lauantai 17. kesäkuuta 2017

Painovoimainen jäähdytys

Oletko kuullut puhuttavan painovoimaisesta ilmanvaihdosta? No varmasti - sillä sehän on se vanhojen talojen systeemi, jossa ilma vaihtuu ilman koneita perustuen siihen, että lämmin ilma on kevyempää, jolloin se virtaa tuuletushormista ulos ja korvausilmaräppänästä tulee vastaavasti uutta raikasta ilmaa tilalle. Uskoisin, että painovoimainen ilmanvaihto tulee vielä joskus takaisin. Sillä vanhoissa painovoimaisen ilmanvaihdon taloissa on ollut vähemmän sisäilmaongelmia. Ja silti ne ovat erittäin energiatehokkaita, esim. Helsingin keskustan vanhat talot.

Entä oletko koskaan kuullut painovoimaisesta jäähdytyksestä tai viilennyksestä? Ai etkö? No en minäkään. Eikä muuten tiedä Googlekaan tästä vielä mitään. Sillä keksin tämän termin vasta itse ihan äsken. Mutta meidän talossa kuitenkin on sellainen. Ei sitä alun perin suunniteltu, mutta asumisaikana se on huomattu, ja hyvin toimii...

Tämä tuli nyt mieleeni siitä, että tänään on Suomen Latu haastanut näin Luonnonpäivänä, eli lauantaina 17. kesäkuuta 2017 suomalaiset nukkumaan yönsä ulkona. Raikkaassa ilmassa muuten nukkuu aina paljon sikeämmin ja paljon paremmin. Ja kun on riittävästi peittoa päällä, tai ulkona nukkuessa riittävän lämmin makuupussi, niin viileää ilmaa on jotenkin vaan helpompi hengittää. Ja silloin unikin tulee paremmin, mutta ei kuitenkaan palella.

Kuva bongattu Suomen Ladun -nettisivulta.

Itse en ole nyt aikeissa nukkua ulkona, vaikka asia mielessä kyllä kävikin, että laitanko teltan takapihalle. Mutta en laittanut. En siis mennyt ulkoilmaan nukkumaan, sillä ulkoilma meillä on ollut tapana ottaa iltaisin sisälle. Näin on tehty aikaisemminkin joka kesä. Ja tässä kohtaa kuvioihin tulee tuo "painovoimainen jäähdytys", se siis toimii meillä näin:

Meidän talossa on siis 3 kerrosta, kellarin päällä on pari kerrosta puutaloa. Ylimmässä kerroksessa on makuuhuoneet ja yläaula, yhteensä 4 huonetta. Ja jokaisesta huoneesta on ovi ulos terassille (lasten huoneista ovi aukeaa tosin samalle päätyterassille, joka on yhtä leveä kuin talokin, eli terassien tai parvekkeiden lukumäärä yläkerroksessa on yhteensä 3). Tämä tehtiin alun perin siksi, että kun talossa on korkea olohuone, ja kun tulipalotilanteessa ylhäällä makuuhuoneista voi joutua lähtemään äkkiä, niin helpointa ja nopeinta on lähteä ovesta suoraan pihalle. Ikkunan rikkomisessa tai avaamisessa kuluisi aina oma aikansa, jos sitä kautta pitäisi kiivetä palotikkaille. Ja tulipalossa yleensä tappava tekijä on myrkylliset savukaasut, ei kuumuus. Siksi on henkiin jäämisen kannalta hyvä päästä nopeasti ulos raittiiseen ilmaan...

No nyt ollaan huomattu vielä sellainen asia, että jos illan tunteita avataan nuo yläkerran ovet kaikki yhtä aikaa, niin ristivedossa yläkerta tuulettuu alta aika yksikön, onhan ovi kuitenkin paljon suurempi läpi huoneessa kuin avonainen ikkuna (ja tietysti ikkunakin on usein auki). Ja vaikka iltasella olisi täysin tyyntä, siltikin ilma vaihtuu hyvin, sillä olohuoneen ovesta (keskimmäinen kerros) tulee korvausilmaa sisälle samalla kun yläkerran ovista lämmin ilma poistuu taivaalle. Näin toimii siis painovoimainen jäähdytys. Kokeilkaapa vaikka - kai tämä toimii silloinkin, vaikka ulko-ovia olisi vähemmänkin - pääasia että talossa on 2 kerrosta, jotta hormi-ilmiö voisi toimia.

On meillä tietysti koneellisen ilmastoinnin myötä myös hienot laitteet lämmöntalteenotolla, ja itse asiassa tässä IV-koneessa eli Iloxair 199:ssä on myös automaattinen "kesäohituspelti":

http://www.iloxair.fi/products/energy-recovery-units/150400-ls/ilox-199-optima

Tämä ominaisuus vielä tukee hyvin tuota "painovoimaista jäähdytystä" yläkerran ovat avaamalla, sillä kesäohituspelti kääntyy suunnilleen +23C lämpötilassa siten, että lämmöntalteenotto menee pois päältä. Toisin sanoen jos IV-kone huomaa, että huonetiloista palaavan ilman lämpötila on vähintään +23C, se puhaltaa sen sellaisenaan pihalle, ja ottaa viileää ilmaa sellaisenaan tilalle (toki nämä ilmavirrat kulkevat suodattimen kautta, mutta kesäohituspelti estää ilmavirtoja kulkemasta lämmöntalteenottokennon kautta). Tällöin lämmin sisäilma ei turhaan esilämmitä sisälle imettävää korvausilmaa, jos sisätiloissa on jo muutenkin liian kuuma. Nerokasta eikö totta?

No joo - mutta toki kolikon kääntöpuolella on sitten sekin (ainakin omasta mielestäni), että talvikaudellakin minusta tämä kesäohituspelti menee myös joskus päälle.  Siis silloin, jos takkaa on käytetty liikaa, ja jos huoneilman lämpötila nousee yli +23C:n. Silloin ilmanvaihtokone kuvittelee, että jaahas - ulkona on varmaankin helle, kun sisälläkin on liian kuuma, joten se puhaltaa ylimääräiset höyryt ulos ja ohi lämmöntalteenoton - kunnes sisäilma taas jäähtyy normaaliksi. Näin takka ja IV-kone sitten kilpailevat keskekään talvipakkasessa, että kumpi on tehokkaampi... Paras ja ainoa keino tämän tilanteen välttämiseksi on se, että ei käytä takkaa, jos huoneissa lämpötila lähentelee +21C:tä. Sillä jos silloin laittaa takan päälle, IV-kone alkaa kilpailemaan takan kanssa, ja pyrkii jäähdyttämään taloa sen mitä takka lämmittää.

Onko tällainen (IV-koneella tuettu) "painovoimainen jäähdytys" sitten kuinka tehokas? Eli onko siitä oikeasti ollut mitään apua?

No, meillä on talossa myös ilmasta-veteen lämpöpumppu. Ja siihen on kytketty kiinni porraskäytävässä oleva konvektori, josta saadaan (tai saataisiin) koneellisesti jäähdytettyä viileää ilmaa taloon sisälle. Ilmasta-veteen-lämpöpumpun saa siis kytkettyä niin, että se tekee kesäisin myös kylmää (mutta se ei pysty samanaikaisesti tekemään lämmintä käyttövettä). Ja tätä viilennyt ominaisuutta me ei olla vielä kertaakaan tarvittu.

Nyt ei ole vielä helteitä ollut, mutta kun niitä tulee, niin hellepäivinäkin yölämpötila on silti huomattavasti viileämpi, mitä päivisin on lämpötila. Ero voi olla helposti 10 astetta. Ja ulkoilma viilenee jo klo 21:n jälkeen aika paljon. Esim. tässä on nyt meillä viimeisen viikon lämpötila (ja sähkön käytön) käppyrät:

Talo Rautio: Sähkön käyttö ja lämpötila tunneittain.
Jos unohdetaan nuo sähkön käyttöä kuvaavat pylväät, ja katsotaan vain lämpötilakäppyrää (jossa on 7 huippua - 1 per päivä), niin se on tällä viikolla päivisin noussut ylimmillään noin +22C tasolle. Mutta jokaisena yönä lämpötila on pudonnut noin +12C:n tasolle. Ja lämpötilan jyrkkä lasku alkaa jo illalla. Silloin jos avaa vaikka puoleksi tunniksi kaikki ovet mitä talosta löytyy, niin eipä ole kauaa yläkerroksissa liian kuuma, ja nukkuminen on helppoa, kun raitis ulkoilma tulee joka aukosta sisään - ja ilmanvaihtokone vielä omalta osaltaan tukee tätä sillä automaattisella kesäohituspellillään.

No entäs sitten aamupäivisin ja iltapäivisin? Aamupäivällä yön jäljiltä ei ole ollut liian kuuma. Ja kellarissa sitä paitsi on aina viileää, siellä koneellista jäähdytystä ei tarvita koskaan. Iltapäivisin talo alkaa kyllä lämmetä auringon paisteessa, mutta silloinkin korkeassa olohuoneessa on ihan siedettävät olosuhteet, sillä lämmin ilma nousee ylös, eli ylimpään kerrokseen. Eikä makuuhuoneissa iltapäivisin juuri kukaan ole, ei ainakaan pidempiä aikoja. Ja nuo makuuhuone tilat sitten jäähdytetään illalla avaamalla ovet ja antamalla "painovoimaisen jäähdytyksen" hoitaa huonelämpötilat kuntoon... ;-)

4 kommenttia:

  1. Ilox 199 ohjekirjasta:
    "Lämmöntalteenotto ohitetaan automaattisesti silloin kun
    poistoilman lämpötila on yli +23°C ja ulkoilman lämpötila on yli
    +12°C. "
    ELi ei se LTO-ohitus pitäisi talvella mennä päälle.

    VastaaPoista
    Vastaukset
    1. Kiitos lisätiedosta! Sittenhän asia onkin kunnossa, ja oma huoleni siitä, että kääntyykö tämä ohituspelti talvellakin, niin se olikin sitten turha huoli se. Itse olen katsonut näytöltä, että lämmön talteenoton tehokkuuslaskennassa kuitenkin tapahtuu "jotain outoa" sen jälkeen kun huoneilman sisälämpötila nousee yli +23C:n, mutta voi olla että tämäkin havainto johtuu sitten jostain ihan muusta.

      Siis normaalisti tehokkuuslaskenta antaa tuloksena jotain 80-90%:n hyötysuhdelukuja, mutta korkeissa huoneilman sisälämpötiloissa se ei aina näytä mitään tulosta. Siis ihan niin kuin ohivirtauspelti olisi päällä...? No, eihän se silloin ole, jos kerran laite haistelee myös sisääntulevan ilman lämpötilaa, joka paukkupakkasilla ei ole lähellekään +12C.

      Poista
  2. Jos LTO-ohitus on talvipakkasella päällä, niin se pitäisi kyllä aika äkkiä huomata huoneistoon puhallettavan ilman lämpötilasta. Riippuu toki vähän siitä, miten tehokas jälkilämmityspatteri koneessa mahtaa olla.

    VastaaPoista
  3. Jälkilämmityspatteri on vesikiertoinen, ja se ottaa lämpöpumpun tekemästä lämpimästä vedestä lämpönsä. Kerran laskeskelin varaajan lämpötilan laskua seuraamalla, että IV-kanavien kautta huoneilmaan välittyvä lisälämpö olisi luokkaa noin 1 kWh.

    Muutamassa kohtaa minulla on lämpötilan mittaus, ja jos varaajalta lähtee jälkilämmityspatterille esim. noin +37C asteinen vesi, niin jälkilämmityspatterin jälkeen lämpötila on vielä noin +30C ja huoneeseen tullessaan lämpötila on pari-kolme astetta huoneilman yli, eli noin luokkaa +25C.

    Totta - jos jälkilämmityspatterille hönkäisi suoraan esim. -10C tai -15C asteinen ulkoilma ohi LTO-kennojen, niin kyllä se lämpötila silloin putoaisi +30C:stä aika radikaalisti alaspäin.

    Pitää seuraavalla kerralla tehdä joskus uusi tutkimus, että mitä IV-koneen näytöllä tapahtuu, kun huonelämpötila ylittää +23C. Kesäkaudellahan ohivirtauspelti menee ilman muuta päälle (joka on äärimmäisen hyvä ominaisuus - sehän on täysin ilmaista jäähdytystä), ja sen tietää siitä, että lämmön talteenoton hyötysuhteen laskenta päättyy. Mutta kun mun mielestä tämä sama tapahtuu joskus talvellakin (vaikka esim. jälkilämmityspatterin lämpötilahavainnot ei kyllä tue sitä, että ohivirtauspelti olisi kääntynyt.).

    VastaaPoista