Sisällysluettelo Sää ja lämmitys 1. Ulkolämpötila 7 1.1. Auringon säteily 7 1.2. Rakennuksen sijoitus maastoon 7 2. Lämmittää pitää, mutta millä? 8 2.1. Ympäristö ja lämmitys 8 2.2. Asumisenergian minimointia 9 3. Kiinteistön lämpöhäviöt ja eristys 11 3.1. Rakennuseristys 11 Kertausta 12 Sisäilmasto ja siinä viihtyminen 4. Huoneilman lämpötila 13 4.1. Jotakin lämpötiloista 13 Kertausta 17 Lämmitys kiinteällä polttoaineella 5. Miten ja missä puuta saa polttaa? 18 5.1. Puulämmitys tulisijan avulla 18 5.2. Uuni 18 5.3. Takka 18 Kertausta 24 Polttoaineiden alkuperä 6. Polttoaineiden jako 25 6.1. Puun poltto takassa 25 6.2. Kiinteä polttoaine 28 6.3. Biomassa, biopolttoneste ja biokaasu 30 6.4. Nestemäinen polttoaine 31 6.5. Kaasumainen polttoaine 32 Kertausta 33 Polttoaineen palaminen 7. Palaminen 34 7.1. Palavat alkuaineet 34 7.2. Erikoisempaa poltettavaa 35 7.3. Öljyn poltto 35 7.4. Kaasun poltto 37 7.5. Palamisen tarkkailu 37 7.6. Ympäristövaikutukset 39 Kertausta 41 Lämmityskattilat 8. Kattiloiden jako 42 8.1. Jako kattilatehon mukaan 42 8.2. Kattilan osien nimikkeitä 42 8.3. Kattilan hyötysuhteen 43 8.4. Kattiloiden jako rakenteen mukaan 45 8.5. Yli- ja alipainekattilat 47 8.6. Jako polttoaineiden ja palamistavan mukaan 47 8.7. Puukattila ja varaaja 49 8.8. Puukattila ja etupesä 50 8.9. Automaattiset biopolttolaitteet 51 8.10. Öljylämmityskattilat 52 8.11. Tulitorvi/tuliputkikattilat 53 8.12. Höyrykattiloiden käyttö lämmityksessä 54 Kertausta 57 Öljylämmitys 9. Öljylämmitteisen laitoksen käyttö 58 9.1. Raskasöljypolttimet 59 9.2. Kevytöljypolttimen osat ja toiminta 60 9.3. Öljyputkisto 70 9.4. Öljysäiliö, ilmajohto ja täyttöjohto 71 9.5. Öljymäärän mittaus säiliöstä 73 9.6. Öljylämmityskattilahuone ja sen varustus 74 Kertausta 76 Maakaasulämmitys 10. Maakaasu myös pientaloissa 77 10.1. Maakaasuputkiston nimikkeitä 77 10.2. Maakaasun käyttö 77 Kattilahuone ja sen laitteita 11. Palo-osasto ja paloluokka 80 11.1. Kattilan sijoitus kattilahuoneeseen 81 11.2. Savupiippu 82 Kertausta 83 LVI-varusteita 12. Venttiilit 84 12.1. Sulkuventtiilit 84 12.2 Yksisuuntaventtiilit 85 12.3. Linjasäätöventtiilit 85 12.4. Venttiiliryhmät 86 12.5. Kolmitieventtiili 87 12.6. Sekoitusventtiilit 87 12.7. Varoventtiili 89 12.8. Lämpömittari 89 12.9. Painemittarit 90 12.10. Mudanerotin 91 12.11. Automaattinen ilmanpoistin 91 12.12. Muuta 92 Kertausta 93 Paisuntajärjestelmät 13. Paisuntajärjestelmät 94 13.1. Avoin paisuntajärjestelmä 94 13.2. Suljettu paisuntajärjestelmä 94 13.3. Kalvopaisunta-astian mitoitus 96 13.4. Suurten laitosten paisuntajärjestelmät 97
Pumppu 14. Rakenne 98 14.1. Pumput 98 14.2. Asennus ja käynnistys 99 14.3. Säätö 100 14.4. Hieman pumpun valinnasta 101 Kertausta 102 Patterit ja patteriventtiilit 15. Patterit lämmityksessä 103 15.1. Erilaisia pattereita l. radiaattoreita 103 15.2. Patterin varusteet 106 15.3. Pattereiden sijoitus 109 15.4. Putkitus pattereille 110 Kertausta 111 Vesikeskuslämmitys 16. Vesikeskuslämmitys 112 16.1. Painovoimainen vesikeskuslämmitys 112 16.2. Pumppukiertoinen vesikeskuslämmitys 112 16.3. Putkien asennus 115 16.4. Lämpöjohtoverkosto ja ääni 115 16.5. Lämpölaajeneminen 117 16.6 Korroosio 117 16.7. Eristys ja kannakointi 118 16.8. Vesikeskuslämmitys muoviputkin 119 16.9. Verkosto käyttöön 121 16.10. Painekoe, toimintatarkastus 121 16.11. Ilmat pihalle 122 16.12. Patteriverkoston perussäätö 124 16.13. Säädön suoritus 126 Kertausta 128 Mittaus- ja ohjaustoiminnat 17. Joitakin alan määreitä 129 17.1. Kirjaintunnukset 129 17.2. Lämmön säätö 130 17.3. Avoin ja suljettu säätöpiiri 135 17.4. Säätötapoja 135 17.5. Säätömuodot 135 17.6. Erilaisia säädössä vaikuttavia tekijöitä 136 17.7. Lämmityksen optimointi ja alentaminen 137 17.8. Kiinteistön lämmityksessä 138 17.9. Ouman -EH-800 säädin 139 Kertausta 142 Kaukolämmitys 18. Energia ja ympäristö 143 18.1 Kaukolämpö ja ympäristö 143 18.2. Kaukolämmön tuotto 144 18.3. Lämmön jakelu 144 18.4. Teräsputket kaukolämpöputkina 145 18.5. Aluelämmitys teräsputkin 146 18.6. Vuoto on havaittu ja löydetty 146 18.7. Pientalotaajamien aluelämmitys, Uponor 147 18.8. Kiinteistön kaukolämmön alajakokeskus 149 18.9. Kaukolämmön mittaus 153 Kertausta 155 Lattialämmitys 19. Miksi lattialämmitys 156 19.1. Lattialämmityksen rakenne ja käyttö 157 19.2. Putket ja mitoitus 159 19.3. Verkoston täyttö ja koepaine 161 19.4. Kiertopumpun käynnistys ja säätö 162 Kertausta 165 Pientalon ilmalämmitysjärjestelmä 20. Hygieenisyys ja paloturvallisuus 166 20.1. Pientalon ilmalämmityskone 166 Sähkölämmitys 21. Yleistä sähkölämmityksestä 168 21.1. Suora huonekohtainen sähkölämmitys 168 21.2. Varaava sähkölämmitys 170 21.3. Sähkökattilan rakenne ja varusteet 173 Kertausta 174 Kylmätekniikka ja jäähdytys 22. Kylmyyden tuottaminen 175 22.1. Kylmiön laitteet ja toimintaa 177 22.2. Lämpöpumppu, perusteita 182 22.3. Lämpöä maasta 182 22.4. Lämpöä kalliosta tai vesistöstä 187 22.5. Poistoilmalämpöpumppu 187 22.6. Ilma-vesilämpöpumput 188 22.7. Ilmalämpöpumput 189 Kertausta 192 Aurinkolämmitys 23. Passiivinen tai aktiivinen aurinkolämmitys 193 23.1. Aurinkokerääjä 193 23.2. Lämmön varastointi 195 23.3. Erilaisia aurinkolämmitysvaihtoehtoja 196 23.4. Järjestelmän putket 196 23.5. Asennus 197 23.6. Aurinkosähkö 198 Mittauksia ja mittareita 24. Milloin mitataan? 199 24.1. Mit tausvirheet ja mittarit 199 24.2. Lämmityslaitteiden mittauksia 200 24.3. Lämpötilan ja kosteuden mittaus 201 24.4. Ilman lämpötilan mittaaminen 202 24.5. Lämpökamera 202 Kertausta 204
Millä lämmitetään ja missä viihdytään 3 Sisäilmasto ja siinä viihtyminen Tutkimusten mukaan työssä käyvä suomalainen viettää 21 h vuorokaudessa ajastaan sisällä ja tästä ajasta 16 h kotona. Näin sisäilmalla on huomattava terveydellinen vaikutus, hyvä tai huono. Epäviihtyvyyden kokemus syntyy vedon tai epämiellyttävän hajun aistimisena. Emme kuitenkaan aisti esim. häkää tai radonkaasua, vaikka niiden pitoisuus olisi vaarallisen korkea. 4. Huoneilman lämpötila Asukkaan lämpöaistimus huoneilmasta muodostuu ilman lämpötilasta, pintojen lämpösäteilystä, ilman kosteudesta ja virtausnopeudesta, asukkaan vaatetuksesta sekä aktiviteetistä ja lämpötilan muutosnopeudesta. 17 C voi olla sopiva lämpötila työpajaan. Viluinen vanhus taas voi kodissaan toivoa 24 C lämpötilaa, jossa lämpötilassa muut voivat kokea olonsa tukalaksi. Kuitenkin yhden asteen nousu normaalista huonelämpötilassa aiheuttaa 4 5 % lisäyksen rakennuksen energiankulutukseen. 4.1. Jotakin lämpötiloista Huonelämpötilan seurannassa hyvä ja yksinkertainen väline on tavallinen elohopealämpömittari huoneen sisäseinälle kiinteästi asennettuna. Nykyisin käytetään kosteusanturiin perustuvia sähköisiä mittareita. Mittareiden mittatarkkuus voi olla 0.1 C, joka on enemmän kuin riittävä. Huoneiston asukas on viimekädessä se mittari, jonka mukaan lämpötila tulisi säätää, tietenkin järkevyyden rajoissa. Pienet lapset kehittävät lämpöä vilkkaalla liikunnallaan enemmän kuin aikuiset. Vanhuksella pintaverenkierto on huonompaa, liikunta verkkaista ja aineenvaihduntakin alkaa iän myötä hidastua. Näin vanhus saattaa tuntea itsensä viluiseksi. Huonekohtainen lämpötilan säätömahdollisuus lisää asukkaiden tyytyväisyyttä. Oleskeluvyöhyke on huoneen lattiasta 1,8 metrin korkeudelle ulottuva tila. Sen sivupinnat ovat 0,6 metrin etäisyydellä seinistä tai kiinteistä rakennusosista. Huoneilman lämpötila mitataan 1,1 m korkeudelta mistä tahansa oleskeluvyöhykkeen alueelta. Toiminnasta riippuva ihmisen lämmönluovutus: makailu 80 w, istuminen 100 w ja juoksu 300 w Lämpötilan nosto arvosta 20 21 C yli 24 C lisää sisäilmaoireiden määrää jopa 50 % Kuvassa on huoneen oleskeluvyöhyke & $ I A E I J $ I A E I J Nopeat lämpötilan vaihtelut koetaan epämiellyttävinä, vaikka lämpötila olisikin oikeiden raja-arvojen välissä. Lämpötilan vaihtelu ei saisi olla nopeampaa kuin 1,1 C/h. Lämpötilaero pään ja nilkkojen välillä koetaan epämiellyttävänä, jos se ylittää 3 C. Säätölaitteiden huojunta ei saa olla liian suuri. Lämpötilan muutosnopeuden pitäisi olla hidas, alle 0,6 C tunnissa. Työpäivän aikana nousua ei saisi olla yli 4 C. Massiivisen rakenteen lämmönvarauskyvyllä voidaan huoneen lämpötilavaihteluita pienentää. Lämpötila ja pukeutuminentyötilan lämpöolosuhteet on pyrittävä järjestämään työn raskauden mukaan. Kevyen istumatyön lämpötila-alue on 21 25 C, raskaassa työssä 12 17 C. 3
Polttoaineen palaminen 5 Polttoaineen palaminen Palaminen on ilman hapen yhtymistä palavaan alkuaineeseen. Kun polttoaineen lämpötila nostetaan yli sen syttymislämpötilan, palaminen tasapainottuu johonkin lämpötilaan jatkuen niin kauan kuin polttoainetta ja happea on saatavilla. Polttopuun syttymislämpötila on 200 400 C. Polttoöljyn itsesyttymislämpötila on noin 230 C. Öljypolttimen liekin lämpötila (POK) on noin 500 C ja kaasun noin 800 C. Poltettaessa fossiilisia polttoaineita 10 kwh edestä vapautuu 1 litrasta lämmitysöljyä 2,9 kg CO 2 1,5 kilosta kivihiiltä 3,3 kg CO 2 1 m³ maakaasua 1,9 kg CO 2 7. Palaminen voi olla nopeaa tai hidasta. Nopeassa palamisessa polttoaine ja happi yhtyvät niin kiivaasti, että syntyy näkyvä liekki ja korkea lämpötila. Hidasta palamista on esim. raudan ruostuminen tai puun lahoaminen, eikä sitä voida hyödyntää lämmityksessä. Palamisilmakerroin Polttoaine pyritään polttamaan mahdollisimman täydellisesti ja mahdollisimman pienellä ilmamäärällä. Hiilen epätäydellisessä palamisessa muodostuu häkää, (CO), joka on polttoaine. Lisähapen avulla se voidaan polttaa hiilidioksidiksi (CO 2 ). Ilma sisältää happea n. 21 % ja typpeä n. 78 %. Typpi ei osallistu palamiseen, mutta se lämpenee tulipesässä ja poistuu lämmenneenä savukaasujen mukana kuljettaen näin huomattavan määrän läm pöenergiaa hukkaan. Kuvassa on kiinteän polttoaineen palamista. 7.1. Palavat alkuaineet ovat hiili (C 2 ) ja vety (H 2 ) ja niitä on erilaisia määriä kaikissa poltto aineissa. Runsaimmin polttoaineissa on yleensä hiiltä ja se palaa hiilidioksidiksi (CO 2 ), joka on haitallinen palamistulos. Vety on hiiltä arvokkaampaa polttoaineena, koska sama määrä vetyä antaa n. 4,2-kertaisen määrän lämpöenergiaa ja vedyn palamistulos on vettä. Polttoaineissa oleva rikki on haitallista, koska se muodostaa palaessaan tulipintoja syövyt täviä yhdisteitä. Myös typen oksidit (NO 2 ), rikkidioksidi (SO 2 ) ja ympäristöön leviävä tuhka ovat haitallisia. Hiilen täydellisessä palamisessa 1 kg hiiltä tarvitsee n. 2,7 kg happea, jolloin hiilidioksidia syntyy 3,7 kg sekä lämpöenergiaa vapautuu noin 34 MJ. C + 0 2 = C0 2 + lämpöenergiaa. Palamistapahtumaa seurataan mittaamalla kattilan savusolassa savukaasujen CO 2 -pitoisuus (hiilidioksidi), CO-pitoisuus (häkä), O 2 -pitoisuus, nokipitoisuus, tiheys, lämpötila ja veto. Epätäydellinen palaminen C + ½O 2 = CO + lämpöenergiaa. Hiili monoksidi (CO), häkä sisältää lämpöenergiaa ja palaa hiilidioksidiksi lisähapen avulla. Vedyn palaminen 2H 2 +O 2 =2H 2 O + lämpöenergiaa. Vedyn palaessa kaksi vetymolekyyliä (H 2 ) yhtyy yhteen happimolekyyliin (O 2 ). Palamistulos on lämpöenergiaa ja vettä, joka on vesihöyryä. Vesihöyryn sitoma höyrystymislämpöenergia menee hukkaan normaalissa kattilalaitoksessa savukaasujen mukana. Kondenssikattilassa savukaasujen vesihöyry lauhtuu vedeksi, ja höyrystyslämpö saadaan talteen. 5
6 Öljykattilat, polttimet ja säiliöt 1. Rakennuksen pohjamaa 2. Antura 3. SFS 2770 muovinen maanalainen palavan nesteen säiliö. SFS 2736 teräksinen maanalainen lieriösäiliö. Säiliön etäisyys on vähintään 600 mm rakennuksen anturasta. 4. Puhdistusluukun ympärillä on maanpintaan ulottuva halkaisijaltaan 1000 mm betonirengas. 5. Betonirengas ei saa tukeutua säiliöön 6. Betoniankkurit. Tyhjillään oleva säiliö voi tulla läpi pihan asfalttipinnan, jos pohjavesi nousee kyllin korkealle. 7. Ankkurointia 8. Öljysulut, sisäsäiliön sulku on ulkoseinällä näkyvillä olevassa kotelossa esim. lasin alla 9. Kansi 10. Öljyjohdot polttimelle 11. Ylitäytönestimen johto, öljymäärän mittauksen johto 12. Täyttöjohto 13. Ilmajohto, minimikaltevuus 1:20 14. Ylitäytönestimen pistoke ja suojaputkessa oleva johto 15. Lukittava täyttöjohdon hattu 16. Ilmajohdon hattu 17. Kevytöljykilpi 18. Öljymäärämittari 19. Lämpöeristetty terässavupiippu 20. Öljypoltin 21. Öljyjohdot polttimelle ulkosäiliöltä Maanalaisen öljysäiliön asennus. Huoltokuilu 1000 mm betonikaivonrenkaista. Halkaisijaltaan kaksinkertainen 600 mm valurautakansi. Renkaan alareuna ei saa painaa säiliötä. Tiivistäen tehty täyttö Sivut ja yläpuoli väh. 250 mm paksuudelta seulottua soraa kerroksittain tiivistäen Sivut ja yläpuoli väh. 250 mm paksuudelta seulottua soraa kerroksittain tiivistäen Pohja- ja tulvavesialueilla säiliö ankkuroidaan betonilaattaan. Työ tehdään säiliön mukana tulevan ohjeen mukaisesti. 6
Patterit ja venttiilit 9 Termostaattiventtiilin anturi asennetaan esteettömään huoneilman kiertoon. Jos anturi peittyy verhojen taakse, käytetään kapillaariputken päässä olevaa irtoanturia, joka sijoitetaan verhojen ulkopuolelle tunnistamaan todellista huonelämpötilaa. Viereisissä kuvissa on kaksi kiintoanturia ja verhon takana kapillaariputken päässä kaksi irtoanturia. Patteriventtiilin esisäätö on tarkoitettu asentajan suoritettavaksi joko asennusvaiheessa tai verkoston tasapainotuksen yhtey dessä. LVI-suunnittelija määrittää esisäätöarvon suuruuden. Esisäädön avulla rajataan venttiiliin läpi virtaava maksimivesimäärä. Asukkaalla ei ole mahdollisuutta vaikuttaa esisäätöön, vaikka hän voi sulkea ja avata patteriventtiilin tai säätää termostaatin asetusta. Käsisäätökahvan avulla asetetaan haluttu huonelämpötilan astemäärä. Käsisäätökahva voidaan lukita halutulle lämpötila-alueelle. Sen tarkoitus on estää liian korkeiden lämpötilojen käyttö ja senkin asettelu on tarkoitettu vain asentajan tehtäväksi. 1. Sylinterimäinen kiertyvä esisäätökara 2. Suurin virtausaukko 3. Pienin virtausaukko Kuvassa on esisäädön ääritapaus, jossa suurin virtausaukko (2) sallii suurimman virtaaman venttiilin läpi. Toisessa ääripäässä virtausaukko (3) on kierretty aukon (2) tilalle, jolloin venttiilin läpi sallitaan virrata pienin vesimäärä.! Termostaattiventtiilin kiintoanturi ja runko. Venttiilin karan kokonaisliike on erittäin pieni, vain joitakin millimetrejä. Patteriventtiilin esisäätö on osa verkoston tasapainoitusta ja se estää liian suuren vesimäärän kierron venttiilin läpi. 1. Kiintoanturi 2. Asennusaikainen suojahattu, jonka avulla venttiili voidaan sulkea 3. Venttiilin runko 4. Kiinnitys patteriin 5. Merkki rungossa 6. Säädössä osa nostetaan ylöspäin irti hammastuksista ja piirustuksessa oleva esisäätöarvo kierretään merkin (5) kohdalle. 7. Kara 9
Lattialämmitys 11 Lattialämmitys on fysiologi sesti lähes ihanteellinen lämmitysmuoto, koska siinä lämpö jakautuu vedottomasti ja tasai sesti. Lämmönluovutusperiaate on fysiikan lakien mukainen, lämpö nousee lattiapin nasta ylöspäin. Vierei sessä kuvassa on erilaisten huoneti lojen lattialämmitysputkituksia. Putkissa kiertävä vesi ei saa olla lämmintä käyttövettä legionellabakteeririskin takia. 19.1. Lattialämmityksen rakenne ja käyttö Lattialämmitykses- Piirustuksissa määritetään -putkimateriaali ja rakennepaine -putken liitostavat -putken asennussyvyys -putkijako ja -pituus (sijoituspiirustus) -putken nimelliskoko -putken kiinnitystapa -varusteet (venttiilit yms.) -virtaama ja veden lämpötila -lattian suurin sallittu pintalämpötila. sä lämpöä luovuttavana pintana on lattia, jonka rakenteeseen on asennettu lattialämmitysputkis to. Ikkunaseinällä olevassa putkistossa on tiheämpi jaotus kuin muualla huoneessa. Ikkunaseinämälle muodostuvalla lämpimällä vyöhykkeellä kompensoidaan kylmän ik kunapinnan vaikutusta. Huonelämpötila säädetään muuttamalla putkistos sa virtaavan veden lämpötilaa ja veden virtaamaa. Lämpötila säätyy ulkolämpötilan mukaan keskitetysti kiinteistön lämmönjakokeskuksessa olevan säätöautomatiikan ohjaamana. Huonekohtainen lämpötilan säätö tehdään huonetermostaatin avulla. Termostaatti aistii huoneilman lämpöti lan ja antaa huonekohtaiselle venttiilille viestin avautua, jos huoneessa on liian kylmä tai sulkeutua, jos huo neessa on liian kuuma. 11
12 Lämpöpumppu, maalämpö 22.7. Ilmalämpöpumppu koostuu sisä- ja ulkoyksiköstä. Ulkoyksikössä sijaitsee kompressori, puhallin ja höyrystin. Sisäyksikössä sijaitsee lauhdutin, puhallin ja ohjauselektroniikka. Yksiköt liitetään toisiinsa putkistolla, jossa virtaa kylmäaine. Ilmalämpöpumput ovat yksi helpoimmista ja nopeimmista tavoista säästää lämmityskuluissa. Toimivan ilmalämpöpumpun lähtökohtana on asennus lumirajaa korkeammalle sekä sulatus, joka ei jäädy omaan koteloonsa. Ulkoilmasta voidaan ottaa lämpöä, jolla lämmitetään sisäilmaa (lämmitys). Sisäilmasta voidaan ottaa lämpöä, joka siirretään ulos (jäähdytys). 8 # + = K D @ K J E 8 = ED J A D J E = = A A 2 EI J E = L E@ = = L = H = J = L A I EL = H = = = = 8 7 E = % + Kuvassa otetaan poistoilmasta lämpöä talteen, jolla sitten lämmitetään tuloilmaa. " + F H A I I H E + # + 2 = EI K J = L A J 2 EI J E = + 0 OHOIJE " '! 1 = F F K F F K # & % $! "! ' $ % 1. Ulkoseinä 2. Eriste 3. Sisäseinä 4. Ritilä ja ilman suodatin 5. Lauhdutin, lämmityskäytössä 6. Puhallin 7. Esim. 70 C, jäähdykehöyry 8. Esim. 40 C, jäähdykekaasu 9. Sisäyksikkö 10. Viileämpi huoneilma kojeelle esim. 20 C 11. Lämmennyt ilma huoneeseen esim. 35 C 12. Ulkoyksikkö 13. Höyrystin, lämmityskäytössä 14. Moottori ja puhallin 15. Paisuntaventtiili 16. Kompressori 17. Jäähdykehöyry esim. 70 C, lämmitys 18 Jäähdykeneste esim. 40 C, lämmityskäyttö 19. Ulkoilma kojeelle esim. 15 C 20. Ulkoilma kojeen jälkeen esim. 10 C # & Kun ilmalämpöpumppuja käytetään etupäässä lämmityskautena, pitää ulkoyksiköt asentaa riittävän korkealle maan pinnasta. 12
Aurinkolämmitys 13 Aurinkolämmityslaitteet ja niiden asennus tehdään painelaitelain 869/1999 ja sähköturvallisuusmääräysten mukaisesti. Lisäksi noudatetaan Aurinkoteknillisen yhdistyksen ohjeita. Pelkässä kesäkäytössä neste on vettä ja ympärivuotisessa käytössä sen on oltava jäätymätöntä vesi-glykoliseosta. Kennon alapuoli eristetään lämpöhäviöiden pienentämiseksi. Tasokeräin suunnataan oikeassa kaltevuudessa etelään päin. Tällöin paneeliin kohdistuu suurin osa suo rasta säteilystä. Hajasäteily kerätään parhaiten tasokerääjillä ja sen osuus on n. 40 50 %. Jos nestekiertoisen tasokeräimen pinta-ala on 2 3 m 2, sillä voidaan tuottaa vuodessa noin 400 600 kwh/ m² 25 C vettä, tai 150 350 kwh/ m² 50 C vettä. Pientaloon riittävien keräinten pintaala on 5 10 m². Keskittävä keräin Tasokeräin OPC-aurinkokeräimellä saadaan ilmaista ja saasteetonta energiaa käyttöveden ja huonetilojen lämmittämiseen. Sitä käytetään lisälämmönlähteenä sähkön, öljyn-, puun-, lämpöpumpun ja kaukolämmön rinnalla. Lämpötila keräimen sisäosissa voi aurinkoisina päivinä nousta jopa +250 C. Tyhjiöputkien pinta pysyy kuitenkin koko ajan viileänä tyhjiöputken rakenteen ansiosta. OPC-keräimen pyöreä 360 muotoinen selektiivinen keräinpinta (absorbaattori) tyhjiöputken sisällä ottaa auringon säteitä tehokkaasti talteen aamusta iltaan. Parabolinen heijastinpeili auttaa lisäksi kohdistamaan auringosta tulevia säteitä putkien koko keräinpinta-alalle. Auringonsäteily sekä suora että heijastunut hajasäteily läpäisee tyhjiöputken uloimman lasin ja osuu sisemmän lasiputken pinnalla olevaan selektiiviseen mustaan absorboripintaan, jonka pinnoite tehokkaasti absorboi aurinkosäteitä ja muuttaa säteilyn lämmöksi. Selektiivisen absobtiopinnan alla kulkee kiertoneste kuparisissa putkissa. Kertynyt lämpö siirtyy suoraan selektiivipinnasta putkien kautta kiertonesteeseen, joka siten lämpenee nopeasti. Lämmennyt kiertoneste johdetaan keräimistä eristettyjä putkia pitkin lämminvesivaraajaan joko suoraan tai lämpövaihtimen kautta. Tyhjiöputkikeräin hyödyntää auringon suoraa- ja hajasäteilyä. 13
Huonelämpötilan mittaus 15 Pitkäaikainen lämpötilaseuranta toteutetaan lämpötilaltaan ongelmallisen huoneiston kohdalla. Huoneiston lämpötilaa seurataan ehkä joitakin vuorokausia. Huoneessa voi olla useita eri mittauspisteitä ja tieto tallennetaan määrävälein mittauslaitteeseen tai tietokoneeseen. Tulos voidaan esittää myös graafisesti. Kosteuden ja lämpötilan mittauksessa voidaan käyttää Rotronic HP21 - mittaria, jossa on erittäin tarkka Pt100-lämpötila-anturi ja nopea sekä tarkka Hygromer IN-1 kosteusanturi (± 0.2K, 1%). Resoluutio on hyvä 0.02% ja 0.01K. Tämä on huomattavasti parempi kuin SFS-standardin vaatimus resoluution osalta, mutta hyvä resoluutio ja tarkkuus pienentävät merkittävästi kokonaisepävarmuutta. Vasteaika t63 on alle 10s. Mittausaika tietenkin kertautuu standardin mukaisesti, mutta näin mittarin vasteaika vaikuttaa suoraan mittausaikaan=työaikaan. Malli soveltuu hyvin standardin mukaiseen ilman lämpötilan ja suhteellisen kosteuden mittaukseen. Mittalaite on ajoittain kalibroitava ja sen voi tehdä/teetättää esim. laitteen maahantuoja. Kalibroinnilla varmistetaan mittalaitteen näytön oikeellisuus. Virallisia kalibrointitodistuksia antavat Mittatekniikan keskus ja sen päteväksi toteamat kalibrointilaboratoriot. Kalibroinniksi sanotaan myös mittalaitteen käyttökohteessa tapahtuvaa nollausta. 24.3. Ilman lämpötilan mittaaminen tehdään 1,10 metrin korkeudelta, 0,6 metrin etäisyydeltä huoneen suurimmasta ikkunasta, sen keskikohdalta tai ikkunalaudan keskikohdalta. Lämpötilakerrostumat todetaan edelläolevasta mittauspisteestä rekisteröimällä ilman lämpötilat myös 0,1 ja 1,8 metrin korkeuksilla. Pintalämpötilojen mittausta käytetään silloin, kun rakenteen pintalämpötila on niin alhainen, että on syytä epäillä terveys- tai viihtyvyyshaittaa. Huonelämpötilan mittauksen aikana vetoa tutkitaan merkkisavun avulla. Jos huoneilman lämpötila on 20 C, eikä vetoa havaita, lämpötilamittauksia ei tarvitse jatkaa. Liian korkea lämpötila kirjataan ja tarvittaessa alennetaan. Lämpötiloilla 20 18 C tai savukokeen osoittaessa vetoa mietitään asiaa korjaavat toimenpiteet. & $ $ A I A K L O D O A Laitos on niin kauan keskeneräinen kunnes laitosta käyttävälle henkilöstölle on opetettu sen oikea käyttö ja huolto. 24.5. Lämpökameralla muodostetaan kuva esineen tai olennon pintalämpötilasta sen lähettämän infrapunasäteilyn perusteella. Lämpökameralla voidaan mitata ainoastaan kiinteiden aineiden lähettämää lämpösäteilyä. Lämpötila, mikä on yli absoluuttisen nollapisteen (-273 C) lähettää lämpösäteilyä eli infrapunasäteilyä. Infrapunakamera mittaa pintalämpötilojen eroja. Rakennusten infrapunakuvaus onnistuu parhaiten talvella. Jos mitattavan pinnan emissioarvo ja taustalämpötila tunnetaan, lämpökuvasta voidaan määrittää kohteen pintalämpötila asteina. Koska eri materiaalit emittoivat lämpösäteilyä eri tavoin, lämpökameran kuvaan vaikuttaa lämpötilan lisäksi kohteen pintamateriaali. Lämpökameroita käytetään ihmisten jäljittämiseen, erilaisiin pelastustehtäviin, teollisuuden prosessien ja koneiden huollon tarpeen seuraamiseen. Esim. huono sähköliitos hehkuu kameran ruudulla selkeästi ja helposti jäljitettävissä isommankin johtovyyhdin keskeltä. Kaukolämpöverkon vuotokohdat, kaikenlaiset kiinteistöjen lämpövuodot, kosteusvauriot ja eristeiden viat havaitaan lämpötilaerojen perusteella. Kameran avulla nähdään tulevan ongelman syy jo ennakkoon. 15