Näytetään tekstit, joissa on tunniste puulämmitys. Näytä kaikki tekstit
Näytetään tekstit, joissa on tunniste puulämmitys. Näytä kaikki tekstit

8.12.2015

Kokemuksia kuluneelta vuodelta

Blogi on päivittynyt viimeksi loppiaisena, sillä tänä vuonna ei ole enää tapahtunut mitään suurempaa. Talossa on asuttu nyt puolitoista vuotta ja pientä tekemistä riittää sekä sisustuksen että pihan kanssa vielä vuosiksi.

Loppukesästä kävin vääntämässä lämminvesivaraajan termostaatin 40 asteen paikkeille. Sähkövastus menee päälle ainoastaan, kun varaajan yläosa viilenee 40-asteiseksi. Tällainen tilanne on kuitenkin tarkoitus välttää täysin vesitakkaa polttamalla. Ainakin viimeisen kolmen kuukauden ajan tässä on onnistuttukin. Autotalli ja päärakennus sekä lämmin käyttövesi ovat lämmenneet täysin puuenergialla koko syyskauden.

Sähköä ei siis ole tarvittu lämmitykseen eikä lämpimän käyttöveden tuottamiseen. Sen sijaan kodinkoneet ja uuni ovat olleet kovalla käytöllä. Tämän vuoksi itseäkin alkoi kiinnostaa, kuinka paljon sähköä oikein kuluu. Olen sivunnut asiaa myös noin vuosi sitten kirjoituksessa 2.12.2014 Lämmityskauden havaintoja ja pohdintaa.

Koko syksyn ajan kulutus on ollut hyvin tasaisesti hiukan yli 800 kWh kuukaudessa. Tuossa vuoden takaisessa kirjoituksessa olin arvioinut, että "kylmäkalusteet, valmiustilassa olevat sähkölaitteet ja hiljalleen puhaltava ilmanvaihtokone vievät siis jatkuvasti 170-180 W:n tehon". Jos arvioidaan, että ilman ilmanvaihtokonetta kulutus olisi jatkuvasti 100 W, niin kuukaudessa tämä tekisi:

100 W * 24 h * 30 = 72 kWh

Tämän verran kuluisi siis silloin, jos kukaan ei olisi kuukauteen kotona ja ilmanvaihtokin olisi pois päältä. Kuinka paljon ilmanvaihto sitten kuluttaa sähköä?

Asiaan saatiin tänään konkreettista lisävalaistusta, kun ilmanvaihtokonetta mitattiin tehomittarilla. Ulkolämpötila taisi olla kahden lämpöasteen paikkeilla ja maaputkiston kautta ilmanvaihtokoneelle tuli noin 5-asteista tuloilmaa. Jo tällaisessa tilanteessa ilmanvaihtokone turvautui lämmön talteenoton jälkeen sähkövastukseen nostaakseen tuloilman säädetylle, 19 asteen tasolle. Tämä näkyi konkreettisesti tehomittarissa: teho keikkui 200 W:n tuntumassa ja ampaisi vastuksen myötä aika ajoin 700 W:n ylitse. Moiset lukemat nostivat hiukseni pystyyn. Kuukausitasolla tämä tarkoittaa seuraavaa:

Ilmanvaihtokoneen puhaltimet: 200 W * 24 h * 30 = 144 kWh

Vaikeampi arvioitava on tuo vastus. Tässä on arvioitu kaksi skenaariota kuukausitasolla: 1) vastus on 10 % ajasta päällä tai 2) vastus on 25 % ajasta päällä:

1) vastus 10 % ajasta päällä: 10 % * 500 W * 24 h * 30 = 36 kWh
2) vastus 25 % ajasta päällä: 25 % * 500 W * 24 h * 30 = 90 kWh

Jos tuo ensin mainittu luku on lähempänä totuutta, niin kylmäkalusteiden, valmiustilassa olevien sähkölaitteiden ja koneellisen ilmanvaihdon sähkönkulutus on noin 250 kWh kuukaudessa. Tämä muodostaa noin kolmasosan koko sähkönkulutuksesta.

Ilmanvaihtokone joutui suuren kulutuksensa vuoksi erityistarkkailuun ja sillä on nyt oma sähkömittarinsa. Katsotaan kuukauden kuluttua, onko yllä esitetty spekulaatio oikeansuuntaista vai ei.

11.12.2014

Lämmityksen matematiikkaa

Olimme muutaman päivän poissa talolta, mutta Fortum Valpas -palvelu mahdollisti virtuaaliset vierailut tällä välin. Melko yksitoikkoiselta sähkönkulutus kuitenkin näyttää: luvut ovat pyörineet 3 kWh:n ympärillä tunnista toiseen.

Aiemmassa kirjoituksessa todettiinkin jo, että lukuun ottamatta varaajan vastuksia poissaoloajan kulutus pyörii 0,17-0,18 kWh:n haarukassa. Näin ollen sähkö on kulunut lähes kokonaan 194-neliöisen talon sekä noin 80-neliöisen autotalli-kellari-yhdistelmän lämmittämiseen, kun kukaan ei ole ollut paikalla polttamassa puita.

Polttopuita hyödyntävälle ovat suureksi avuksi Puulammitys.info-sivuston polttopuumatematiikkatiedot. Vesikiertoista järjestelmää käyttävälle erityisesti veden lämmönvarauskyvyn tunteminen on hyödyksi. Jos nimittäin lämmittää 1000 litraa vettä yhden asteen lämpimämmäksi, tarvitaan 1,16 kWh energiaa. Vastaavasti, jos lämmitetään vesikuutio kymmenen astetta aiempaa lämpimämmäksi, tarvitaan 11,6 kWh energiaa. Kun varaajan lämpötila laskee, energiankulutusta voidaan arvioida tämän saman suhdeluvun avulla. Jos 1000-litraisen varaajan lämpötila laskee 5 astetta, energiaa on kulutettu 5 * 1,16 kWh = 5,8 kWh.

Sähkönkulutuksen perusteella lämmitysenergiaa tarvitaan 24 * 3 kWh = 72 kWh vuorokaudessa. Jos tämä puristettaisiin irti 1000-litraisesta varaajasta, se jäähtyisi 62 astetta vuorokaudessa. Meillä on kahden kuution kokoinen varaaja, joten se jäähtyisi 31 astetta. Pudotus on niin suuri, että puita täytyy polttaa päivittäin, jos haluaa välttää sähköenergialla lämmittämistä. Myöhemmin asennettavat aurinkokeräimet tulevat toki helpottamaan tilannetta valoisina vuodenaikoina. Silti suurempi varaajakapasiteetti ei olisi pahitteeksi.

Kuinka paljon puuta pitää sitten päivässä polttaa 72 kWh:n tuottamiseksi? Kilo kuivaa puuta sisältää puulajista riippuen hieman yli 4 kWh energiaa. Jos hyötysuhde olisi teoreettinen 100 %, niin 18 kiloa puuta riittäisi päivässä. Hyötysuhteet eivät kuitenkaan ole tätä luokkaa, kun lämpöä karkaa savukaasujen mukana ja säteilynä. Ehkäpä oikeampi luku on lähempänä 30 kiloa.

Tähän kun lisätään käyttöveden lämmittäminen ja kovemmat pakkaskelit, niin puuta saa kantaa pesään melkoisia määriä.

Energiantuotantoa voi lihasvoimin skaalata, mutta myös kulutukselle pitää pystyä tekemään jotain. Meillä on edelleen varaa tiivistää taloa ja kaikista pahin ilmavuoto on entisellään vielä yli puolitoista vuotta reklamoinnin jälkeen: Glasierin toimittama, saksalaisiin passiivitaloihin suunniteltu Schüco-liukuovi ujeltaa parhaillaan talvimyrskyssä ja viilentää puolet olohuoneesta.

Korjaustarjouksia otetaan avosylin vastaan.

2.12.2014

Lämmityskauden havaintoja ja pohdintaa

Vesitakka verhoiltiin juuri parahiksi ennen säiden kylmenemistä. Se onkin sittemmin ollut kovassa käytössä. Ensin poltettiin työmaan tuottamaa, kuivaa lautasilppua, ja nyt on siirrytty viime talvena kaadettujen koivujen hyödyntämiseen.

Samalla on havahduttu kaipaamaan asiaa, jota ei aiemmin tultu ajatelleeksikaan. Meillä ei ole vesikiertoisessa järjestelmässämme ainuttakaan energiamittaria. Ensisijaisesti sellainen tarvittaisiin vesikiertoisen lämmityksen meno- ja paluuveden lämpötiloja ja virtausta tarkkailemaan.

Tällöin saataisiin mitattua tietoa siitä, paljonko talon lämmittäminen vie energiaa. Jos mittareita olisi kaksi, pystyttäisiin erottamaan päärakennuksen ja noin 60-neliöisen autotallin viemä lämmitysenergia. Jos vielä vesitakan kierron yhteydessä olisi mittari, voitaisiin mitata, kuinka paljon energiaa vesitakasta johdetaan lämminvesivaraajaan. Ja kun aurinkokeräimet saadaan asennettua, tarvitsisivat nekin oman mittarinsa. Jos mittareissa olisi vielä dataloggeriominaisuudet, niin saataisiin tarkkaa tilastoa siitä, miten energiaa tuotetaan ja kulutetaan eri ajankohtina.

Energiamittarit ovat kuitenkin sen verran kalliita, että niitä ei ole vielä hankintalistalla.

Mittausdatan puuttuessa on pitänyt tyytyä seuraamaan sellaisia asioita, joista löytyy tietoa. Yksi näistä on sähkönkulutus, jonka tarkkailemisessa Fortum Valpas -palvelu on ollut erinomainen apu. Sen avulla on selvinnyt mm. se, että kun talolta ollaan poissa, ilmanvaihtokone on pienellä teholla ja lämminvesivaraajan vastukset nollilla, niin kulutus pysyy tasaisesti 0,17-0,18 kW:n haarukassa. Kylmäkalusteet, valmiustilassa olevat sähkölaitteet ja hiljalleen puhaltava ilmanvaihtokone vievät siis jatkuvasti 170-180 W:n tehon. Mummonmarkkojen perään haikailevat puhuisivat kolmen hehkulampun tehosta.

Fortum Valpas tarjoilee tuoreimpana tietona sunnuntaiset kulutuslukemat:
Fortum Valpas: sähkönkulutus sunnuntaina 30.11.2014

Jos ei tunne taustoja, kuvaaja tuntuu käyttäytyvän hyvin erikoisesti. Yön tasainen kulutus vaihtuu aamunkoitteessa alati kasvavaan sähkönkäyttöön, joka taittuu illansuussa, kun kaiken viihde-elektroniikan pitäisi pauhata täysillä. Selityksenä tähän on vesitakka ja 2000-litraisen lämminvesivaraajan uumenissa lymyävät sähkövastukset.

Lauantai-iltana on ollut takassa tuli, joka on lämmittänyt varaajan vettä. Tämän jälkeen sunnuntain vastainen yö on kulunut tasaisella 0,7 kW:n kulutuksella (ero ylläkuvattuun poissaoloon nähden selittynee ilmanvaihtokoneen tehokkaamalla käynnillä ja sähkövastuksella). Aamusuihkuttelun myötä varaajan yläosan vastus on mennyt päälle ja lämmittänyt vettä koko ajan kasvavalla teholla.

Vasta Strömsön jälkeen tilanne on rauhoittunut, kun takassa on taas roihunnut tuttuun tapaan valkea.

Puulämmitys on itsessään hieno harrastus, mutta tällainen statistiikka koukuttaa siihen todella voimakkaasti. Talomme ainoa tulisija sijaitsee keskellä olohuonetta, jolloin lämmittämiseen saattaa liittyä lieveilmiöitä. Vesikiertoisuuden ansiosta huonetilaan tuleva lämpökuorma on kuitenkin jäänyt siedettävälle tasolle. Lämminvesivaraajassa on vielä vapaita liittymiä ja olenkin miettinyt, että varaajan viereen mahtuisi esimerkiksi kompakti käänteispalokattila, jossa voisi polttaa puuta silloinkin, kun olohuone on rauhoitettu muuhun käyttöön.

Vesikiertoisen lämmönjaon rinnalla on syytä nostaa esiin tuloilman lämmitys. Meillä tuloilma otetaan sisään ilmanvaihtokoneelle maaputkiston kautta, jolloin se esilämpiää passiivisesti. Tämän jälkeen poistoilman lämpöenergiaa siirretään lämmöntalteenoton avulla tuloilmaan. Jos lämmönsiirrin ei saa lämpötilaa nostettua halutulle tasolle, ilmanvaihtokoneen sähkövastus antaa viimeisen silauksen.

Mittausdatan näkökulmasta tilanne näyttää seuraavanlaiselta:

Ilmanvaihtokoneen mittaustietoja illalla 1.12.2014 ("ulkoilma" on jo esilämmennyt maaputkistossa)

Illalla 1.12.2014 ulkolämpötila oli -6 astetta. Maaputkistossa ilma lämpeni +0,7 asteen lämpötilaan. Lämmöntalteenotto nosti sen +19,8 asteen lämpötilaan jollaisena se olisi voinut hyvin virrata asuintiloihin. Tuloilman lämpötila oli kuitenkin mittaushetkellä säädetty +21 asteeseen, jolloin sähkövastus lämmitti ilman +21,2-asteiseksi. Poistoilma on vesitakan polttamisen johdosta +22,4-asteista eli omaan makuuni pari astetta "liian" lämmintä. Jäteilma poistui talosta +6,9-asteisena.

Eräs blogin lukija kysyi, onko lämmityskausi näkynyt lankkulattiassa. Pitkälle marraskuuhun asti pinta pysyi tiiviinä ja siloisena, mutta muutaman viime viikon aikana lattiaan on ilmestynyt 1-2 millin rakoja. Osa saumoista on silti edelleen tiiviisti kiinni.

Lämmityskauden elämistä: rakoja lankkulattiassa