BERGHEAT MITOITUSOHJELMA (46.680) Ohjelma mitoittaa lämpöpumpun teholuokan ja maakeruupiirin sekä porakaivon. Lataa BERGHEAT46 laskenohjelma täältä Ohjelma on tarkoitettu auttamaan maalämmitystä hankkivaa järjestelmän mitoittamisessa. Tämä ohjelman versio ei ole kaupallinen ja sitä saa vapaasti monistaa ja käyttää. Ohjelma on tehty LINUXissa OpenOfficella / LibreOfficella ja on tulostettu myöskin MS EXCEL yhteensopivaksi. HUOMAA! TÄMÄ OHJELMA EI ANNA MINKÄÄNLAISTA TAKUUMITOITUSTA JÄRJESTELMÄLLE TAI SEN OSALLE. VASTUU Tämän ohjelman käyttäjä käyttää tällä ohjelmalla saatua laskentatulosta omalla vastuullaan. Ohjelman laatija ei ota minkäänlaista vastuuta tämän ohjelman takia syntyneisiin vahinkoihin tai haittoihin. Tällä ohjelmalla laadittu mitoitus on vain viitteellinen. Ohjelman laatija ota minkäänlaista vastuuta tällä ohjelmalla saadun mitoitustuloksen oikeellisuudesta. Ammattisuunnittelija tai maalämpöjärjestelmän toimittaja voivat vastuullisena yrittäjinä laatia lämmitysjärjestelmän takuumitoituksen. Ohjelma laskee mitoituksen annetun paikkakuntatiedon ja annetun lämmitystarvetiedon perusteella. Jos niissä tiedoissa on virheellisyyttä, on myöskin laskennan tulos vastaavasti virheellinen. Hyvä tieto lämmitystarpeesta on esimerkiksi tieto aikaisempien vuosien lämmitysöljyn vuosikulutuksesta. Vuotuinen kulutus vaihtelee vuosien keskilämpötilan mukaan. Useamman vuoden keskiarvokulutus soveltuu parhaiten laskennan perusteeksi. Kaikkein tarkin tulos saadaan korjaamalla sekin vielä lämmitystarvelukujen avulla normikulutukseksi. Vuosien erilaisuus näkyy hyvin vuotuisten lämmitystarvelukujen vaihteluissa. Lämmitystarveluvut ovat saatavissa Ilmatieteen laitokselta: ( http://ilmatieteenlaitos.fi/lammitystarveluvut ) tai Motivasta: ( http://www.motiva.fi/julkinen_sektori/energiankayton_tehostaminen/kiinteistojen_energianhal linta/kulutuksen_normitus/mita_ovat_lammitystarveluvut ). Tässä versiossa muutettu laskentakaavan parametrejä Pohjois-Suomen osalta. Lisätty COP -valinta. Lataa ja talleta ohjelma omalle tietokoneellesi, jotta pääset syöttämään siihen rakennuksesi tietoja. 1
Aloita tietojen syöttäminen BERGHEAT sivun yläosasta. Vihreisiin ruutuihin voit kirjoittaa. Postinumeroa tarvitaan rakennuspaikan lämmitystarvelukujen hakemiseen. Huomaa valinta ruudussa G9. Alla olevien arvojen kirjoitus ei onnistu jos on valittu KYLLÄ. Valitse alasvetovalikosta EI, muutoin ohjelma valitsee tiedot riviltä 8. Valitse rivillä 21 alasvetovalikosta PATTERI tai LATTIA -lämmitys. Anna seuraavaksi rakennuksen lämmitettävä kokonaisala, jossa väliseinätkin mukana. Ohjelma laskee lämmitettävän tilavuuden olettaen huonekorkeudeksi 2,5 m. Jos ohjelman antama kuutiotilavuus on liian pieni, voit kirjoittaa ehdotetun tilavuuden tilalle suuremman kuutiomäärän sen rivin vihreään ruutuun. Sitten voit tarvittaessa muuttaa sähkön ja lämmitysöljyn hintatietoja. Seuraavaksi annetaan aikaisemman lämmitystarpeen kulutustiedot: A) -merkityissä kohdissa ilmoita polttoaineiden vuotuinen kulutus. A) -kohdan tiedoissa on oletettu olevan lämpimän veden tuottaminen mukana. B) -vaihtoehdossa annetaan suunnittelijan laskema vuotuinen rakennuksen lämmitysenergian tarve. Tässä ei ole mukana lämpimän käyttöveden tuottamiseen tarvittava lämpöenergia. Rivillä 36 on pumpun COP -arvo lämmityskäytöllä. Tuo luku muuttuu sen mukaan, onko valittu lattia- tai patterilämmitys. Riville 37 merkitään rakennuksessa asuvien henkilöiden lukumäärä. Rivillä 38 on lämpimän käyttöveden lämmitysenergia henkilöä kohden. Normaaliarvona pidetään 1000 1200 kwh /henkilö /vuosi. 2
Valitse rivillä 40 käyttöveden tuottamisen COP. Normaalisti noin 2,4-2,6 COP. Riville 41 kirjoitetaan taloussähkön (= muu kulutus, kuin lämmityssähkö) kulutusolettama. Tätä arvoa käytetään ET -luvun määritykseen. Rivillä 44 valitaan vaakakeruupiirin määritystä varten maalaji. Rivillä 45 valitaan vaakakeruupiirin määritystä varten maaperän kosteusaste. Riviltä 48 alkava lämmönkeruun tiedot Rivillä 59 määritetään maalämpöpumpun antoteho. Kirjoita vihreään ruutuun haluamasi lämpöpumpun lämmitysteho. Rivillä 60 kerrotaan, mihin ulkolämpötilaan saakka valitsemasi lämpöpumpun teho riittää. Rivillä 60 kerrotaan, kuinka suuri lämpöpumppu pitäisi vähintäänkin olla lämmitysteholtaan, jotta sen teho yksistään riittäisi lämmittämään talosi. 3
Tästä alkaa lämpökaivon mitoittaminen: Riville 104 kirjoitetaan vihreään ruutuun maaporauksen oletettu metrimäärä. Rivillä 106 voidaan valita alasvetovalikosta kiviaineksen lämmönjohtavuusluku. Jos et tiedä sitä, kuten tavallisesti on, anna luvun olla 3,0 W /m /(mk). Riville 112 kirjoita maksimi yhden porakaivon poraussyvyys. Se on tavallisesti noin 240 metriä. Syvyys riippuu porarin porauskalustosta. HUOMAA! Tämän lukeman avulla voit jakaa liian syväksi muodostuvan kaivon kahdeksi tai useammaksi lämpökaivoksi. Riveillä 122 125 kerrotaan se, millaisia kaivoja olet mitoittanut. Riviltä 130 alkaa varamitoitus. Sitä tarvitaan silloin, jos kallioperän kiviaines onkin lämmönjohtavuudeltaan oletettua huonompi. Tässä kaivon maksimisyvyys kirjoitetaan riville 137. Riveillä 139 142 on laskettuina mitoittamasi kaivot. MUISTA AINA jonkin muutoksen jälkeen painaa [CONTROL] + [SHIFT] + [F9] näppäimiä saman aikaisesti, jotta ohjelma laskee ja toteuttaa tekemäsi muutokset taulukkoon. 4
ALASIVU -VALINTA Taulukko-ohjelman vasemmassa alakulmassa on sivuvalinta toiminto. Valittavissa on BERGHEAT = pääsivu. Rakennukset = rakennusten lämmitystarpeen laskeminen. Data sivulla on ohjelman tarvitsemat tietokannat joihin käyttäjä ei voi vaikuttaa. BERGHEAT on pääsivu ja samalla myöskin aloitussivu. Rakennukset sivulla määritetään rakennusten vuotuinen lämmitystarve U -arvojen avulla. Tätä sivua ei tarvitse käyttää, jos on olemassa laskentaa varten hyvät tiedot rakennusten aikaisemmasta lämmitystarpeesta, kuten esimerkiksi lämmitysöljyn, lämmityssähkön tai polttopuun käytöstä. Kolmas alasivu on sivu keltaisella ympäröity Data. Se sivu on suljettu käyttäjältä ja sisältää vain laskentaohjelman tarvitsemia omia tietokantoja. Seuraavaksi siirrytään alasivulle Rakennukset ja aloitetaan numerolla 1 merkityllä alueella. Sivulla Rakennukset aloitetaan punaisella ympyröidyltä alueelta numero 1. Rivillä 2 näkyy rakennuspaikkakunta. Se tieto siirtyy aloitussivulta BERGHEAT tällekin sivulle. Oikea paikkakuntavalinta on ehtona oikealle lopputulokselle. 5
Tällä sivulla voidaan määrittää neljän rakennuksen (Rakennus 1, 2,3 tai 4) tai rakennuksen osan vuotuinen lämmitysenergian tarve. Vihreisiin ruutuihin voidaan kirjoittaa. Esimerkissä on Alakerta, Yläkerta ja Autotalli valittuina laskentaan. Huomaa: Kaksikerroksisen rakennuksen molemmat kerrokset tulee käsitellä omana rakennuksenaan. Valitse Riville 21 numero 1 sarakkeeseen, joka haluat tulevan mukaan laskentaan. Riville 22 kirjoitetaan rakennuksen tai sen osan nimi. Riville 23 rakentamisvuosi. Tämä on tärkeä siksi, että sen perusteella ohjelma ehdottaa tarvittavat referenssitiedot. Riveille 24 ja 25 kirjoitetaan rakennuksen ulkomitat metreinä. Riville 26 tulee huonekorkeus metreinä. Riville 27 ulkoseinän paksuus, sekin metreinä. Esimerkiksi 0,27 Riville 29 välipohjan paksuus. Tähän arvo 0,00 jos y läpuolella ei ole lämmintä tilaa. Riville 30 tulee tämän rakennuksen toivottu sisälämpötila. Riville 31 tulee tieto ilmanvaihdon tuuletusnopeudesta, kuinka monta kertaa halutaan sisäilman vaihtuvan tunnissa. 0,1 kertaa tunnissa tarkoittaa, että koko sisäilmatilavuus vaihtuu noin 2 kertaa vuorokaudessa. Riville 32 kirjoitetaan suunnitellun ilmanvaihto lämmöntalteenottoprosentti, hyötysuhde. Kuutiolämmönvaihdinkoneen talteenotto prosentti on noin 50-60%. Kalliimman, pyöriväkennoisen talteenottoprosentti on korkeampi, noin 80%. Rakenteiden vuotoilmat lasketaan riveillä 35-36. Loput arvot laskee ohjelma itse. 6
Rakenteiden alat ja U -arvot. Lämmitystarvelaskenta tapahtuu tässä osiossa. Tämä osio aloitetaan kirjoittamalla Pinta-ala sarakkeeseen erilaisten seinärakenteiden pinta-alat. Aluksi on Alapohja 1 ja 2. Jos koko alapohja on samanlainen lämpöeristysominaisuuksiltaan, riittää, että laittaa rakennusvuoden alla olevassa ruudussa olevan pinta-alan Alapohja 1 riville. Jos arvo ei ole sama, kuin vuosiluvun alla oleva arvo, tulee erotus riville Alapohja 2. Samoin menetellään rivillä Yläpohja. Seuraavaksi merkitään ovet ja niiden pinta-alat. Sitten merkitään ikkunat ja niiden alat. Lopuksi tälle rakennukselle jää jäljelle Ulkoseinärakenne 1 ja 2 umpiseinää (ikkunatonta ja ovetonta) Jos umpiseinä on lämpöeristykseltään kokonaan samanlaista, siirretään vuosiluvun alla olevassa ulkoseinärakenne ruudusta koko sen ala Ulkoseinärakenne 1 pinta-ala ruutuun. Kun pinta-alat on kirjoitettu, siirrytään antamaan seinärakenteiden U-arvoja. Laskentaohjelma ehdottaa vaaleansininisissä U-viitearvo -ruuduissa rakennusajankohdalle (katso antamasi rakennusvuosi!) tyypillisiä U-arvoja. Kirjoita haluttu U-arvo kullekin valitulle pinta-alalle vihreisiin U-arvo -ruutuihin. Yhteisen välipohjan tai väliseinän U -arvoksi merkitään 0 (=nolla) Osion yläpuolella on myöskin taulukoita, joiden avulla voit määrittää seinärakenteen U-arvon. Huomaa, jos on kyseessä kaksikerroksinen rakenne, tulee se yläpohja ja alapohja, joka on toisen kerroksen kanssa yhteinen saada U-arvoksi arvon 0,00 U, koska se yhteinen välipohja tai seinämä ei vuoda mitään lämpöä kumpaankaan suuntaan! 7
U -arvon määrittäminen U -arvo on lämmönläpäisykerroin. Lämmönläpäisykerroin on Suomen rakentamismääräys -kokoelmassa määritetty U-arvo (aikaisemmin k-arvo). U ilmoittaa lämpövirran tiheyden, joka läpäisee rakenteen tai materiaalin, kun lämpötilaero rakennusosan eri puolilla olevien ympäristöjen välillä on yksikön suuruinen (1Ko, 1Co). Lämmönläpäisykerroin kuvaa, miten paljon tehoa tarvitaan pinta-alaa (m2) kohti, jotta saavutettaisiin tietty lämpötilaero eristerakenteen yli. Lämpötilaero on tässä seinämän erottamien väliaineiden välisten lämpötilojen ero. Lämmönläpäisykerroin k on lämpötehon P suhde lämpötilaeroon ΔT ja pinta-alaan A: k = P / (ΔT A) Rakennustekniikassa lämmönläpäisykertoimen tarkoituksena on kuvata rakennuksen eri rakennusosien lämmöneristyskykyä. Mitä pienempi U-arvo, sitä parempi lämmöneristys. SIjärjestelmän mukaisesti lämmönläpäisykertoimen yksikkö on wattia kelviniä ja neliömetriä kohti eli W/(Km²) (= lämpövuo Wattia / aste / neliömetri). Uuden rakennuksen vaipan U -arvo selviää rakennesuunnitelmista. Koko rakennuksen lämmitysenergian tarvekin selviää rakennusluvan liitteenä olevasta energiaselvityksestä. Jos rakennuksen vaipan U-arvot eivät ole tiedossa, voit kunkin seinämätyypin Uarvon tämän osion avulla. Valitse esimerkiksi 150 mm lamellihirsi ja kirjoita sen arvo 0,73 U1 kohtaan. Seinässä on lisäksi käytetty 100 mm eristevillaa, valitse sen u-arvo ja kirjoita kohtaa U2. Nyt voit lukea Utot kohdasta näiden yhteisen u-arvon. Jos seinässä on vielä muutakin eristävää materiaalia, voit siirtää ensinnä saadun Utot -arvon kohtaan Ui ja lisätä kohtaan U2 seuraavan eristeen Uarvo, jolloin kohdassa Utot on nyt kolmen eri eristekerroksen yhteinen U-arvo. 8
Kun rakennusten tiedot on täytetty, on laskennan tulos nähtävissä tämän sivun ala osassa alueella ( E160 L238). Tämä alue on tulostettavan raportin 2 -sivu. Rakennusten lämmitystarvelaskelman lopputulos näyttää tällaiselta. Tämän laskelman lopputulos siirtyy myöskin BERGHEAT ohjelman etusivulle ruutuihin D8-10 Rakennusten lämmitystarve -laskennalla saadut tiedot siirtyvät mitoitusohjelmaan valitsemalla [ Kyllä ] G9 ruutuun. Huomaa, että tämä kwh tieto ei vielä sisällä lämpimän käyttöveden tuottamiseen tarvittavaa lämpöenergiaa. Se saadaan laskentaohjelmassa lasketuksi henkilölukumäärän ja henkilöä kohden ilmoitetun käyttövesilaskennan tuloksena ruuduissa F44 F45. Kun olet käynyt ohjelman kaikki kohdat läpi, käske ohjelman laskea solujen arvot uudelleen painamalla [CONTROL]+[SHIFT]+[F9]. Talleta laskelma ja tulosta vastaus printterille ja PDF -tiedostoksi. Palautetta ohjelmasta voi antaa osoitteeseen: pingalsuo@gmail.com 9