Teksti. Pekka Hietala. Artikkeli on julkaistu aiemmin TM-Rakennusmaailma -lehdessä
70-luvun omakotitalon öljylämmityksen korvasi keräimet katolla ja kätevä kiuaslämpö.
Fossiilisesta uusiutuvaan
Vuonna 1976 valmistunut omakotitalo lämpeni öljykattilalla ja seinäpattereilla. Kun saunatuvan avotakka jäi toimettomaksi, puuta poltettiin vain kiukaassa, joka lämpeni neljä kertaa viikossa. Myöhemmin avotakasta muurattiin leivinuuni, jonka lisälämmöntuotto pudotti öljynkulutuksen 1500 litraan vuodessa – Energiaksi muunnettuna tämä tarkoitti 15000 kWh lukemia vuodessa.
Lämmitysmuodon uudistamista oli aika miettiä öljykattilan tultua tiensä päähän – Uusi olisi maksanut noin 7000€ ja vaikka polttoöljy on halpaa, mielessä siinsi uusiutuva energia.
Fundamentaaliksi muodostuneen maalämpölahkon edustajan hintatarjous oli 17000€. Maalämpöjärjestelmä seinäpattereilla vaatisi lattialämmitystä korkeampia lämpötiloja, eli vastaisi paukkupakkasilla lähinnä suoraa sähkölämmitystä. Kaiken lisäksi talon tekninen tila sijaitsi makuuhuoneiden vieressä, joten huriseva kompressori saattaisi häiritä yöunia.
Vaihtoehdot alkoivat käydä vähiin ja ratkaisua lähdettiin hakemaan useamman vaihtoehdon hybridistä, joissa huomio suunnattiin käyttötottumuksiin. Lämpö otettaisiin saunan kiukaasta ja auringosta.
Lämmitysjärjestelmä on hybiridi:
Lämminvesivaraaja on 400 litran hybridivaraaja ilman sähkövastusta, joten lämmön vastaanottokapasiteetti voitiin maksimoida, koska siinä ei lämmitettäisi sähkövastuksella edes käyttövettä.
Kuva. Muovinen hybridivaraaja ilman sähkövastusta
Katolla on kolme NN10-HP 3 aurinkokeräintä, joiden laskennallinen vuosituotto on 2400kWh. Koska keräimet eivät tuota lämmintä käyttövettä talvipakkasilla, käyttövesiputkistoon asenettiin sähköinen 11kW suoralämmitys, joka kykenee pikakuumentamaan vettä hanaa aukaistessa. Samainen ratkaisu rakennettiin myös patterilämmitysjärjestelmään mutta 8kW kokoluokassa. Tämä laite huolehtii talon lämmityksestä, jos varaajassa ei ole tarpeeksi lämmintä vettä.
Kuva. Tyhjiöputki aurinkokeräin.
Puukiukaan hormiin asennettiin vesikiertoinen lämmönvaihdin, joka ottaa talteen n. 20-50% kiukaan tehosta. Ilmoitettu nimellisteho vaihtimelle on 8kW.
Kuva. Kiuashormiin asennettava lämmönvaihdin tuottaa pesussa käytettävän lämpimän veden samalla kun saunaa lämmitetään. Hormin sisällä kulkeva vesikierukka on valmistettu titaaniseoksesta ja se kestää max. 850° C savukaasut. Lämmönvaihdin antaa veteen lämpöä 20-50% tulipesän tehosta. Hormiliitos (150 mm) on asennettavissa adapterien avulla normaaleihin kiukaisiin.
Järjestelmää ohjaamaan asennettiin Sorel XHCC lämmönohjausjärjestelmä etähallinnalla. Ohjauksessa on yö- ja päivä -asetus. Yöllä järjestelmä pudottaa huonelämpöä pari astetta ja nostaa sitä päivällä. Järjestelmä on etäohjattavissa kännykällä, eli samainen yöasetus toimii myös poissaoloasetuksena. Järjestelmässä on yksi säätötermostaatti sisällä, sekä ulkolämpötila-anturi ulkona. Lämminvesikierrossa on tavalliset patteriventtiilit.
Kuva. Suorasähkölämmitin
Säästöpotentiaali vastaa käyttötottumuksia
Ensimmäisen lämmityskauden myötä voitiin jo tehdä johtopäätöksiä. Järjestelmä mukailee kulutustottumuksia, sillä sauna lämpiää talossa useampana päivänä viikossa ja tuottaa nyt siis myös lämmitysvettä. Matala öljyn nykyhinta toki pidentää järjestelmän takaisinmaksuaikaa mutta uusiutuvan energian hyödyntäminen lämmittää paitsi taloa myös sen omistajan mieltä.
Varaaja on järjestelmän sydän
Hybridivaraajan erikoisuus on pitkä lämminvesikierukka, joka kulkee koko varaajan läpi alhaalta ylös, joten se kykenee siirtämään lämpöä vedestä tehokkaasti. Jatkeena on jo mainittu suoralämmitin, joka lämmittää veden sähkövastuksella varaajan ulkopuolella tarvittaessa.
Idea on siinä, että varaajassa ei siis säilötä sähkövastuksella lämmitettyä vettä vain siksi, jos joku sattuu sitä tarvitsemaan. Niinpä varaaja kykenee ottamaan vastaan tehokkaasti kaiken auringosta ja kiukaanlämmityksestä saatavan energian. Tämä tekee varaajan kapasiteetin huomattavasti isommaksi.
Kuva. Kun aurinko on talvella piilossa, hoitavat sähkövastukset lämmityksen mutta sen osuus vuosittaisessa kulutuksessa vaikuttaa jäävän esimerkkikohteessa varsin kohtuulliseksi.
Ensimmäisen lämmityskauden kulutuslukemia
Talon aiempi öljynkulutus kilowattitunteina oli jo mainitut 15000 kWh vuodessa ja kun tähän lisätään sähkönkulutus 7000 kWh, ollaan 22000 kWh vuosilukemissa.
Energiaremontin myötä öljylämmityskustannus (1500 litraa/ n. 1050€ vuodessa) on nyt poissa ja talo lämpiää sähkölämmityksellä (suoralämmittimet), aurinkokeräimillä, sekä puulla (kiuaslämpö ja leivinuuni).
Seurantajaksolla elokuu – helmikuu, sähkönkulutus on ollut yhteensä 8171,2 kWh. Aurinkolämmön tuotto tänä ajanjaksona on ollut 359 kWh.
Aiemmalla lämmitysjärjestelmällä vastaavalla ajanjaksolla sähkönkulutus oli 3883,4 kWh.
Sähkönkulutuksen nousu uudella lämmitysjärjestelmällä (johtuu suorasähkölämmittimistä) on ollut 7 kuukauden seurantajaksolla 4288 kWh.
Kun mukaan lasketaan aiemmin tarvittu öljyn osuus lämmitykseen, joka oli 15000 kWh/vuosi ja verrataan tätä uuden järjestelmän 7 kuukauden sähköenergiankulutukseen, eli 4288 kWh, voidaan todeta, että tätä menoa talon ostoenergiankulutus puolittuu, sillä lämmityskausi on jo lopuillaan.
Tämä on edellyttänyt saunankiukaan lämmittämistä talvikaudella noin neljä kertaa viikossa, sekä leivinuunin lämmittämistä kaksi kertaa viikossa. Puuta on kulunut noin 5m³ vuodessa, joka on saatu omasta metsästä.
Laskelma energiakustannuksista:
- Polttopuun ostohinta vuodessa noin 370€
- Öljyn vuosikustannus aiemmin noin 1050€.
- Sähkönkulutus lämmitykseen vuodessa noin 5500 kWh.
- Energialasku nyt sähkö (0,10 €/kWh X 5500 kWh) + puu (370€) = 920€/vuosi
- Summa ennen: öljy (1050€) + puu (370€) = 1420€/v.
- Erotus: 500e
Takaisinmaksuaika
Uuden hybridilämmitysjärjestelmän kokonaiskustannus asennuksineen oli 12000€. Nykyisellä poikkeuksellisen halvan öljyn hinnalla järjestelmän takaisinmaksuaika on 12000€/500€/v, eli noin 24 vuotta mutta siinä ei ole vielä koko totuus, sillä on huomioitava, että talon vanha öljykattila olisi pitänyt vaihtaa joka tapauksessa, jolloin sen investointihinnan (7000€) erotus hybridijärjestelmään (12000€-7000€) olisi ollut 5000€, joten tässä kohteessa uuden järjestelmän takaisinmaksuaika putoaa (5000€/500€/v) kymmeneen vuoteen.
Hybridilämmitysjärjestelmä:
- 3 kpl NN10-HP tyhjiöputki aurinkokeräimiä tuotto vuodessa noin
- 400L hybridivaraaja
- Vesikiertoinen kiuaslämpö (tuotto esimerkkikohteessa vuodessa noin 1500kWh)
- Suoralämmittimet lämmitykselle ja käyttövedelle, sekä Sorel XHCC lämmönohjaus etähallinnalla.
pekkapoika 