Tulisijan sekä lämmitys- ja ilmanvaihto- järjestelmien yhteiskäyttö

More documents

Recommendations

Info

VTT Rakennus- ja yhdyskuntatekniikka, COMBI-tulokset 23.12.2002 10 (37) λ a = (1) ρ c p missä a on terminen diffusiviteetti, m 2 /s λ on lämmönjohtavuus, W/(K m) c p on ominaislämpökapasiteetti, kJ/ (kg K) ρ on tiheys, kg/m 3 Kuvassa 7 on esitetty laskennassa käytetyt kevyt- ja raskasrakenteisen tulisijan geometriatiedot. Laskennat suoritettiin kahdella eri ulkolämpötila-arvolla (0 °C ja -26 °C. Laskennassa ei otettu huomioon auringon lämpösäteilykuormaa, mutta sisäiset lämpökuormat huomioitiin huonekohtaisesti (valaistus, henkilöt, sähkölaitteet) tyypillisen käyttöprofiilin mukaisesti. Tulisijassa poltettiin kerran vuorokaudessa kaksi panosta peräkkäin (3 kg puuta/panos), ja tämän vuorokaudessa poltetun puumäärän energiasisällöksi arvioitiin 26,6 kWh. Takan savupellit suljettiin laskelmissa välittömästi hiillosvaiheen jälkeen. Kuva 7. Laskennassa käytettyjen kevyt- ja raskasrakenteisen takan geometria. Tulisijan hyödyntämisaste määritellään tässä analyysissä yhden vuorokauden aikana tulisijan käytön vaikutuksesta saatavan muun energiansäästön ja puiden mukana takkaan viedyn energian suhteena η T QIlman takkaa − Q = Q Puut Takana kanssa missä η T on takan hyödyntämisaste, Q Ilman takkaa on rakennuksen energiankulutus vuorokaudessa kun takkaa ei käytetä, Q Takan kanssa on rakennuksen energiankulutus vuorokaudessa kun takkaa käytetään.
VTT Rakennus- ja yhdyskuntatekniikka, COMBI-tulokset 23.12.2002 11 (37) Laskennat on suoritettu kahdella lämmitysmuodolla: ideaalinen lämmitys ja lattia-lämmitys. Ideaalinen lämmitys vastaa lähinnä ilmalämmitystä, jossa lämmitysteho syötetään ilmasolmuun (konvektiivinen teho). Lämmitystä säädetään huonekoh-taisilla PI-säätimillä ja säätimien määrittelemä lämmitysteho syötetään huone-tiloihin viiveettömästi. Lattialämmitys vastaa sähkölämmitteistä lämmitysmuotoa, jossa lattialaattaan syötetään huonekohtaisten PI-säätimien määrittelemät lämmi-tystehot. Liitteessä 3 on esitetty laskennallisesti arvioidut kevyt- ja raskasrakenteisen tulisijan hyödyntämisasteet eri ulkolämpötiloilla kevyt- ja raskasrakenteisessa pientalossa, jossa on nopea ja ideaalinen lämmityksen säätö. Sekä tulisijan että rakennuksen massiivisuus parantavat hyödyntämisastetta. Kevytrakenteisessa pientalossa kevyen tulisijan hyödyntämisaste on 0,62 ja raskasrakenteisessa talossa 0,72. Raskasrakenteisen tulisijan hyödyntämisaste vaihtelee kevytrakenteisessa rakennuksessa 0,72-0,78 ja raskasrakenteisessa kohteessa 0,75-0,83 ulkolämpötilasta riippuen. 3.1.2 Tulisijan hyödyntäminen yhdessä lattialämmityksen kanssa Liitteessä 4 on esitetty laskennalliset arviot kevyt- ja raskasrakenteisen tulisijan hyödyntämisasteista eri ulkolämpötiloilla kevyt- ja raskasrakenteisessa pientalossa, jossa on lattialämmitys. Kevyen tulisijan hyödyntämisasteet vaihtelevat kevyessä rakennuksessa 0,62-0,64 ja raskasrakenteisessa pientalossa 0,70-0,79 ulkolämpötilasta riippuen. Raskasrakenteisen tulisijan hyödyntämisasteet ovat kevyessä pientalossa 0,86-0,88 ja massiivisessa pientalossa 0,91. 3.1.3 Lämmitysjärjestelmien säätölaitteiden suoritusarvot Lämmitysjärjestelmien säätölaitteiden suoritusarvoja ei tutkimuksessa päästy tutkimaan. Jo pelkästään tulisijojen, muiden lämmityslaitteiden ja rakenteiden lämpö- ja virtaustekninen vuorovaikutus osoittautui tutkimuksen aikana huomattavasti monimutkaisemmaksi ja haasteellisemmaksi kun mitä alkuperäistä tutkimussuunnitelmaa laadittaessa osattiin arvioida. Lisäksi tutkimuksen aikana todettiin, että erilaiset säätölaitteet ja -järjestelmät poikkeavat toisistaan niin paljon että kaikkien vaihtoehtoisten ratkaisujen riittävän perusteellinen tarkastelu olisi tullut ylivoimaisen suureksi osatehtäväksi. Säätölaitteiden toimintaan liittyen voidaan kuitenkin tutkimuksessa yhteiskäytöstä tehtyjen teoreettisten tarkastelujen perusteella todeta, että yhteiskäyttö asettaa aivan erityisiä vaatimuksia säätölaitteille ja -järjestelmille. Nämä erityis-vaatimukset aiheutuvat perimmältään siitä, että yhteiskäytössä on säädettävä rinnakkain varsin nopeita ja hitaita prosesseja. Nopeissa prosesseissa (esim. ilma- ja nestevirtaukset) tarvitaan nopeasti reagoivaa säätöä sekunti- ja minuuttitasolla. Hitaimmat lämmön varastoitumisilmiöit tapahtuvat kymmenien tai jopa satojen tuntien aikavakioilla, joten niiden huomioimisessa tarvitaan tulevaisuudessa todennäköisesti ennakoivia ja oppivia järjestelmiä energiatehokkuuden varmista-miseksi. Tulevaisuudessa rakennusten säätöjärjestelmien suunnitteluun ja huolel-liseen toteutukseen on siis syytä kiinnittää yhteiskäytön onnistumisen varmistamiseksi erityistä huomiota.
Page 1 and 2: COMBI tulokset Pekka.Tuomaala@vtt.f
Page 3 and 4: VTT Rakennus- ja yhdyskuntatekniikk
Page 9: VTT Rakennus- ja yhdyskuntatekniikk
Page 37: VTT Rakennus- ja yhdyskuntatekniikk

Tulisijan sekä lämmitys- ja ilmanvaihto- järjestelmien yhteiskäyttö

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?