystimen kuormituksesta riippuen. Lämpöpumppujen perusteet VIESMANN 7

18 Global Warming Potential (GWP) Jonkin kaasun kasvihuonepotentiaali Tämä arvo ilmaisee, miten voimakkaasti jokin kaasu vaikuttaa globaaliin ilmaston lämpenemiseen suhteessa CO 2. Lämmitysteho Lämmitysteho on lämpöpumpusta saatava hyötylämpöteho. Kylmäteho Lämpövirta, joka saadaan lämmön lähteen höyrystimestä. Kylmäaine Aine, jonka kiehumispiste on alhainen, joka höyrystyy piiriprosessissa lämmönoton myötä ja joka muuttuu taas nestemäiseksi lämmönsiirron myötä. Piiriprosessi Energian syötöstä ja luovutuksesta aiheutuvat jatkuvasti toistuvat työnesteen tilan muutokset suljetussa järjestelmässä Jäähdytysteho Jäähdytysteho on jäähdytyspiirissä lämpöpumpusta saatu hyötyteho. Teholuku COP (Coefficient Of Performance) Lämmitystehon ja kompressorin käyttötehon suhde. Teholuku COP voidaan määrittää vain hetkellisenä arvona lopullisessa käyttötilassa. Kaavamerkki: ε Teholuku EER (Energy Efficiency Ratio) Jäähdytystehon ja kompressorin käyttötehon suhde. Teholuku EER voidaan määrittää vain hetkellisen arvona lopullisessa käyttötilassa. Kaavamerkki: ε Monoenergeettinen Bivalentti lämpöpumppulaitteisto, jossa käytetään toista lämmöntuottajaa samalla energiatyypillä (virta). Monovalentti Lämpöpumppu on ainoa lämmöntuottaja. Tämä käyttötapa sopii kaikkiin matalalämpöisiin lämmityksiin enint. 55 ºC menoveden lämpötilalle. Luonnollinen jäähdytys Energiaa säästävä jäähdytysmenetelmä, jossa hyödynnetään maaperästä saatua jäähdytystehoa Nimellistehonotto Pitkäaikaisessa käytössä määritellyissä olosuhteissa suurin mahdollinen lämpöpumpun sähkötehonotto. Se on määräävä vain jakeluverkkoon tehdyn sähköliitännän osalta, ja valmistaja ilmoittaa sen tyyppikilvessä. Hyötysuhde Suhde käytetystä ja sitä varten tarvittavasta energiasta (lämpö). Rinnakkaiskäyttö Bivalentin lämmityslaitteiston käyttötapa lämpöpumpuilla. Lämmöntarve katetaan kaikkina lämmityspäivinä suurimmaksi osaksi lämpöpumpulla. Vain joinakin lämmityspäivinä lämmöntarpeen huiput katetaan lisäksi rinnakkaisesti lämpöpumpun lisäksi muilla lämmöntuottajilla. Kaksisuuntainen toimintatapa Kaksisuuntaisessa käyttötavassa on prosessivaiheiden järjestys kylmäainepiirissä vastakkainen. Höyrystin toimii lauhduttimena ja päinvastoin. Lämpöpumppu ottaa lämmityspiiristä lämpöenergiaa, esim. huonejäähdytykseen. Kylmäainepiirikiertoa käytetään myös höyrystimen sulamisessa. Aurinko-ilma-absorbaattori Kerääjä, joka voi hyödyntää aurinkoenergiaa ja lämmintä ympäröivää ilmaa. Aurinko-ilma-absorbaattoria voidaan käyttää kylmävaraajan uusiutumiseen tai suoraan lämpöpumpun ensiölähteenä. Höyrystin Lämpöpumpun lämmönvaihdin, jossa lämpö saadaan yhden lämmönlähteen työnesteen (kylmäaine) höyrystymisestä. Kompressori Kone höyryn ja kaasun mekaaniseksi siirtämiseksi ja tiivistämiseksi. Erilaisia rakennetyyppejä on saatavana. Lauhdutin Lämpöpumpun lämmönvaihdin, jossa lämpöä johdetaan lämmönlähteen työnesteen (kylmäaine) höyrystymisestä. Lämpöpumppu Tekninen laite, joka ottaa lämpövirran matalammassa lämpötilassa (ensiöpuoli) ja luovuttaa sen uudelleen energiansyöttönä korkeammassa lämpötilassa (toisiopuoli). Jäähdytyskoneet käyttävät ensiöpuolta. Lämpöpumput käyttävät toisiopuolta. Lämpöpumppulaitteisto Kokonaislaitteisto, joka koostuu lämmönlähdelaitteistosta ja lämpöpumpusta Lämmönlähde Väliaine (maaperä, ilma, vesi, kylmävaraaja, aurinko-ilma-absorbaattori), josta lämpö otetaan lämpöpumpulla. Lämmönlähdelaitteisto (WQA) Laitteisto lämmön ottamiseksi lämmönlähteestä ja lämmönsiirtäjän kuljettamiseksi lämmönlähteen ja lämpöpumpun kylmän puolen välillä sekä kaikki lisälaitteet. Lämmönsiirtäjä Nestemäinen tai kaasumainen aine (esim. vesi tai ilma), jolla lämpö kuljetetaan. 8 VIESMANN Lämpöpumppujen perusteet

19 Aakkosellinen hakemisto A AC-yksikkö... 0 Aktiivinen jäähdytys... Aurinkoenergiajärjestelmän ohjainlaite... 6 Aurinko-ilma-absorbaattori...6, 7, 8 Äänen eteneminen...3 Äänen heijastuminen...3, 4 Äänen kulkeutuminen...3 Äänenpaine...2 Äänenpainetaso... 2, 3, 4 Äänen vaimentuminen... 4 Äänipäästö... 2 Ääniteho...2 Äänitehotaso... 2, 4 B Betoniytimen temperointi... Bivalentti lämmityskäyttö...7 Bivalentti-rinnakkainen toimintatapa... 9 Bivalentti toimintatapa...8 Bivalentti-vaihtoehtoinen toimintatapa... 9 C CO2-ekvivalentti...6, 7 Coefficient Of Performance (COP)...8 D Direktiivit...6 Duplex-kaivo... 4 E Energiansiirto... 3 Energy Efficiency Ratio (EER)... 8 Ensiölähde... 0 Ensiölähteen käyttö...0 Erotuslämmönvaihdin...5 G Global Warming Potential... 5, 8 GWP...8 GWP-arvo... 5 H Huonejäähdytys... 7 Hydraulinen liitäntäsarja...8 Hyötysuhde... 8 Höyrystin... 8 I Ilma/vesi-lämpöpumppu sisäsijoitus...7 ulkosijoitus... 8 Ilmaääni...2, 3 Imukaivo...4, 5 J Jäähdytys...7 Jäähdytyskatto... Jäähdytysteho..., 8 Jäätymättömän nesteen jakaja... 4 Jäävaraaja...7 K Kaivopiiri...3 Kaivosviranomaiset...4 Kaksisuuntainen toimintatapa... 8 Kasvihuonekaasut...5 Kasvihuonepotentiaali...5, 8 Keräyskaivo...4 Kiteytymislämpö...6, 7 Kiteytyslämpö...3 Kokonaistehontarve... 9 Kompressori...8 Kompressorin käyttöteho... 8 Kylmäaine... 8 Kylmäainetta koskevat määräykset...7 Kylmäteho... 3, 8 Kylmävaraaja... 3, 6 Kylmävesitoiminto... Käyttöpiste... 0 Käyttörajat...8 L Lattialämmitys... 7, 8, Lattiankuivaus... 0 Lauhdutin... 8 Levylämmönvaihdin... 5 Levylämmönvaihtimien kestävyys...5 Liitäntäjohdot...8 Luonnollinen jäähdytys..., 8 Lämmityspiirijakaja...7, 8 Lämmitysteho...8 Lämmön jakautuminen...3 Lämmönjakojärjestelmä... 8 Lämmönkeruuputkisto... 3, 4, Lämmönlähde... 8 aurinko-ilma-absorbaattori... 3 ilma... 3 Kylmävaraaja... 3 Maaperä...3 Vesi... 3 Lämmönlähdelaitteisto (WQA)... 8 Lämmönottoteho... 3 Lämmönsiirtäjä...8 Lämmöntuotto... 7 Lämpöpumppulaitteisto...8 Lämpöpumppulaitteiston suunnittelu...4 Lämpöpumppulaitteiston suunnitteluprosessi... 4 Lämpötilan kulku maaperässä... M Maaperän uusiutuminen... Melu... Melun lähde...2 Melunmuodostus... Monoenergeettinen... 8 Monoenergeettinen toimintatapa...7, 8 Monovalentti...8 Monovalentti toimintatapa... 8 Muutossarja vesi/vesi-lämpöpumput...3 Määräykset...6 bivalentit laitteistot...7 kylmäainetta koskevat...7 poistoilma-tuuletuslaitteistot...7 sähköä koskevat... 7 N Nesteääni...2 Nimellistehonotto...8 O Olomuodon muuttuminen...6 Ottolämmönvaihdin... 6 Lämpöpumppujen perusteet VIESMANN 9

20 Aakkosellinen hakemisto P Paisuntaelin...7 Paisuntaventtiili... 7 Paluukaivo...4, 5 Piiriprosessi...8 Pohjavesi...4, 5 Poistoilmakanava...7 Porakaivo... 3, 4, Porausaukot...4 Puhallinkonvektori... R Rakennuksen jäähdytys...0 Rakennuskuivaus...0 Rinnakkaiskäyttö...8 Runkoääni...2, 3 S Sanasto...7 Sisältöaineet vesi... 5 Sulaminen... 7 Sulkuaika...8, 9 Suotokaivo... 4 Suuntakerroin...3, 4 Sähköenergia...0 Sähkölaitoksen sulku... 9 Sähköliitäntäjohdot...8 Sähkön verkkojakelu...9 Sähköä koskevat määräykset... 7 Säädökset vettä koskevat...7 T Tehokerroin... 0, 7 Teholuku...0 Teholuku COP...8 Teholuku EER... 8 Tiiviystarkastus...5, 6 Toimintatapa bivalentti...8 bivalentti-rinnakkainen... 9 bivalentti-vaihtoehtoinen... 9 monoenergeettinen...7, 8 monovalentti...8 Tuloilmakanava... 7 Työneste...7 U Ulkoinen lämmöntuottaja...8, 7 Uusiutumislämmönvaihdin... 6 V Vaihtoehtoinen käyttö...7 Veden laatu... 5 Veden sisältämät aineet...5 Vesiviranomaiset...4 Vettä koskevat säädökset... 7 Vuositason lämmityskäyttö...9 Vuositason tehokerroin... 8, 0 20 VIESMANN Lämpöpumppujen perusteet

21 Lämpöpumppujen perusteet VIESMANN 2

22 22 VIESMANN Lämpöpumppujen perusteet

23 Lämpöpumppujen perusteet VIESMANN 23

24 Tekniset muutokset mahdollisia! Viessmann OY Äyritie 8 A 050 Vantaa Fax Puh VIESMANN Lämpöpumppujen perusteet