Uusimpia kokemuksia verhoseinistä

Transkriptio

1 Uusimpia kokemuksia verhoseinistä Alapohjan lämmityskapasiteetti VENE Verkostot karjatalouden edistäjinä OULU - EDEN Tapani Kivinen, MTT Jorma Heikkinen VTT Ismo Heimonen VTT Uusimpia kokemuksia verhoseinistä A B C D E F G Painovoimainen ilmanvaihto Webbikyselyn tuloksia Mitoitusohje, savunpoisto Korkea vai matala verho Koneellisesta painovoimaiseen Suunnitteluun vaikuttavia detaljeja

2 Muutama määritelmä KYLMÄPIHATTO Lämpöeristämätön rakennus, jossa ilma tulee ja menee, sitä ei säädetä tai Säätömahdollisuus on vähäinen A KYLMÄPIHATTO Lämpöeristämätön rakennus, jossa Ilmanvaihtoa varten voi olla verhoseinä plus poistoaukot, Jolloin säädettävyys paranee Muutama määritelmä VIILEÄPIHATTO Lämpöeristetty rakennus, jossa Ilmanvaihtoa varten voi olla Verhoseinä tai muut isot aukot, Joita voidaan säätää A VIILEÄPIHATTO Lämpöeristetty rakennus, jossa Ilmanvaihtoa varten voi olla Verhoseinä tai muut isot aukot, Joita voidaan säätää

3 Muutama määritelmä LÄMMINPIHATTO Kokonaan lämpöeristetty rakennus, jossa yleensä koneellinen ilman- Vaihtojärjestelmä ja jopa kiinteä lisälämmitysmahdollisuus A VIILENNETTY PIHATTO Kokonaan lämpöeristetty rakennus, Jossa koneellinen ilman- Vaihtojärjestelmä on korvattu verho- Tai kennoseinillä plus lisähormeilla Painovoimaisen ilmanvaihdon periaate Tulo- ja poistoaukkojen välinen korkeusero (h) Yhdistettynä sisällä olevaan lämpökuormaan (eläinten luovuttama lämpö), joka aiheuttaa ilman tiheyseron ja sitä kautta ilman nousun kohti poistoaukkoa Vajaatäyttö aiheuttaa käyttövoiman puutetta eli ilmanvaihto ei toimi silloin optimaalisella tavalla A

4 Tuloaukkovaihtoehdot Yläverho+ ruokinta Yläverho+ Eristetty Seinän alaosa Ylä- ja alaverho Poistoaukkovaihtoehdot A Kiinteä valokate. Avautuvat poski- Laipat Kasvihuoneharja, Avautuvat läpät Eristetty hormi, Säätöläppä, Sadehattu Avoharja sadesuoja Ilmanvaihtokerroin vuoden jokaisena tuntina Ilmanvaihtokerroin, 1/h A

5 Sähkön säästäjä! Koneellinen ilmanvaihto (punainen käyrä) merkitsee 16 kwh kulutusta vuodessa 12 lehmän pihatossa Ilmanvaihtokerroin (1/h) vuoden jokaisena tuntina ulkolämpötilan suhteen verhoseinä Koneellinen ilmanvaihto kesällä ilmanvaihto on rajoitettu 11 vaihtoon/tunti per tunti to ulkolämpötila, C A Olosuhdearviot talvella 29 21, 44 pihattoa B ilmanvaihtokerroin

6 Olosuhdearviot talvella 29 21, 44 pihattoa B B Muuttuneet olosuhteet suhteessa aikaisempaan Navettaan, 46 pihattoa

7 Ilmanvaihdon kustannuskyselyn 14 pihattoa B Ilmanvaihdon kustannuskyselyn 14 pihattoa Rakennuskustannus Pihaton pinta-ala B Pinta-ala m2 Rakenusinvestointi Pinta-ala m2

8 Ilmanvaihdon kustannuskyselyn 14 pihattoa Rakennuskustannus IV:n osuus B Ilmanvaihdon kustannuskyselyn 14 pihattoa 6, 5, 4, 3, 2, 1, IV:n %-osuus investoinnista investoinnin keskiarvo, B Rakenusinvestointi Ilmanvaihdon osuus investoinnista Ilmanvaihdon %- osuus

9 Alapohjan vaikutus C Aikaisemmin pihaton alapohjia on lämpöeristetty. Siitä voidaan luopua. Alapohjalla on lämpöoloja tasaava vaikutus, joka kannattaa hyödyntää. Pihaton sokkelimalli C

10 Pihaton lattian lämpötilan vuoden aikana Verhoseinäinen pihatto, jossa talven sisälämpötilatavoite on + 5 astetta Pintalämpötila keskellä lattiaa C Pihaton lattian lämpötila toukokuun alussa Verhoseinäinen pihatto, jossa talven sisälämpötilatavoite on + 5 astetta C Tsisa Tpinta

11 Lattian lämpövirta vuoden jokaisena tuntina C lämmittää jäähdyttää Lattan lämmitysteho, W/m Päivämäärä Aukkojen mitoitusohje Tuloaukon mitoituksessa ei ole ongelmaa, koska verhoaukkoa (kesällä auki) on ilmanvaihdon näkökulmasta riittävän paljon ja sitä voidaan säätää D

12 Aukkojen mitoitusohje Tuloaukon mitoituksessa ei ole ongelmaa, koska verhoaukkoa (kesällä auki) on ilmanvaihdon näkökulmasta riittävän paljon ja sitä voidaan säätää. Tulopuolen pakkoraon rooli: tehdäänkö vai ei? D Aerodynaamista tarkastelua D Talvella ilma valuu sisään, putoaa lattiatasoon, lämpenee ja nousee kohti poistoaukkoja Kesällä ilma saa vapaasti puhaltaa rakennuksen läpi, hormeista poistuu Vain noin 2 % ilmasta

13 Aerodynaamista tarkastelua -Tuuli tarttuu hormista tulevaan ilmavirtaan -Takaisinvirtausta ei juuri esiinny -Sitä voi tapahtua heikolla tuulella isoissa hormeissa D Aerodynaamista tarkastelua -Yhtenäiset harja-aukot voivat samanaikaisesti toimia sekä tulo- että poistoaukkoina, mikä haittaa ilman vaihtuvuutta D

14 Savunpoisto D Savunpoisto D

15 Savunpoisto D Savunpoisto / testataan vielä ilmanvaihdon mitoituksen näkökulmasta -Poistoaukkoa tarvitaan,5 x 1944= 9,72 m2-9,72 m2 /,83 m2 (9 x 9 hormi) = 12 hormia -Hormi jokaista alkavaa 14 m2 kohden > 1944 / 14 = 14 hormia -Valitaan 9 x 9 cm hormit, ja lukumääräksi 14 kpl -14 hormilla hoituu sekä ilmanvaihto, että savunpoisto -Seinien osuutta savunpoistossa ei tarvita lainkaan D

16 Korkea vai matala verho Ilmanvaihdon kannalta metrin korkuinen verhoalue on riittävä Tarkastellaan vaipan lämpöhäviöitä: Lattia, katto ja seinät (osittain tai kokonaan verhoa) E Verhojen vaikutus sisälämpötilaan E Verhon korkeus 1 m, 1 cm eristettä Verhon korkeus 2,4 m, 2 cm eristettä Sisälämpötila, o C verhon korkeus 1 m, katossa 1 mm eristettä Ulkolämpötila. o C Sisälämpötila, o C verhon korkeus 2,4 m, katossa 2 mm eristettä Ulkolämpötila. o C

17 Korkea vai matala verho, CO2 pitoisuus 4 Hiilidioksidi, ppm Verho 1 m 3 Verho 2,45 m Ulkolämpötila. o C 1 m verholla rakennuksen johtumislämpöhäviö 18 % pienempi kuin 2,45 m verholla, siksi CO2-pitoisuudet hieman pienempiä pakkasella. Kesällä CO2-pitoisuudet pienempiä korkealla verholla paremman ilmanvaihdon takia. E Koneellisesta painovoimaiseen F

18 Kennolevyt asennettu 21, hormeja ei ole lisätty F Mittaus- ja laskentadataa, maaliskuu Mitattu sisälämpötila Laskettu sisälämpötila Ulkolämpötila Tuulen nopeus F

19 Isännän ilmoittamat aukkojen avausmäärät mittausjaksolla Ilmanvaihtoaukkojen avaus (Hormille 1 = täysin auki) Hormi Kennolevy vasen, m Kennolevy oikea, m F F Jos tavoitteena olisi ollut pitää sisälämpötila +5 C asteessa, aukkoja olisi pitänyt avata oheisen Diagrammin mukaisesti Ilmanvaihtoaukkojen avaus (Hormille 1 = täysin auki) 1,9 Hormi Kennolevy vasen, m Kennolevy oikea, m,8,7,6,5,4,3,2,

20 Alustavia johtopäätelmiä: -Pihattoa pidettiin liian lämpimänä (kostea ja korkea ammoniakki) -Kennolevyjä olisi pitänyt avata huomattavasti reippaammin -Hormien lisäys ei toisi olennaista muutosta talven sisäolosuhteisiin (jos kennolevyjä avattaisiin riittävästi) -Hormien lisäys on perusteltua kesäolosuhteita (kuuma ilma) ajatellen F Kokemuksia verhoseinäilmanvaihdosta G

21 Kokemuksia verhoseinäilmanvaihdosta G