miten toteuttaa
valituksista vapaa ja
energiatehokas
lämmitys 2putkijärjestelmään
www.danfoss.fi
Energiatehokkaan lämmitysjärjestelmän toteutus
Sisältö
1. Tämän oppaan tarkoitusTämän oppaan tarkoitus on tukea suunnittelemaan ja toteuttamaan valituksista va-
1. Tämän oppaan tarkoitus
2. Johdanto
3. Käytännössä useimmin vastaan tulevat ongelmat
4. Mitä asioita pitää hallita?
5. Miten nämä pitää hallita?
6. Tuotteet
7. Arvioitu energiansäästö
8. Johtopäätökset
paa ja energiatehokas lämmitysjärjestelmä asuinkerros- ja rivitalojen 2-putkijärjestelmään. Ohjeet soveltuvat niin lämmitysjärjestelmän päivittämiseen, remontointiin
kuin uudisrakennuksiin. Opas selittää järjestelmän toimintaan vaikuttavat asiat ja
tarjoaa käytännön suosituksia.
Oppaassa tuodaan esille automaattisen tasapainotuksen ratkaisut, joilla varmistetaan tasainen huonelämpötila koko kiinteistössä muuttuvissa olosuhteissa ja
samalla pienennetään energia- ja huoltokuluja. Automaattinen tasapainotusratkaisu
mahdollistaa myös ajansäästöä lämmitysjärjestelmän käyttöönotossa.
2. JohdantoEnergiansäästö rakennuksissa on välttämätöntä
Rakennusten lämmitysenergia kuluttaa 26 % koko Suomen energiankäytöstä. Kun
osuus on näin merkittävä, on selvää, että lämmitysjärjestelmien tehokas toiminta
on tärkeä teema lämmitysjärjestelmiä päivitettäessä, remonteissa ja
uudisrakentamisessa. Verrattuna suuria investointeja vaativiin ratkaisuihin kuten
ikkunoiden uusimiseen tai rakennusten lisäeristykseen, lämmitysjärjestelmän
automaattisen hydraulisen tasapainon sekä nopeasti reagoivan, tarkan
huonelämpötilan säädön tuomat mahdollisuudet ovat nykyään tunnustettu
olevan kustannustehokas ja nopea tapa vähentää rakennusten energiankulutusta.
Yksittäisten ongelmien ratkaisu ei riitä
Energiasäästötavoitteen lisäksi monet
lämmitysalan ammattilaiset kohtaavat
haasteita hyvin toimivan lämmityksen
suunnittelussa 2-putkijärjestelmään.
Asukkaiden valittaessa yli-/
alilämmöstä, ääniongelmista tai
muista lämmitysjärjestelmän
puutteista, yritetään niitä ratkaista
esim. säätämällä lämpökäyrää,
pumpun nostokorkeutta tai
asentamalla linjasäätöventtiilit.
Usein valituksia ei pystytä
kokonaisuudessaan ratkaisemaan tai
ratkaisut käyttävät tarpeettoman paljon
energiaa ja ovat siten ristiriidassa
energiansäästötavoitteiden kanssa.
Uusi ajattelutapa rakennusten lämmitysjärjestelmiin
Jotta valitukset voidaan ratkaista ja samalla vähentää energiankulutusta, tarvitaan
uudenlaista ajattelutapaa lämmitysjärjestelmiin. Hyvä suunnitelma, oikeat
tuotevalinnat ja toteutuksen laatu vaativat usein vain pienen lisäinvestoinnin,
mutta ne tuottavat pitkäaikaisesti hyvin toimivan järjestelmän. Tämä on tärkeää
rakennusten omistajille, jotka haluavat investointiensa tukevan kestävää kehitystä.
Suunniteltu virtaama ja lämpötila pitää taata sekä täydellä että osakuormalla, jotta
saavutetaan tehokkuus ja tarjotaan paras mahdollinen asumismukavuus.
Lämmitysjärjestelmien ongelmat ovat hyvin yleisiä - valtaosa asuinrakennusten
lämmitysjärjestelmistä toimii puutteellisesti. Lämmitysjärjestelmän ääniongelmat,
hidas reagointi, huoneistojen lämpötilaerot, yli-/alilämmitys ja liian suuri
energiankulutus ovat tyypillisiä valituksen aiheita. Useimmat näistä valituksen
aiheista voidaan kohdentaa tosiasiaan, että 80 % lämmitysjärjestelmistä on
puutteellinen hydraulinen tasapainotus.
3.1 Virtausäänet
lämmitysjärjestelmässä
3.2 Liian alhainen huonelämpötila
Epätasapainossa oleva järjestelmä aiheuttaa korkeita virtauksia putkistossa.
Monissa tapauksissa tämä koskee tilanteita, joissa virtaus putkien ja venttiilien läpi
on niin kova, että se aiheuttaa turbulensseja ja selkeästi kuuluvia virtausääniä.
Asukkaiden valitusten lisäksi se aiheuttaa tarpeetonta lämpö- ja painehäviötä.
Monissa järjestelmissä virtaus pattereiden läpi on 3-4 kertaa (!) suurempi kuin on
tarpeellista asianmukaisen toiminnan kannalta. Tämän seurauksena putkiston
painehäviö kasvaa dramaattisesti, mikä johtaa siihen, että "kriittisille", lämmönlähteestä kauimmaisille pattereille ei riitä riittävästi painetta. Tämän johdosta
osa asukkaista kokee, että lämpöpatterit ovat tiettyinä vuorokaudenaikoina täysin
tai osittain kylmät lämmitystarpeesta huolimatta. Usein näitä valituksia yritetään ratkaista lisäämällä pumpun nostokorkeutta, asentamalla suurempi kiertovesipumppu
tai nostamalla menoveden lämpötilaa (muuttamalla lämpökäyrää), jotka tietysti
johtavat lisääntyneeseen energiankulutukseen.
Moneen lämmitysjärjestelmään on asetettava korkeampi menoveden lämpötila,
jotta taattaisiin mukava sisäilmasto kaikille. Tämän johdosta järjestelmän
energiakustannukset kasvavat: lämpökattilat ja kaukolämpöjärjestelmät eivät toimi
energiatehokkaasti (epätasapainoinen järjestelmä aiheuttaa ylivirtauksia) ja
lämmönlähteiden paluulämpötila on liian suuri. Lisäksi putkiston lämpöhäviöt
kasvavat. Järjestelmissä, joissa on puutteellinen virtauksien tasapainotus,
täytyy pitää korkeampaa lämpötilaa, jotta saavuttettaisiin haluttu sisälämpötila
myös kauimmaisissa asunnoissa.
Tasapainotetulla järjestelmällä varmistetaan lämmityskulujen tasapuolinen
jakautuminen kaikkien asukkaiden kesken. Perussäätämättömissä rakennuksissa
ylilämpötilat maksetaan yhteisesti. Kustannuksista eivät vastaa pelkästään ne, joiden
asuntoja lämmitetään liikaa. Monet eivät tunne European DIN EN 834 normia, jossa
muiden asioiden lisäksi kuvataan lämmitysjärjestelmän ominaisuuksia, joka on varustettu lämmityskustannusten kohdistajilla. Tässä on neljä suositusta:
• Jokainen lämmityspatteri tulee varustaa loppukäyttäjän hallitsemalla säätölaitteella kuten patteritermostaatilla.
• Menoveden lämpötilaa ohjataan oikein säädetyllä elektronisella ulkolämpötilakompensoidulla säätölaitteella.
• Lämmitysjärjestelmät tulee tasapainottaa hydraulisesti, jotta päästään
kohteen olosuhteisiin suunniteltuihin virtausarvoihin ja minimoimaan virheet
lämpökustannusten tasapuolisessa jakautumisessa.
• Lämpöpatterin teho/koko tulee määritellä niin, että varmistutaan lämmityksen
riittävyydestä.
3.5 Puutteellinen tietämys
termostaattien käytöstä
Patteritermostaatti on suunniteltu päästämään automaattisesti oikea määrä
lämmitettyä vettä lämpöpatteriin, jotta huonelämpötila saadaan halutuksi. Monet
asukkaat eivät tiedä miten patteritermostaatti toimii ja missä olosuhteissa se toimii
parhaiten. Tarjoamalla oikeaa tietoa asukkaille ja valitsemalla oikeanlainen
patteritermostaatti ovat asioita, joita usein aliarvioidaan.
Danfoss Eco on helppo asentaa, helppo käyttää ja säästää jopa 30 % lämmityksen
energiakulutuksessa. Se on helppo tapa siirtyä älykkääseen patterilämmitykseen.
4. Mitä asioita pitää hallita? Lämmitysjärjestelmän monet tekniset näkökohdat vaikuttavat järjestelmän
tehokkuuteen. Fysiikan lakeihin perustuen alla olevat aiheet selventävät
sen, että kaikki näkökohdat on valmisteltava ja toteutettava asianmukaisesti, jotta
saavutetaan halutut tulokset energiansäästöinä ja valituksista vapaana
järjestelmänä.
4.1 Määrittele vaadittava
patterikapasiteetti
huonekohtaisesti
4.2 Määrittele suunniteltu
virtaama jokaiseen patteriin
(qv)
Paikallisten sääolosuhteiden, talon rakenteen ja laskentaperiaatteiden mukaan
määritellään lämpöhäviöt ja lämmityksen tehontarve huonekohtaisesti. Usein
tähän käytetään laskentaohjelmaa ja näin saadut tulokset ovat lähtökohtana
lämmitysjärjestelmän suunnittelulle
Ensimmäinen askel tehokkaan järjestelmän luomiseksi hydraulisella tasapainotuksella on rajoittaa virtausta jokaiseen patteriin. Tarvittava virtaama (suunniteltu
virtaama) riippuu valitusta tulo- ja paluulämpötilasta sekä huoneen tehon tarpeesta. Remontointikohteissa huoneen lämmityksen tarve ja siten lämpöpatterin teho
voidaan päätellä tyypin ja mittojen perusteella. Vaikka monia laskentatyökaluja ja
suunnitteluohjelmia on olemassa, on yhä tärkeää tietää muuttujat, joista suunniteltu virtaus riippuu. Nämä on eritelty alla olevissa kaavioissa, joilla
lasketaan suunniteltu virtaama:
Koko kaava:
qv =
ρ • c • (T
P
patteri
meno
- T
paluu
[m3/s]
)
qv Suunniteltu virtaama [m3/s]
P
Patterin teho [W]
patteri
ρ Veden tiheys 1000 [kg/m3]
c Veden ominaislämpökapasiteetti 4190 [J/(kg.K)]
T
Menoveden lämpötila [°C]
meno
T
Paluuveden lämpötila [°C]
paluu
Yksinkertaistettu kaava (ole tietoinen mukautetuista mittayksiköistä !):
Virtauksen rajoitus tapahtuu rajoittamalla patteriventtiilin kapasiteettia valitulla
esisäädöllä. Tähän tarvitaan esisäädölliset patteriventtiilit. Tämän lisäksi myös paineero venttiilin yli tulisi pitää vakiona. Tähän tarvitaan paineensäädin joko nousulinjaan tai patteriin.
Alla oleva kaava näyttää asioiden välisen suhteen:
Kaava:
q
v (patteri)
Mitä voimme oppia ylläolevasta kaavasta?
• Suunniteltua virtaamaa voidaan rajoittaa suunnittelun virtaaman puitteissa
Huomaa: Järjestelmissä, joissa ei rajoiteta virtaamaa venttiilien esi-asetuksilla,
virtaamat ja painehäviöt voivat olla poikkeuksellisen korkeita.
Suunnitteluvirtaaman määrittämiseksi on erittäin suositeltavaa käyttää esisäädöllisiä
patteriventtiilejä. Jokainen esisäätöarvo vastaa tarkasti Kv-arvoa, mikä
osoittaa patteriventtiilin kapasiteetin. Kv-arvo on määritelty veden virtauksena
venttilin läpi kuutiometreinä tunnissa, kun paine-ero venttiilin yli on 1 bar. Monia
laskentatyökaluja on olemassa, joilla voidaan helposti määritellä oikea esisäätöarvo
(Kv-arvo) jokaiselle patteriventtiilille.
= Kv • √Δp
vain järjestelmissä, missä on tehty patterikohtaisesti oikea esisäätö (Kv) ja missä
paine-ero on vakio.
(venttiili)
qv Suunniteltu virtaama [m3/h]
Kv Venttiilin kapasiteetti valitulla esisäädöllä
Δp Käytettävissä oleva paine-ero
venttiilin yli [bar]
4.5 Säädä paine-eroa (Δp Käytettävissä oleva paine-ero venttiilin yli on pidettävä mahdollisimman vakiona,
jotta estetään poikkeamat suunnitteluvirtaamasta. Ainoa keino tähän on käyttää
paine-erosäädintä: joko käyttämällä automaattisia linjasäätöventtiilejä tai paineerosäätimellä varustettuja patteriventtiilejä.
ja lisäämällä kattiloiden, lämpöpumppujen ja taajuusmuuttajaohjattujen kiertopumppujen tehokkuutta.
• Varmista huoneen lämpötilan säätimien vakaa toiminta. Vaihteleva paine-ero
aiheuttaa epätasaisen huonelämpötilan, joka johtaa suurempaan energiankulutukseen.
Kuva 1. Epätasapainoiset
järjestelmät aiheuttavat veden epätasaisen virtauksen.
Kuva 2. Rajoittamalla
virtausta jokaisessa patterissa,
saadaan tasainen veden
jakautuminen kuten täyden
kuorman olosuhteissa
Kuva 3. Ilman automaattisia
paine-erosäätimiä, vesi
jakaantuu epätasaisesti
osakuorman olosuhteissa.
4.6 Huonelämpötilan säätöHalutun huonelämpötilan perusteella suoritettava patterin läpi tapahtuvan
virtauksen automaattinen säätö on tehokkain tapa hallita asukkaiden lämmönkulutusta. Patteritermostaatit koostuvat kahdesta pääkomponetista. Termostaattinen lämpötila-anturi asetetaan haluttuun huonelämpötilaan ja reagoi lämpötilan
muutoksiin, jotka aiheutuvat auringon, kodinkoneiden, asukkaiden ym. tuottamasta
oheislämmöstä. Termostaattinen patteriventtiili automaattisesti säätää veden virtausta patteriin halutun huonelämpötilan saavuttamiseksi.
Pääsyyt huonelämpötilasäätimien käyttöön:
• Tuottaa asumismukavuuden ja lämpötilan hallinnan loppukäyttäjälle.
• Minimoi energiankäytön reagoimalla sisäisiin ja ulkoisiin lämpökuormiin.
• Maakohtaisista erityissäännöistä riippuen, voivat parantaa rakennuksen
Järjestelmän suunnitellun kokonaisvirtaaman ja kaikkien painehäviöiden
kokonaismäärän perusteella voidaan valita järjestelmään sopiva kiertovesipumppu.
Rakennuksen lämmityksen tarve riippuu ulkolämpötiloista, eristyksestä,
auringonsäteilystä, sisäisistä lämpökuormista ja rakennuksen käytön aktiviteeteistä.
Sama koskee kiertovesipumppujen kapasiteettitarvetta. Taajuusmuuttajaohjatut
pumput säätävät portaattomasti pumppujen pyörimisnopeutta lämmitysverkoston
tarpeen mukaan. Osakuorman olosuhteissa lämmitysjärjestelmä on dynaaminen:
virtaustarpeet ja paine-erot vaihtelevat. Taajuusmuuttajaohjattu pumppu
sopeutuu jatkuvasti muuttuviin järjestelmäolosuhteisiin, jotka johtuvat erityisesti
järjestelmän monista termostaattisista patteriventtiileistä. Oikean kiertovesipumpun
valitsemiseksi, pitää tietää tarkat järjestelmävaatimukset, jotta voitetaan painehäviöt
kaikkein kriittisimmissä paikoissa oleviin lämpöpattereihin kaikilla kuormilla.
Uusi ajattelutapa energiatehokkaiden lämmitysjärjestelmien luomiseksi vaatii
vanhojen menetelmien ja niissä käytettyjen tuotteiden kriittistä tarkastelua. Tämä
on esimerkiksi johtanut siihen, että manuaaliset linjasäätöventtiilit, vakio kiertovesipumput ja patteritermostaatit, joissa on hitaat neste- ja vahatäytteiset sensorit,
on yhä enenevässä määrin korvattu kehittyneemmillä tuotteilla: automaattisilla
linjasäätöventtiileillä, taajuusmuuttajaohjatuilla pumpuilla ja patteritermostaateilla,
joissa on nopea kaasutäytteinen tai elektroninen sensori.
Jokainen esiasetettu patteriventtiili pitää varustaa termostaattisella anturilla
huonelämpötilan hallitsemiseksi. Varmistaakseen asianmukaisen toiminnan ja
toiminnallisuuden asukkaille, on tärkeää valita oikea anturityyppi.
Termostaattien sensoreissa käytetään
joko vaha-, neste- tai kaasutäytettä,
joiden laajeneminen ja supistuminen
aiheuttaa patteriventtiilin avaumisen
tai sulkeutumisen. Mitä tasaisempi
huonelämpötila, sitä vähemmän
energiaa hukkaantuu tarpeettomaan
lämmitykseen/viilennykseen. Siksi
termostaattianturin nopea reagointi
sisäiseen ja ulkoiseen kuormitukseen
on keskeinen tekijä energiatehokkuuden kannalta.
Vahatäytteinen - Hitain reagointi
(reaktioaika ~40 min.)
Nestetäytteinen - Hidas reagointi
(reaktioaika ~20-25 min.)
Kaasutäytteinen - Nopea reagointi
(reaktioaika ~10-15 min.)
Nykyään on saatavilla myös elektronisia termostaatteja. Nämä sisältävät pienen
toimilaitteen, joka sulkee/avaa venttiiliä monina pieninä askelina riippuen
todellisen mitatun ja halutun huonelämpötilan erosta. Tämä tuottaa korkean
tarkkuuden. Reaktioaika on erittäin nopea (n. 1 min). Elektroniset termostaatit
sisältävät paristot, jotka pitää vaihtaa säännöllisesti. Tämä voidaan laittaa osana
kiinteistöyhtiön huolto-ohjelmaan. Tyypillisesti paristot tulee vaihtaa 2 vuoden
välein.
Tiesitkö, että termostaatin reagointiaika riippuu siinä olevasta sensorista?
Elektroninen termostaatti
Kaasutäytteinen termostaatti
Nestetäytteinen termostaatti
Vahatäytteinen termostaatti
1 min.
⏱
12 min. ⏱
22 min.
40 min.
Uusi Danfoss Eco™ & Link Connect
Vain Danfossilla kaasutäytteiset sensorit
⏱
⏱
Danfoss termostaatit reagoivat nopeasti lämpötilan muutoksiin ehkäisten yli- ja alilämmitystilanteita. Tämä näkyy asukkaiden
parantuneena asumismukavuutena sekä alhaisempana energiankulutuksena. Nopeasti reagoivat termostatit hyödyntävät maksimaalisesti ilmaisenergiaa (kodinkoneista, ihmisistä ja auringosta syntyvä lisälämpö) säätämällä virtaamaa lämpöpattereihin ja
maksavat itsensä nopeasti takaisin pienempinä lämmityskustannuksina.
Tilanteissa, joissa ympäröivä ilma voi kiertää vapaasti termostaatin ympärillä, voit
valita kiintoanturin. Mikäli verhot, syvät ikkunalaudat, huonekalut tai muut esteet
haittaavat vapaata ilman kiertoa, on hyvä valita malliksi irtoanturi tai
etäissääteinen anturi.
Viikkoaikataulun asettaminen arkipäivä- ja yölämpötilojen pudotuksin antaa
asukkaiden tehokkaasti hallita lämmitystään. Markkinoilla on erilaisia ratkaisuja
yksinkertaisista ja edullisista ajastettavista patteritermostaateista aina high-end järjestelmiin, joissa hallitaan langattomasti koko asunnon lämpötilaa yhdestä käyttöliittymästä. Ajastettavat huonesäätimet on hyödyllinen investointi: asukkailla on
jopa 30 % säästöpotentiaali energiakustannuksissaan.
Oikea hydraulinen tasapaino saavutetaan vain käyttämällä paineenvaihtelut eliminoivaa automaattista tasapainotusta ja rajoittamalla virtausta patterikohtaisesti.
Kuten kaava
q
v (patteri)
esittää, kahta muuttujaa (venttiilin kapasiteetti Kv ja paine-ero Δp) pitää hallita,
jotta saavutetaan patterikohtainen suunniteltu virtaama (qv). Kun tämä
tehdään kaikille järjestelmän pattereille, on järjestelmä tasapainossa sekä
täyden kuorman että osakuorman ososuhteissa.
Näiden vaatimusten täyttämiseksi voidaan valita kahden menetelmän väliltä,
joissa on automaattinen paineensäätö ja virtauksen rajoitus.
Menetelmä 1
Paine-erosäädin jokaisessa nousussa ja
esisäädetyt venttiilit pattereissa.
Kv
= Kv • √Δp
(venttiili)
Menetelmä 2
Pattereissa esisäädetyt venttiilit, joissa
on sisäänrakennettu paine-erosäädin.
Kv & ∆p
Kv
Kv
∆p
Sovellutusalue:
• Järjestelmät, joiden nousuissa on
paljon pattereita.
• Järjestelmät, joissa käytetään pat-
tereihin integroituja venttiilejä.
• Järjestelmät, joiden pattereissa on
pieni ΔT tai suuri teho (suuri virtaus).
• Järjestelmät, joissa valmiina hyvin
toimivat lämpöpatterit.
• Järjestelmät, joiden pumpuissa on
iso nostokorkeus.
Kv & ∆p
Kv & ∆p
Sovellutusalue:
• Järjestelmät, joissa nousujen menoja paluuputket ovat kaukana toisistaan.
• Järjestelmät, joiden meno- ja paluuputkiin on vaikea päästä käsiksi.
• Järjestelmät, joissa ei ole riskiä
odottamattoman korkeista paineenvaihteluista esim. taajuusmuuttajapumput.
• Järjestelmät, joissa on pieni pumpun
nostokorkeus.
Viime vuosien teknisen kehityksen vuoksi kannattaa tarkastella pumppujen energiakulutusta. Nykyaikaiset kiertovesipumput ovat taajuusmuuttajaohjattuja ja tukevat
lämmitysjärjestelmää ehkäisemällä paine-eron kasvua osittaisen kuorman olosuhteissa. Automaattisen tasapainotusratkaisun tarve on kuitenkin edelleen olemassa, koska
paine-ero vaihtelee myös nousukohtaisesti yksittäisissä pattereissa. Tätä ongelmaa
ei pysty koko lämmitysverkostoa syöttävä taajuusmuuttajaohjattu pumppu ratkaisemaan. Taajuusmuuttajaohjatut pumput auttavat alentamaan lämmitysjärjestelmän
energiakustannuksia. Mitä pienempi on pumpun kierrosluku, sitä pienempi on
energiankulutus. Vaadittu pumpun kierrosluku määräytyy halutun virtausmäärän ja
paine-eron mukaan. Tästä voidaan tehdä johtopäätös: mitä enemmän järjestelmässä
on ylivuotoja, sitä enemmän energiaa pumppu kuluttaa. Parhaan hyödyn taajuusmuuttajapumpuista saa järjestelmissä, joissa on automaattiset linjasäädöt ja esisäädetyt patteriventtiilit ehkäisemässä ylivirtausta verkossa.
Tällä asetuksella pystytään käyttämään nykyaikaista taajuusmuuttajaohjattua pumppua
vanhan, vakionopeuspumpun pumpun tapaan. Tätä asetusta ei suositella koska se tuottaa yhä korkeamman paine-eron pienenevän osakuorman olosuhteissa. Tämä johtaa
tarpeettomaan energiankulutukseen, lisääntyneeseen virtausäänien riskiin eikä tuota
E
S
W
mitään etuja.
Vakiopaine (suositeltu)
Tällä asetuksella varmistetaan, ettei pumppu tuota enemmän paine-eroa kuin
on välttämätöntä järjestelmän kaikkein epäsuotuisimmassa paikassa sijaitsevaan
patteriin. Asettamalla suurin tarvittu paine-ero järjestelmään, tehostetaan veden
kiertoa ja varmistetaan aina riittävät paineolosuhteet.
Teoriassa tämä pumppuasetus on täydellinen yhdessä automaattisen tasapainotuksen kanssa. Valitettavasti on joitain poikkeuksia, joissa tämä asetus voi johtaa ‘tyrehtymiseen’, alivirtaustilanteeseen osakuorman olosuhteissa liian pienen paine-eron
johdosta. ‘Tyrehtymisen’ ja pumpun suhteellisenpainesäätöasetuksen yhdistelmä
voi aiheuttaa valituksia, ettei lämpöä riitä rakennuksen kaikkiin osiin. Tämä on
tärkein syy olla aina varovainen kun harkitset tätä vaihtoehtoa.
Hyvä esimerkki näkyy vasemmalla olevassa kuvassa:
se näyttää järjestelmän 2 päähaaralinjaa, yksi etelän puolella ja toinen rakennuksen
pohjoispuolella. Auringon paistaessa se lämmittää etelänpuoleiset huoneet ja
aiheuttaa patteritermostaattien sulkeutumisen. Siinä tapauksessa, että pumppu
olisi asetettu suhteellisellepainesäädölle, se seuraa pienentynyttä kuormitusta ja
vähentää painetta. Kuitenkin pohjoispuoli voi edelleen vaatia täyttä kapasiteettia ja
siten täyttä painetta. ‘Tyrehtymisen’ vuoksi pohjoispuolen joihinkin osiin ei tule
riittävästi lämmintä vettä, mikä aiheuttaa asukkaiden valituksia puuttellisesta
lämmityksestä.
Automaattisilla tasapainotusratkaisuilla varustettujen lämmitysjärjestelmien käyttöönotto vaatii vähemmän työtä, vähemmän mittaustoimintoja ja vähemmän
laskelmia. Patteriventtiilien esisäätöä voidaan helposti valmistella ja dokumentoida
ennen asennusta käyttäen perustana kunkin patterin tehoa ja huonekohtaisesti
laskettua lämpöhäviötä. Ajoissa hankittujen tietojen perusteella venttiilit voidaan
asettaa vaadittuihin esisäätöarvoihin heti kun järjestelmä on huuhdeltu, jolla
estetään lian jääminen venttiilien sisään.
Käytettäessa nousukohtaisia paine-erosäätimiä (kuten automaattisen tasapainotuksen
menetelmässä 1) vastaa 10 kPa:n paine-eroasetus ( Δp) useiden lämmitysjärjestelmien
vaatimuksia. Joissaikin järjestelmissä vaadittu paine-ero on korkeampi. Näissä tapauksissa on tärkeää pitää säätöarvo 25 kPa:n alapuolella, jotta vältytään patteriventtiilien
ääni-ongelmilta ja virheelliseltä toiminnalta. Myös käytettäessa patteriventtiilejä, joihin
on integroitu paine-erosäädin (kuten tasapainotusmenetelmä 2:ssa) vastaa 10 kPa:n
paine-eroasetus ( Δp) useiden lämmitysjärjestelmien vaatimuksia. Näitä venttiilejä
voidaan enimmäkseen käyttää korkeammissa paine-eroissa ennenkuin ääniongelmia
ilmenee.
Paine-eron mittaaminen optimoinnin suorittamiseksi ja todentamiseksi on tärkeää,
jotta vältytään vikatilanteiden kustannuksilta ja saavutetaan lisää energiatehokkuutta.
Mittaa kriittinen venttiili ja/tai nousulinja, joka on kauimpana kiertovesipumpusta
tarkistaaksesi onko vaadittu paine-ero saavutettu. Jos näin on, voit olla varma oikein
käyttöönotetusta järjestelmästä.
Kun tiedät, että järjestelmä on oikein käyttöönotettu, voit jopa yrittää alentaa pumpun
paineasetuksia askel kerrallaan ja tarkistaa, pysyykö vaadittu paine-ero. Tällä tavoin optimoit pumpun asetukset ja alennat sen sähkönkulutusta. Järjestelmät, jotka toimivat
optimoidulla pumpun asetuksilla eivät ole vain energiatehokkaampia vaan myös tyypillisesti luotettavampia. Ennen pumpun optimointia pitää tunnistaa kriittisin nousulinja.
Se on useimmissa tapauksissa kaikkein kauimmainen nousulinja pumpusta katsottuna
ja siten eniten putkiston painehäviöitä. Seuraavaksi pumpun optimoinnin aikana,
järjestelmän on toimittava täydellä suunnitellulla virtaamaalla. Tämä voidaan saavuttaa
esim. alentamalla tulolämpötilaa mikä laukaisee patteritermostaatit avaamaan
venttiilit täysin.
Onnistuneen pumpun optimoinnin saavuttamiseksi tulee noudattaa seuraavia
vaiheita.
Automaattinen tasapainotusmenetelmä 1,
jossa paine-erosäätimet jokaisessa nousulinjassa:
Vaihe 1 Varmista, että tasapainotusventtiilien esisäätö asettu oikeaan Δp arvoon
Vaihe2 Varmista, että kaikki patteriventtiilit on asennettu ja esisäädetty suunnitel-
lulle virtaamalle (kv)
Vaihe 3 Mittaa Δp kriittisestä nousulinjasta
Vaihe 4 Aloita pumpun optimointi. Pienennä pumpun asetusarvoa kunnes mitattu
Δp osoittaa äkillisen pudotuksen, alle halutun Δp. Tämän jälkeen lisää
hitaasti pumpun asetusarvoa kunnes saavutat halutun Δp.
Automaattinen tasapainotusmenetelmä 2,
jossa paine-erosäätimellä varustetut patteriventtiilit:
Vaihe 1 Varmista, että kaikki patteriventtiilit on asennettu ja esisäädetty suunnitel-
lulle virtaamalle (qv)
Vaihe 2 Mittaa Δp kriittisestä patteriventtiilistä
Vaihe 3 Aloita pumpun optimointi. Pienennä pumpun asetusarvoa kunnes mitattu
Δp osoittaa äkillisen pudotuksen, alle halutun Δp. Tämän jälkeen lisää
hitaasti pumpun asetusarvoa kunnes saavutat halutun Δp.
Lämmönvaihtimien, säätöventtiilien ja kiertovesipumppujen käyttöikään vaikuttaa
veden laatu erittäin paljon. Lämmitysjärjestelmissä hyvä vedenlaatu auttaa välttämään korroosiota, kalkin kertymistä ja bakteerien kasvua. Suunniteltaessa lämmitysjärjestelmän remontointia, perusteellinen vesinäytteiden analysointi on suositeltavaa. Analyysien perusteella voidaan toteuttaa kokonaisratkaisu, jossa käytetään
soveltuvinta automaattisten ilmauslaitteiden, lianerottimien ym. yhdistelmää.
Ilmaus on toinen välttämätön askel, joka varmistaa luotettavan ja valituksista
vapaan toiminnan. Esimerkiksi lorisevat äänet johtuvat usein järjestelmässä
olevasta ilmasta. Asiat, jotka ovat tärkeitä lämmitysjärjestelmän ilmaamisessa:
• Käytä suljettua paisunta-astiaa. Mikäli käytetään avointa paisunta-astiaa, on suuri
todennäköisyys, että kiertoveteen pääsee jatkuvasti ilmaa, mikä lisää korroosion
mahdollisuutta.
• Ilmaus kuumasta vedestä. Kuumaan veteen liukenee vähemmän ilmaa. Näin
ollen, jos ilmanpoisto tapahtuu vain kylmällä vedellä, liukeneva ilma vapautuu
uudelleen käyttölämpötilassa.
• Vältä että pumppu olisi toiminnassa. Jos ilmaus tehdään pumpun ollessa käyn-
nissä, on epätodennäköistä, että kaikki ilma tulee järjestelmän korkeimpaan
kohtaan ja siten kaikkea ilmaa ei välttämättä saada poistettua.
Edeltävissä kahdessa luvussa käytiin läpi mitä asioita tulisi huomioida ja miten jotta
luotaisiin korkealaatuinen ja energiatehokas 2-putkilämmitysjärjestelmä. Tässä
kappaleessa on tietoa ja linkkejä yksityiskohtaisempaan tietoon
järjestelmiin saatavista tuotteista.
Nämä venttiilit säätävät nousulinjan Δp kuten esitettiin menetelmässä 2. Ne pitävät
sisällään kaksi eri yhteenliitettävää tuotetta. Tavallisesti ne koostuvat nousulinjan
paluuputkeen asennettavasta säätöventtiilistä ja tuloputkeen asennettavasta partneriventtiilistä.
Tämä säädin asetetaan nousulinjan ja siihen kytkettyjen lämpöpattereiden vaatimalle paine-erolukemalle. Se eliminoi paineen vaihtelut sisäänrakennetun painesäätimen avulla. Ne kytketään impulssiputken kautta nousulinjan menoputkeen
asennettuun partneriventtiiliin.
Tästä voi katsoa animaation, jota
näyttää esim. taloyhtiöille tai muille
loppukäyttäjille, miten se toimii ja mitä
etuja sillä saadaan.
6.2 Patteriventtiilit
Danfoss automaattiset linjäsäätöventtiilit
Danfoss ASV-PV ominaisuudet ja toiminta
Nämä venttiilit säätävät vaadittua virtaamaa lämpöpatterin läpi menelmä 1:ssä.
Jotta vaadittu Kv arvo voidaan asettaa, täytyy käyttää esisäädöllistä venttiilimallia.
Jokaisen patteriventtiiliin esisäätö asetetaan haluttuun arvoon. Yhdessä nousulinjoihin asennettuihin automaattisten linjasäätöventtilien kanssa koko järjestelmä on
hydraulisessa tasapainossa.
Nämä venttiilit säätävät yksittäisen lämpöpatterin virtaaman "qv" kuten menetelmässä 2 esitetään. Ne sisältävät sisäänrakennetun paine-erosäätimen sekä
virtauksen rajoitintoiminnon. Käyttöönotossa säätämällä jokainen patteriventtiili
oikein suunniteltuun virtaamaansa saadaan koko järjestelmä automaattisesti tasapainoon.
Patteritermostaatit asennetaan joko esisäädettyyn patteriventtiiliin (menetelmä 1)
tai paine-erosäätimellä varustettun patteriventtiiliin (menetelmä 2). Huonelämpötila
säätyy automaattisesti kun lämpöpattereihin pääsee virtaamaan vähemmän tai
enemmän lämmintä vettä riippuen asetuslämpötilasta ja mitatusta lämpötilasta.
Asukkaat voivat asettaa haluamansa lämpötilan jokaiseen huoneeseen erikseen.
Danfoss RA sarjan patteritermostaatit
Nämä ovat vaihtoehtoja omavoimaisille termostaateille. Huonekohtainen lämpötilan ajastus vuorokauden ajan mukaisesti voidaan tehdä esiasetun ohjelman tai
oman asetuksen mukaisesti huonekohtaisesti. Tämä tarjoaa asukkaille lisämukavuutta ja energiansäästöä.
Danfoss Link järjestelmä ja Danfoss Eco elektroniset patteritermostaatit
Kun lämmitysjärjestelmä on remontoitu tai luotu edelläkuvattujen ohjeiden
mukaisesti, parhaassa tapauksessa jopa 50 %:n energiansäästöt voidaan saavuttaa.
Säästöt tulevat:
• Ottamalla käyttöön patteritermostaatit jokaiseen patteriin (jopa 25% ). Tämä
minimoi energian käytön reagoimalla sisäiseen ja ulkoiseen lämpökuormaan. Mitä
tasaisempi huonelämpötila, sitä vähemmän energiaa menee hukkaan. Asukkaiden kyky hallita huonelämpötilaa johtaa tehokkaampaan käyttäytymiseen.
• Automaattisten tasapainoratkaisuiden käyttö vedenvirtausten säätöön (jopa
20% ). Automaattisten tasapainotusjärjestelmien käyttö alentaa rakennuksen
keskilämpötilaa. Se myös lisää lämmönlähteen tehokkuutta ja pienentää putkiston lämpöhäviöitä. Lämpökäyrää, jota aikaisemmin piti säätää korkeammille
lämpötilatasoille mukavuusongelmista johtuen, voidaan nyt alentaa kunnolla
toimivan hydraulisen tasapainotuksen ansiosta.
• Taajuusmuuttajaohjattujen pumppujen käytöllä (jopa 5% ). Vaikka näyttää
siltä, että tajuusmuuttajaohjatut pumput tarjoavat vain pienen säästön niin on
helppoa toteuttaa ratkaisu, joka säästää jopa 70 % sähköenergiaa verrattuna
vakionopeuspumppuihin. Sen lisäksi, että ne varmistavat parhaat toimintaolosuhteet järjestelmän muille komponenteille.
Järjestelmissä valtaosa energiasta käytetään lämmön tuotantoon, joka saada kattilasta tai kaukolämpöverkostosta tai vastaavasta. Järjestelmissä, joissa on huono
hydraulinen tasapaino, on merkittävässä määrin ylipumppausta, ja siten pumppu
käyttää enemmän energiaa kuin tarvitaan tasapainotetuissa järjestelmissä. Keskimäärin pumpun energiakulutus on n. 6 % kokonaisenergian kulutuksesta.
Optimaalisessa lämmitysjärjestelmässä, tajuusmuuttajaohjattu pumppu vähentää
energiankulutusta ja on näissä keskimäärin 3 % koko energiankulutuksesta.
7.2 Investointi ja takaisinmaksuaika
3%
97%
KattilatPumput
Investoijan näkökulmasta on mielenkiintoista vertailla eri remontointikohteiden
takaisinmaksuaikoja:
Lisäeristys (seinät ja katto)30-40%+10 vuotta
Huonesäätimet15-25 %1,5 - 3 vuotta
Automaattinen tasapainotus10-20 %1 - 3 vuotta
Taajuusmuuttajaohjatut pumput30-55%1 – 3 vuotta
Energiatehokkaan ja valituksista vapaan lämmitysjärjestelmän luominen on usein
haastavaa. Useissa rakennuksissa ei lämmitysjärjestelmän virtaukset ole tasapainossa. Hydraulinen epätasapaino on juurisyy lämmitysjärjestelmän korkeille
energialaskuille ja asukkaiden valituksille.
Onneksi ratkaisuja epätasapainon ratkaisemiseksi on saatavilla. Automaattinen
tasapainotus nousuputkissa tai suoraan lämpöpattereissa, taajuusmuuttajaohjatut
pumput erilaisilla asetusvaihtoehdoilla, oikea vedenlaatu ja järjestelmän oikea
käyttöönotto takaavat lämmitysjärjestelmän optimaalisen toimivuuden ja suorituskyvyn. Tämä hyödyttää sekä rakennuksen omistajia että rakennuksen käyttäjiä ja
asukkaita.
Lisäksi investoimalla näin parannettuun lämmitysjärjestelmään, saadaan säästöjä,
jotka voidaan edelleen ohjata muihin energiansäästökohteisiin. Pitkällä tähtäimellä
rakennuksiemme hiilijalanjälki koko ajan pienenee. Uusiutuvan energian käyttöön
kannattaa satsata, mutta ensin kannattaa laittaa nykyinen lämmitysjärjestelmä
tasapainoon ja tehokkaaksi. Riippumatta lämmönlähteesta, hyvin tasapainotettu ja
virtausoptimoitu järjestelmä on tehokkaan lämmitysjärjestelmän perusta.
Danfoss Product Store helpottaa työtäsi monella tapaa - kaikki keskeiset Danfoss ja
DEVI -tuotetiedot ja tuotedokumentit on helposti saatavilla ja ajantasalla yhdessä
paikassa. Product Storesta näet nopeasti tuotteen hinnan ja saatavuuden, voit tarkistaa toimitusaikataulun ja vanhat tilauksesi mihin kellonaikaan tahansa.
Danfoss Product Store keskeiset ominaisuudet:
Monipuoliset hakuominaisuudet - löydät oikeat tuotteet nopeasti ja vaivatta
Monipuoliset tuotesivut, jotka sisältävät tuotetietojen lisäksi kaikki tärkeät asiakirjat
Pikatilaus mahdollisuus sekä hinta ja saatavuus tiedot helposti saatavilla
Näkyvyys omaan tilaushistoriaan sekä tilauksien seuranta
Helppo tuotevalinta ja tuotteiden vertailu
Katso eri toimintoja esittelevä video täältä.
Uudet kotisivut
Olemme julkaisseet kokonaan uudistetut kotisivut www.danfoss.. Nyt esittelemme
markkina-alueet, joilla toimimme ja niiden sisällä sovellukset, joihin meillä on tarjota
The skyline of Bucharest has changed forever with the new Sky
Tower rising to 137 meters making it the tallest building in Romania.
The powerful landmark oers 37 oors of modern oces, confer-
ence facilities and a rst class restaurant. With its impressive archi-
tecture and advanced technological solutions, the Sky Tower meets
both the highest aesthetic and technical standards to create the
perfect contemporary oce building.
Fine architecture and pleasant indoor climate are not the only
advantages of the Bucharest beauty. Hidden in the structures and
installations is a highly energy ecient heating and cooling system
fullling and even surpassing the requirements of the EU Building
Performance Energy Directive.
Two sister buildings are also part of the high-rise complex, compris-
ing the Sky Tower, the Floreasca City Centre and the Promenada
Mall. All three buildings feature the same heating and cooling sys-
tems that are all equipped with balancing valves from Danfoss.
New standards for indoor climate and energy eciency
The vision of the building owner Raieisen was to create a unique
building with the most advanced technical solutions to provide a
pleasant and healthy indoor climate for the people working in the
building while at the same time to save energy and protect the
environment.
Sky Tower in Romania
– A landmark of energy efficiency
Case story
Case story | Dynamic Valve
TM
Historical school
buildinggains
comfort and control
of its heating system
When Sønderborg State School moved into the city’s old
courthouse, the Danish high school inherited a chaotically
constructed heating system and poor hydronic balance
with their purchase. The solution? New Dynamic Valve™
radiator valves from Danfoss.
dynamic.danfoss.com
7 year
pay-back period
and the comfort
of a well-balanced
heating system.
Case story | Dynamic Valve™ field test
Energy savings and
improved comfort for
56 year old apartment
building
A field test performed in a residential building from 1958
shows that the installation of Danfoss Dynamic Valve™ leads
to improved hydronic balancing, substantial energy savings
and improved comfort for all of its residents.
The field test was carried out during the heating season
of 2013-14.
dynamic.danfoss.com
11%
Energy saving
Oppaan tueksi olemme koonneet alle joitain kohde-esimerkkejä. Klikkaus avaa
kohde-esimerkin PDF dokumentin.