Teksti Pekka Hietala
Suomessa ulkouima-allaskausi on lyhyt mutta onneksi vähäluminen. Polskiminen sujuu vielä kesä-heinäkuun mutta muulloin menee hytisemiseksi. Mittava allasinvestointi kaipaisi pidempää käyttöjaksoa, eli tarvittaisiin lämmitys, joka on toteutettavissa myös aurinkoenergialla tai maalämpöpumpulla.
Uusi tupa ja uima-allas
Kaverini rakensi talon, josta kerron kohta lisää mutta tarinan kannalta on olennaista mainita jo nyt, että talon takapihalle valmistui myös peräti 35m3 uima-allas – Pohjolan hyytävissä tuulissa hanketta voi pitää vallankumouksellisena. Vedenvaraan joutuminen edellyttää noilla leveysasteilla kelluntapukua 10 kuukautta vuodessa.
200m2 matalaenergiatalon lämmitysjärjestelmä koostuu maalämpöpumpusta, puukaasuvesitakasta ja katolle asennetusta 6kpl NN10-HP tyhjiöputkikeräinpaketista. Järjestelmä rakennettiin siten, että aurinkokeräimillä kyettäisiin tarvittaessa lämmittämään myös uima-allasta. Silti talon lämmitys ja käyttövesi on aina prioriteetti ja uima-allas vasta sen jälkeen.
Lämpö säilyy suolassa
Maalämpöpumpun yhteydessä on oma lämminvesivaraaja mutta vesitakan ja tyhjiökeräimien tuottama lämpö ajetaan kahteen suolavaraajaan, jotka nekin ovat omakotitalossa jotain poikkeuksellista.
Suolavaraajissa on kiinteässä olomuodossa olevaa natriumasetaattia, joiden varatessa lämpöä kiteinen suola muuttuu nesteeksi. Varaajissa on sisällä lämpökierukat vesitakalta ja tyhjiökeräimiltä, joista virtaava kuuma neste aktivoi faasimuutoksen ja lämpö varautuu laitteeseen.
”Kylmillään” olevien varaajien lämpötila on noin 22 astetta ja vesikiertotakan sytyttämisen jälkeen käynnistyy vesikierto, jolloin lämpötila varaajissa lähtee nousemaan. Jos lämmintä vettä käytellään (suihkut ja lämmitys), lämpötila varaajissa pysyttelee takan polton aikana hieman yli 50 astetta ja pidemmän lämmityksen aikana nousee aina 70 asteeseen saakka.
Suolavaraajat soveltuvat erityisen hyvin juuri aurinko- ja puunpoltosta syntyvälle energialle, koska varaaja latautuu parhaiten yli 50 asteen lämmöstä. Maalämpöjärjestelmän matalammille lämpömäärille perinteinen vesivaraaja on parempi. Hinnaltaan suolavaraaja on kilpailukykyinen, sillä kaksi suolavaraaja yht. 2400e vastaa 1000L lämminvesivesivaraaja, jonka hinta on 3000e.
Kuvassa on kaksi ulkomitoiltaan 310mmX310mmX1803mm suolavaraajaa, jotka vastaavat 1000L vesivaraajaa, eli tilansäästö on melkoinen.
Erikoinen varaajaratkaisu ei ole järjestelmän edellytys, vaan se olisi voitu korvata myös perinteisellä energiavaraajalla. Lämmitysjärjestelmä vaikuttaa toimivan hyvin, sillä ahkera klapilämmittäjä pitää yhdessä aurinkokeräimien ja maalämpöjärjestelmän kanssa talon sähkölaskun kurissa, sillä sähköä kuluu viiden hengen perheessä vain noin 14000kWh.
Aurinkoenergiaa altaalle
Sitten itse asiaan, eli upea uima-allas houkuttaa pulahtamaan mutta varsinkin keväällä kyyti on kylmää ja altaan sijainti varjoisalla takapihalla rajoittaa veden lämpiämistä auringonpaisteessa.
35000 litran vesitilavuus vaatii lämmetäkseen järisyttävän määrän energiaa, joten ilman lisälämmitystä uimakausi typistyisi pohjolan koleissa olosuhteissa minimaalisen lyhyeksi investointiin nähden.
Itse harkkorakenteisessa ja allasmuovipinnoitteisessa uima-altaassa on tavanomainen pumppauslaitteisto, jossa altaan vesi kiertää kvartsipuhdistimelle ja jatkaa sieltä vielä UV-puhdistimelle, jonka jälkeen järjestelmässä on palloventtiilillä varustettu lämmönvaihdin.
Veden ominaislämpökapasiteetin mukaanhan 1kg (litra) vettä vaatii yhden asteen lämpötilannousuun 4,19kJ energiaa, joten 35m² vesimäärän lämpötilan nostaminen asteella vaatisi 146650 kJ energiaa, joka on 40,74kWh. Tällä laskelmalla asteen lämmönnousu vaatisi aurinkokeräimiltäkin noin yhden (aurinkoisen) päivän.
Tuppaa olemaan myös niin, että minkä lämmittämällä saavuttaa, haihtumalla menettää – Lämmön haihtuminen ilmaan on laskettu kattamattomassa altaassa olevan jopa 70% kokonaislämpöhäviöstä. Tähän altaaseen hankittiin siis myös allaspeite.
Ensimmäinen uimakausi sujui kokeilujen merkeissä ja keräimiltä oli saatavilla hetkellisesti jopa 6kW tehoja aurinkoisina päivinä.
Katolla oleva 6kpl NN10-HP tyhjiöputkikeräintä lämmittävät myös uima.allasta.
Maahantuojan arvion mukaan näillä leveysasteilla kuuden keräimen vuosituotto on noin 4800kWh/vuodessa.
Jos kuuden NN10-HP tyhjiöputkiaurinkokeräimen vuosittainen lämmöntuotto on noin 4800kWh ja jos tästä laskee keskimääräisen päivittäisen tuoton jakamalla vuosituotto vaikkapa 120 kesäpäivällä, saadaan n. 40kWh/päivä.
Kokemus on osoittanut sen, että valtavan vesimäärän lämmittäminen on tuskallisen hidasta. Lämpötila on vasta keskikesän hellekaudella + 25°C. Arvion mukaan keräimillä altaan lämpötilaa on saatu nostettua ja lämpiämistä hieman nopeutettua. Silti uimakauden pidentäminen toukokuulta syyskuulle näytti mahdottomalta.
Vain päivänpaisteella tapahtuva lämmittäminen on liian sattumanvaraista. Lämmitystapahtuma tulisi laajentaa koskemaan myös pilvisiä päiviä ja mielellään jopa ympäri vuorokauden. Aluksi ajatuksissa oli varustaa allas 15kW ilmasta-veteen lämpöpumpulla tai isolla puukaminalla.
Kuormallinen kuumaa vettä
Kun kolea kevät vuonna 2014 koitti, tyhjään altaaseen ryhdyttiin laskemaan n. 35 asteiseksi lämmitettyä vettä mutta se jäähtyi muutamassa päivässä noin 20 asteeseen. Ulkolämpötilan ollessa alle 10°, altaassa uimista voi verrata avannossa käyntiin. Tässä vaiheessa altaassa oli vettä vasta n. 2/3-osaa
Isännän ahdinkoa lisäsi se, että perheen tyttärellä oli tulossa syntymäpäiväjuhlat ns. ”allasteemalla”, joten alkoi olla kiire. Palautteiden määrä kasvoi merkkipäivän lähestyessä, joten syntyi jylhä päätös altaan pikalämmittämiseksi. Isäntä tilasi 12 kuutiota puhdasta ja kuumaa (90°) prosessin lauhdevettä paikalliselta tehtaalta!
Kun höyryävä vesi laskettiin säiliöautosta altaaseen, tuli se nyt täyteen ja lämpömittari näytti 39°. Reklamaatiot kylmästä allasvedestä loppuivat siltä erää siihen. Silti lämpimän veden kuskaaminen tontille kirpaisi hieman lompakossa.
Kolea kevät jatkui ja allasveden lämpötila alkoi laskea vääjäämättömästi. Jo nyt oli selvää, ettei aurinkokeräimien lämmöllä uimakautta pidennettäisi. Oli kehitettävä järeämpiä keinoja.
Apu tulee maan alta
Suuren puukaminan tai erillisen lämpöpumpun asentaminen altaan yhteyteen tuntui turhalta, olihan talossa itsessään jo kolme erilaista lämmitysjärjestelmää – Nyt katseet suunnattiin talon maalämpöjärjestelmään.
Paikalle saapui lämmitysjärjestelmän asentanut spesialisti, jolla oli mainio idea. Talon maalämpöpumpun automatiikka säädettäisiin ”luulemaan” lämmittävänsä talon käyttövettä, vaikka tosiasiassa tämä vesi ajettiin ovelasti levylämmönvaihtimen kautta uima-altaalle!
Havainnekuva kertoo lämmitysjärjestelmän rakeneen ja tehontuoton
Lisäksi tämä lämmitys ohjattiin tapahtumaan halvan yösähkön aikaan klo 22-4.30. Maalämpöpumppu kykenee lämmittämään kesäaikaan helposti 3-4 COP teholla vettä, eli yksi kilowatti tuottaa kolme kilowattia energiaa. Nyt siis lämpöpumpun ottoteho 3.6kW tuotti 11-14 kW välillä lämpöä altaalle joka päivä tarkoittaa n. 50kWh lämpöenergialatausta joka yö – Johan alkoi tapahtua. Altaan lämpötila pysyi yli 25 astetta aina syyskuun puoliväliin saakka, jolloin lämmittäminen lopetettiin.
Uima-altaaseen käytettävän sähköenergian hinta on noin 2,5 euroa päivässä, mikä lienee suurinpiirtein lasten uimahallilipun verran – harrastukset maksaa. Ja mikä parasta, reklamaatioiden määrä on edelleen pysynyt minimissä.
pekkapoika 