Puupellettilämmitys

 
  • Kirjoittaja(t): Seppo Tuomi, tutkimuspäällikkö, TTS tutkimus

Pellettilämmitys on pisimmälle automatisoitu omakotitalon puulämmitystapa. Pellettien siirto jakeluautosta varastoon ja varastosta kattilaan voidaan hoitaa ilman käsityötä. Pellettien sytyttäminen ilman tulitikkuja sähkövastuksen lämmittämällä ilmalla on pellettipolttimen perustekniikkaa. Uusimmat pellettikattilat on varustettu koneellisella nuohous- ja tuhkanpoistolaitteistolla. Viimeisimmissä kehitysversioissa pellettijärjestelmän toimintaa on mahdollista ohjata ja valvoa kännykän avulla.

Omakotitalon puulämmitystä on totuttu pitämään paljon työtä vaativana. Käsitys perustuu perinteiseen halkolämmitykseen, jossa raaka-aine korjataan omasta metsästä, pilkotaan, kuivatetaan ja siirretään varastoon käsityönä. Kun varsinainen lämmityskin vaatii päivittäistä työtä, käsitys puulämmityksen sitovuudesta ei ole perusteeton. 
Ratkaisun puulämmityksen sitovuuden vähentämiseksi tarjoavat pelletit. Pelletit sopivat sekä uudisrakennusten että peruskorjauskohteiden lämmitykseen öljy- ja sähkölämmityksen tilalle. Pellettijärjestelmän kokonaisuus on suunniteltava kuitenkin huolellisesti, jotta pellettien käyttömukavuudelle tarjoamat mahdollisuudet saadaan hyödyksi.
 

Pellettejä riittää

Pelletit ovat jalostettua polttopuuta. Ne valmistetaan sahan- ja kutterinpurusta kovassa paineessa lakritsipalaa muistuttaviksi puristeiksi. Suomessa pellettien halkaisija on yleisimmin 8 millimetriä. Myös 6 millimetrin pellettejä on tarjolla. Laitetoimittajalta on syytä varmistaa suositeltavin pelletin raekoko lämmityslaitteita hankittaessa. Tonni ykkösluokan pellettejä sisältää energiaa vähintään 4700 kWh ja se tarvitsee varastotilaa noin 1,5 kuutiometriä. Uudessa omakotitalossa pellettejä tarvitaan vuodessa 5-6 tonnia. 

Pelletit toimitetaan asiakkaille 500 kilon suursäkeissä tai irtotavarana säiliöautolla. Tarjolla on myös 20 kilon piensäkkejä, joita myydään kuormalavoittain. Suurimpien tehtaiden pellettien jakeluverkko kattaa koko maan. Jakelu tapahtuu suoraan tehtaalta tai rauta- ja maatalouskauppojen kautta. Osa tehtaista myy pelletit lähiseudun käyttäjille noutomyyntinä. Suurimmilta tuottajilta pellettejä voi tilata myös Internetin kautta. Pellettitehtaita on Suomessa toiminnassa jo pari kymmentä, joten kotimaisten pellettien saatavuus on turvattu.

Pellettien hintaan vaikuttavat pellettierän koko, toimitustapa ja käyttökohteen etäisyys pellettitehtaalta. Säiliöautotoimitus on yleensä suursäkkitoimitusta edullisempi, piensäkit selvästi kalliimpi jakelumuoto. Piensäkkipellettejä käytetään lähinnä pellettitakoissa sähkölämmitystä täydentämään. Piensäkit sopivat teknisesti myös korjausrakennuskohteisiin, jos pellettien varastointi- ja käsittelymenetelmiä ei saada sovitetuksi muille jakelutavoille.

Säiliöautojakelu joustavin

Säiliöautolla toimitetun irtotavaran käsittely on käyttäjälle kaikkein yksinkertaisinta. Säiliöautojakelussa pelletit siirretään letkua pitkin paineilmalla varastoon. Uusimmissa jakeluautoissa on vaaka, joka mittaa automaattisesti toimituserän painon laskutuksen pohjaksi.

Säiliöautojakelu asettaa kuitenkin vaatimuksia pellettivaraston sijoituspaikalle ja rakenteille, jotta toimitukset sujuisivat joustavasti. Jakeluauton tulisi päästä mielellään alle kymmenen metrin päähän varastosta, jolloin purku sujuu parhaiten. Pienkohteisiin toimitus tapahtuu normaalisti vetoautolla niin sanottuna nuppikuormana.

Jakeluauton kantavuus on yli 30 tonnia, joten se vaatii kovapohjaisen ja tasaisen purkupaikan sekä tilaa kääntymistä varten. Taajamissa jakeluauto pyritään peruuttamaan käyttökohteeseen, jolloin turhilta kääntymisiltä vältytään. Muutamien jakeluautojen pellettisäiliö joudutaan nostamaan kuormaa purettaessa kippausasentoon. Autolle on siten oltava vapaata kippauskorkeutta yli kuusi metriä. Purkupaikan lähellä ei saa olla myöskään sähköjohtoja.

Kokonaisuus ratkaiseva

Pellettilämmitysjärjestelmän peruskomponentit ovat varastosiilo, siirtokuljetin, poltin ja kattila (kuva 1). Pellettien jakelutapa, varastointi sekä laitteiden huolto- ja kunnossapito vaikuttavat laitevalintoihin ja tilaratkaisuihin. Koska näillä on vaikutusta myös pellettilämmityksen käyttömukavuuteen, järjestelmän kokonaisuuden suunnitteluun kannattaa panostaa.

Pellettivarasto kannattaa sijoittaa niin lähelle kattilahuonetta ja poltinta kuin se teknisesti ja paloturvallisuus huomioon ottaen on mahdollista. Pellettien siirtokuljettimen pituus ei saisi ylittää kuutta metriä. Jos etäisyys kasvaa suuremmaksi, siirto tulisi tehdä kahdella kuljettimella ns. välisäiliön kautta.

Pellettisiilon mitoituksessa on otettava huomioon käyttökohteen pelletintarve, toivottu siilon täyttötiheys ja toimituserän koko. Siilo kannattaa suunnitella vähintään pienimmän toimituserän mukaisesti, joka säiliöautotoimituksissa on yleensä kolme tonnia. Tämä edellyttää 8–10 kuutiometrin siiloa, jotta pellettitoimituksissa olisi riittävästi joustoa. 

Pellettisiilo voi olla tehdasvalmisteinen tai paikalla rakennettu. Siilo asennetaan yleensä maan päälle. Keski-Euroopassa on käytössä myös maan alle sijoitettavia siiloja. Maanalaiset siilot ovat tulleet myös Suomen markkinoille. Jotta siilo tyhjenee ilman käsityötä, siilon pohjan kaltevuus on oltava riittävän jyrkkä, vähintään 45 astetta. Siilo voi olla malliltaan pysty- tai laakasiilo riippuen käytettävissä olevista tiloista. Keskeltä keskitetysti purkava pystysiilo on suositeltavin siilon muoto. Paikalla rakennetun siilon rakenteissa on otettava huomioon monia teknisiä yksityiskohtia, joilla on merkitystä siilon toiminnalle ja käytön turvallisuudelle. Suunnittelussa kannattaa käyttää siten asiantuntijaa apuna. 

Pellettien siirto varastosta polttimelle tapahtuu Suomessa pääosin suoralla tai taipuisalla spiraalikuljettimella. Suora kuljetin on varmatoimisin, kun sen kaltevuus ei ylitä 45 astetta. Pellettejä voidaan siirtää polttimelle myös pneumaattisesti eli ilman avulla. Pneumaattista siirtoa käytetään yleisimmin ns. integroidussa pellettikattiloissa. Niissä poltin ja kattila muodostavat kiinteän yksikön. Joustavuutensa ansiosta menetelmä soveltuu hyvin saneerauskohteisiin. Kaikki kuljetintyypit toimivat automaattisesti kattilan ohjausyksikön antamien käskyjen mukaan.

Polttimissa ja kattiloissa valinnan varaa

Pelleteillä toimivista polttolaitteista on pientaloille tarjolla runsaasti vaihtoehtoja. Pelleteille on kehitetty omat erikoispolttimet. Laitteistojen paloturvallisuus on varmistettu tuotekohtaisesti erityyppisillä turvajärjestelmillä. Myös hakkeelle suunnitelluilla polttimilla voidaan yleensä polttaa pellettejä. Hakepolttimista saatava teho on pelleteillä kaksinkertainen hakkeeseen verrattuna, mikä on otettava huomioon polttimen käytössä ja säätöarvojen asettamisessa. 

Pellettipolttimet jaetaan rakenteen mukaan kolmeen päätyyppiin: ala-, ylä- ja vaakasyöttöisiin. Polttimesta lähtevän liekin suunta ja muoto poikkeavat eri malleilla. Tällä on merkitystä erityisesti korjauskohteissa, jos poltin asennetaan vanhaan lämmityskattilaan. Kattilan palotilan on oltava riittävän tilava, jotta liekeille on tilaa palaa puhtaasti ja tehokkaasti.

Puukattiloista yläpalokattilat sopivat yleensä parhaiten pellettipolttimille Kaksoispesäkattiloissa poltin kannatta asentaa puulle suunniteltuun pesään. Myös useimpiin öljyllä lämmitettäviin alipainekattiloihin polttimen asentaminen on mahdollista. Nykyaikaisiin ylipaineöljykattiloihin pellettipolttimet eivät yleensä sovellu ilman erityisjärjestelyjä. Huonokuntoiseen kattilaan pellettipoltinta ei kannata asentaa. 

Markkinoilla on myös erityisesti pellettipolttimelle suunniteltuja kattiloita, joissa on otettu huomioon polttimen vaatimat huoltotoimet. Tarjolla on myös ns. integroituja järjestelmiä, joissa poltin ja kattila muodostavat kompaktin lämmitysyksikön. Integroitujen pellettikattiloiden vesitilan koko on usein vain 40–50 litraa. Kattila on tämän vuoksi varustettava muutaman sadan litran lämminvesivaraajalla, jotta lämmintä käyttövettä riittäisi kaikissa oloissa. 

Keski-Euroopassa pellettijärjestelmään yhdistetään yleisesti myös aurinkolämmönkeräin, jolla lämmin käyttövesi valmistetaan kesällä. Varaaja toimii samalla aurinkolämmönkeräimen lämpövarastona. Myös Suomessa pelletti-aurinkolämpöjärjestelmiä ollaan ottamassa käyttöön.. Kesällä tarvittava käyttövesi lämmitetään toisinaan varaajan asennetuilla sähkövastuksilla, jotka toimivat myös lämmityskaudella varajärjestelmänä. Lämpöhäviöiden takia käyttövesivaraaja on syytä eristää hyvin. Varaajan tilantarve on myös otettava huomioon jo järjestelmän suunnitteluvaiheessa.

Kattilan nuohous ja tuhkanpoisto koneellisesti

Huoltotoimenpiteillä on keskeinen merkitys lämmityksen taloudellisuuteen ja käyttövarmuuteen. Tämän vuoksi pellettikattiloiden huolto on uusimmissa järjestelmissä pyritty koneellistamaan. Kattilan lämmönsiirtokanavien nuohous on mahdollista hoitaa automaattisesti ohjauskeskuksen käskyjen mukaan. Riisutummassa versiossa lämmittäjä joutuu käynnistämään nuohouslaitteen, mutta varsinaiseen työhön käsiä ei enää tarvita.

Höylälastuista valmistetut pelletit eivät sisällä puun kuoriainesta, minkä vuoksi niiden tuhkapitoisuus on pieni. Siitä huolimatta tuhka täytyy poistaa kattilasta aika ajoin. Nykykattiloissa tuhka poistetaan automaattisesti ruuvikuljettimella erilliseen tuhkasäiliöön. Pyörillä varustettu tuhkasäiliö tyhjennetään toistaiseksi käsin, mutta tyhjennys on mahdollista koneellistaa esimerkiksi imurijärjestelmällä. Imurituhkausta käytetään melko yleisesti omakotijärjestelmiä suuremmissa kattiloissa. Automaattiset nuohous- ja tuhkanpoistojärjestelmät ovat yleisimpiä integroiduissa pellettikattiloissa.

Vaikka pellettilämmitys on tällä hetkellä pisimmälle automatisoitu pientalon puulämmitystapa, vaati se vielä käyttäjältä jonkin verran huoltotoimia. Laitteiden säännöllisellä huollolla varmistetaan järjestelmän luotettava ja tehokas toiminta, mikä säästää polttoainetta ja ympäristöä.

Tulitikkuja ei enää tarvita

Pellettikattilan sytyttämiseen ei tarvita tulitikkuja. Pääosa polttimista on varustettu pellettien automaattisella sytytysjärjestelmällä. Pelletit sytytetään yleisimmin sähkövastuksen kuumentamalla ilmalla. Se on aiemmin käytettyä hehkutussytytystä kalliimpi, mutta nopea ja varmatoiminen menetelmä.

Pellettien tehokas palaminen vaatii sopivan palamisilmamäärän annostelua palotilaan. Palamisilman määrä annostellaan yleisimmin etukäteen ohjauskeskuksesta oletetun lämmöntarpeen mukaan. Mikäli lämmöntarve tai savuhormin veto-olot muuttuvat oleellisesti, palamisilmamäärää ei pysy aina ihanteellisena. Keski-Euroopassa veto-olojen tasaamiseen käytetään yleisesti savuhormiin asennettavaa vedontasaajaa. Myös muutamissa Suomessa myytävissä laitteissa näitä on vakiovarusteena.

Uusimissa järjestelmissä palamisilmamäärää säädetään savukaasun happipitoisuuden perusteella. Happipitoisuutta mitataan niin sanotulla lambda-anturilla. Mikäli happipitoisuus ei ole säätöarvojen mukainen, ohjausjärjestelmä muuttaa palamisilman annostelua automaattisesti. Tekniikkaa käytetään yleisesti kiinteistökokoluokan laitteissa, mutta itävaltalaisten kehitystyön kautta se on tulossa myös omakotitalojen kattiloihin.

Valvontaa kännykällä

Kehittynyt langaton tiedonsiirtotekniikka tarjoaa mahdollisuuksia myös pellettilämmitysjärjestelmän valvonnalle. Kiinteistökokoluokan laitteissa kännykkään perustuvaa valvontatekniikkaa käytetään yleisesti. Nyttemmin järjestelmiä ollaan soveltamassa myös omakotitalojen pellettilämmitykseen.

Järjestelmä mahdollistaa tärkeimpien toimilaitteiden toiminta-arvojen tosiaikaisen seurannan gsm-puhelimen välityksellä. Valvontajärjestelmä ilmoittaa lämmittäjän puhelimeen mahdollisista pellettilaitteiston toimintahäiriöstä. Toistaiseksi valvontajärjestelmät eivät ole omakotitalojen laitteiden vakiovarusteita, mutta muutamien pellettikattiloiden lisävarusteisiin ne jo kuuluvat.

Pellettitakasta lämpöä ja tunnelmaa

Markkinoilla on myös pellettitakkoja, jotka toimivat automaattisesti kuten pellettipolttimet. Pääosa pellettitakoista on toimintaperiaatteeltaan lämminilmakehittimiä. Ilmalämmitystakat sopivat siten mm. sähkölämmitystaloihin lisälämmönlähteeksi. Tarjolla on myös malleja, jotka voidaan asentaa olemassa olevaan avotakkaan. Markkinoilla on myös vesikierrolla varustettuja keskuslämmitystakkoja. Pelleteille on kehitetty myös lisälaiteita, joilla perinteiselle polttopuulle tarkoitettu takka saadaan lämmitettyä pelleteillä.

Pellettitakka sopii vakituisen asunnon lisäksi vapaa-ajan asuntoihin. Tehokkaan lämmitysilman kierron vuoksi pellettitakka lämmittää nopeasti kylmän mökin lämpöiseksi. Termostaattisäädöllä varustetulla takalla lämpötilan ylläpito ei vaadi myöskään erityistoimia. Kehittyneimmät pellettitakat voidaan sytyttää kauko-ohjauksena kännykällä.

Pellettitakka tarvitsee käyttövoimakseen normaalisti verkkovirtaa, mutta akkukäyttöisiäkin malleja on jo tarjolla. Pellettitakka on kevyt, eikä tarvitse alleen massiivista perustusta, mikä helpottaa takan asentamista vanhaan asuntoon. Asennusalustan paloturvallisuudesta ja suojaetäisyyksistä on kuitenkin huolehdittava.

Lasiluukuin varustettu pellettitakka mahdollistaa tunnelmallisen liekin katselun avotakan tapaan. Takkojen pintamateriaali- ja värivalikoima on melko monipuolinen. Pellettitakka sopii siten asunnon sisustuselementiksi perinteisen takan tapaan.

Ohjeet järjestelmän suunniteluun

Rakennustietosäätiö on laatinut ohjeet pellettilämmitysjärjestelmän suunnitteluun (RT 52-10798, LVI 11-10361). Ohjekorteissa esitetään perustiedot pellettilämmityksessä tarvittavista laitteista, varastoista, niiden vaatimista tiloista ja muista järjestelmän suunnitteluun liittyvistä seikoista. Ohjeet käsittelevät ensisijaisesti uudisrakennuksia, joissa puupelletit ovat pääasiallisena polttoaineena. Ohjeen periaatteita voidaan soveltaa myös korjausrakentamiseen. Ohjekortti on tarkoitettu ensisijaisesti suunnittelijoille, mutta se on hyvä tietolähde myös omatoimiselle rakentajalle.  
Kun pellettijärjestelmän perussuunnittelu on tehty, tarjouksia voi pyytää kätevästi usealta yritykseltä keskitetysti Palvelevasta Pellettipuhelimesta (040 511 1001). Palvelua ylläpitää Suomen Pellettienergiayhdistys (www.pellettienergia.fi), josta saa myös pelletin käyttöön liittyviä neuvoja. 
Artikkelin kirjoittaja työskentelee TTS:ssa puulämmitykseen ja puun pienkäyttöön liittyvän tutkimuksen ja kehitystyön parissa.

Lähde: Rakennustietosäätiö RTS. 2003. Puupellettilämmitys. RT 52-10798. 8 s.
  

Luokitukset

Artikkelit