Varaajalla saavutat lämmityksestä parhaan hyödyn

 
  • Kirjoittaja(t): Juho Nuosmaa

Lämminvesivaraaja on tärkeä osa tehokasta lämmitystä, kun korvataan vanhoja fossiilisia lämmitysjärjestelmiä. Varaajaa tarvitaan varastoimaan lämpöpumpun, puulämmityksen, auringon ja lukuisien muiden lämmitysmuotojen energia. Tällöin lämmitykselle saadaan korkea hyötysuhde ja energia on käytettävissä silloin kun sitä tarvitaan. Varaajalla voi helposti yhdistää useampia lämmönlähteitä samaan lämmitysverkkoon, jolloin edullisin energia voidaan hyödyntää.

Varaajan koko kilowattitunneissa
tilavuus litroissa
deltaT50
deltaT30
deltaT10
kWh
minuuttia suinkussa
kWh
minuuttia suinkussa
kWh
minuuttia suinkussa
240
13,7
29
8,2
17
2,7
6
500
28,5
59
17,1
36
5,7
12
750
42,8
89
25,7
53
8,6
18
1000
57,0
119
34,2
71
11,4
24
3000
171,0
356
102,6
214
34,2
71
esim.
95°C - 45°C
75°C - 45°C
55°C - 45°C
Taulukon arvot kuvaavat havainnollistavana esimerkkinä käyttöveden hanasta tulevaa sekoitettua lämpömäärää kuumaan suihkuun. Rakennusmääräykset edellyttävät, että vesi saadaan koko verkostoon 55°C lämpötilassa.
 

Lämminvesivaraaja mitoitetaan lämmönlähteen ja käyttötarpeen mukaan. Perinteisesti öljykattiloilla on voitu toimia pienillä vesitilavuuksilla, kun korkeat lämpötilaerot saavutetaan hyvällä hyötysuhteella nopeasti ja helposti. Lämpöpumput toimivat kuitenkin parhaiten, kun lämpötilan nostot ovat mahdollisimman alhaisia. Lämpöpumpuilla ison energiamäärän varaaminen alhaisella lämpötilalla tuottaa huomattavasti paremman COP:n. Aurinko on periaatteiltaan hyvin samanlainen. Auringosta saadaan alhaista lämpöä paljon enemmän kuin hyvin korkeita lämpötiloja. Kattiloilla, esimerkiksi puulla lämmittäessä halutaan palolämpötila mahdollisimman korkeaksi. Korkeilla palolämpötiloilla saadaan palo tehokkaimmaksi, kun kaikki palavat kaasut saadaan poltettua ja paloaika ladatulle polttoainemäärälle lyhyeksi. Se onnistuu parhaiten siirtämällä koko ladatun polttoainemäärän energia täydellä palolla riittävän isoon varaajaan.

 Jatkuvalla lämmityksellä esimerkiksi lämpöpumpuilla käyttöveden kulutus on huomioitava. Muutoin lämmityslaite olisi monesti mitoitettava moninkertaiseksi käyttöveden kulutuspiikkejä varten. Mitä pienempi tilavuus on, sitä korkeammaksi lämpötila on nostettava samaa käyttöaikaa varten, samalla kun korkean lämpötilan tuottaminen heikentää lämpöpumpun COP:ta. Kun tuotettu lämpötila laskee yhä lähemmäksi kulutettua lämpötilaa, käytettävä energiamäärä samasta tilavuudesta vähenee samassa suhteessa. Jos kulutus on esimerkiksi 40 asteista, kun varastoitu energia tiputetaan 80°C:sta 60°C:een, tippuu energiatilavuus puoleen. Samaan energiamäärään tarvitaan kaksinkertainen tilavuus. Tilavuutta kasvatettaessa esimerkiksi auringolla talteen otettu energiamäärä kasvaa. Lämpiminä ajankohtina aurinko alkaa tuottaa energiaa alhaisempaan lämpötilaan pian auringon noustua, lisäksi energiantuottoa saadaan paljon aikaisemmin keväällä ja pidemmälle syksyyn. Alhaisen lämpötilan käyttö moninkertaistaa esimerkiksi auringosta saatavan hyödyn ja nostaa lämpöpumpun COP:ta esimerkiksi lattialämmityksellä.

Puulla lämmitettäessä parasta hyötysuhdetta varten varaaja mitoitetaan täyden ladatun polttoainemäärän mukaan, jolloin varaajan koko on 50 l/kW kattilan mitoitustehoon nähden. Tyypillisesti puulämmityksellä pyritään vieläkin suurempaan varausmäärään, jotta lämmitys saadaan helpommaksi. Esimerkiksi 10 litraa asuntoneliötä kohden riittää vanhemmilla asunnoilla kylmilläkin säillä noin 15 tunniksi ja matalaenergiataloissa vielä pidempään, jolloin lämmittämisestä ei tarvitse huolehtia jatkuvasti. Yösähköä hyödyntävä mitoitus noudattaa samoja periaatteita.

Varaajaa käytetään usein yhdistämään eri lämmitysmuotoja ja sitä varten on eri lämmitysmuotojen tuottamat lämpötilat huomioitava. Auringosta saadaan paljon irti ja lämpöpumpuiltakin parhaat hyötysuhteet, kun yläosaa ”tulistetaan” muilla lämmönlähteillä, jotka saavat esilämmitetyn energian edullisimmalla energialla tuotetusta lämmityksestä. Jotkut aurinko ja lämpöpumppuvaraajat on suunniteltu hyödyntämään säiliön oikealla jaolla edullisimmankin energian koko asunnon lämmitystarpeisiin.

Olennaista lämmön varaamisessa on riittävä eristys ja lämmön hyödyntäminen. Sivuissa 100 mm uretaania ja päällä suurempi määrä varmistaa, että varaaja ei hukkaa lämpöä. Yleensä putkitusta tai muitakaan liitäntöjä ei ole tarkoitettu lämmittämään asuntoa, ja on syytä huolehtia, että nekin eristetään kunnolla. Kesällä käyttöveden kierto voi tuottaa asuntoon huomattavat määrät turhaa lämpöä.