- Autokoriteollisuus ry
- Kaapeliteollisuusyhdistys ry
- Kaivannaisteollisuus ry
- LVI-talotekniikkateollisuus ry
- Meriteollisuus ry
- Metallinjalostajat ry
- Metalliteollisuudenharjoittajain Liitto - MTHL:n Työnantajat
- Suomen Polkupyöräteollisuusyhdistys ry
- Suomen Puolustus- ja Ilmailuteollisuusyhdistys PIA ry
- Suunnittelu- ja konsulttitoimistojen liitto Skol ry
- Terveysteknologian Liitto ry
- Valutuoteteollisuusyhdistys ry
- Kilpailulainsäädäntö
- Toimialayhdistykset-etusivu
LTO-vuosihyötysuhteen laskenta
Päivitetty 29.3.2010
Yleinen selostus - Vastuuvapauslauseke - Disclaimer
Tämä tietoaineisto ja siihen linkitetyt laskentatyökalut esimerkkeineen perustuvat Suomen Rakentamismääräyskokoelman osassa D2*) sekä ympäristöministeriön monisteessa no. 122 esitettyihin tietoihin laskentakaavoineen. Aineiston julkaisemisen tarkoituksena on selkiyttää ja yhtenäistää ilmanvaihdon lämmöntalteenottoon (LTO) liittyvien käsitteiden käyttöä ja antaa myös käytännön opastusta ja laskentaesimerkkejä. Tällä aineistolla ei ole viranomaissäädöksen sitovuutta. Tämä tietoaineisto rajautuu lämmöntalteenoton energiakysymyksiin – siinä ei käsitellä kosteuden siirtoa LTO-laitteistossa, LTO-järjestelmän tai laitteiden terveellisyys- tai hygieniakysymyksiä eikä paloturvallisuutta, eikä myöskään oteta huomioon erilaisten laite- ja järjestelmäratkaisujen sähköenergian tarvetta.
Tämän aineiston avulla saadaan laskennallinen vuosihyötysuhteen arvo sääolosuhteiltaan keskimääräistä vuotta vastaavan ns. referenssivuoden sääolosuhteissa. Todellinen, laitteen käyttökohteessa toteutuva vuosihyötysuhde voi tästä poiketa vuosittain vaihtelevan sään vuoksi, mutta sen toteutuminen käytännössä riippuu myös suunnittelun, asennuksen, käyttöönoton, huollon ja kunnossapidon laadusta.
*) muutamaa yksityiskohtaa ja yksittäisiä lukuarvoja lukuun ottamatta D2:n nykyinen versio (2010) ja vanha versio (2003) ovat identtiset. Tämä aineisto on päivitetty vuoden 2010 alussa voimaan astuneen version mukaan, mutta tausta-aineistosta suuri osa on tehty vuoden 2003 version pohjalta. Tarvittaessa tässä tekstissä otetaan eri D2-versioiden erot huomioon.
Rakennuksen ilmanvaihdon energiatehokkuus voidaan toteuttaa sisäilman laadusta tinkimättä käyttämällä ilmanvaihtoa todellisen tarpeen mukaan ja ottamalla poistoilmasta lämpöä talteen.
Energiatehokkuuden kannalta oleellisin ilmanvaihdon lämmöntalteenoton tehokkuutta kuvaava suure on vuosihyötysuhde. Se antaa parhaan käsityksen rakennuksen ilmanvaihdossa säästettävästä energiamäärästä.
MIKSI VUOSIHYÖTYSUHDE KANNATTAA LASKEA?
Rakennuslupahakemukseen on liitettävä rakennuksen energiaselvitys. Selvitys tarvitaan kaikkiin niihin hakemuksiin, joissa haetaan lupaa uuden rakennuksen rakentamiselle. Tämä ei koske laajennuksia eikä rakennelmia eikä myöskään muutoksia - ei edes uudelleen rakentamiseen verrattavia muutoksia.
Energiaselvityksen yksi keskeinen osa on rakennuksen lämpöhäviön määräystenmukaisuuden osoittaminen. Rakennuksen lämpöhäviöiden tasauslaskennalla osoitetaan rakennuksen lämpöhäviölle asetetun vaatimuksen täyttyminen. Tasauslaskentaan kuuluu Suomen rakentamismääräyskokoelman osan C3 mukainen rakenteiden lämmöneristys ja osan D2 mukainen ilmanvaihdon lämmöntalteenotto.
D2, MÄÄRÄYS 4.1.2: Rakennuksen ilmanvaihdon poistoilmasta on otettava lämpöä talteen lämpömäärä, joka vastaa vähintään 45 % (v. 2003 versiossa vähimmäisohjearvo oli 30%)
ilmanvaihdon lämmityksen tarvitsemasta lämpömäärästä. Vastaava lämpöenergiantarpeen pienentäminen voidaan toteuttaa
1) rakennuksen vaipan lämmöneristystä parantamalla;
2) rakennuksen vaipan ilmanpitävyyttä parantamalla; tai
3) vähentämällä ilmanvaihdon lämmityksen tarvitsemaa lämpömäärää muulla tavalla kuin poistoilman lämmöntalteenotolla.
Vastaava lämpöenergiantarpeen pienentäminen osoitetaan rakennuksen lämpöhäviön tasauslaskennalla rakentamismääräyskokoelman osan D3 mukaan.
D2:n ohje antaa kaksi vaihtoehtoa: LTO-vuosihyötysuhteen laskenta ulkolämpötilan pysyvyyskäyrän mukaan, tai lämmönsiirtimelle standardin mukaisesti testattu lämpötilasuhde kerrotaan kertoimella 0,6. Laskenta antaa lähes aina paremman vuosihyötysuhteen kuin D2:n antamalla kertoimella laskettu.
SIVUN SISÄLTÖ
Keskeiset käsitteet
Vuosihyötysuhteeseen vaikuttavat tekijät
LTO-tietoisku (linkki)
Esimerkkilaskelmia eri tekijöiden vaikutuksesta vuosihyötysuhteeseen
Kirjallisuutta ja laskentatyökaluja (linkit aineistoon)
-Ympäristöministeriön opas
-Vuosihyötysuhdelaskuri
-Suomen rakentamismääräyskokoelma
Käsitteet
LTO:n hyötysuhteista puhuttaessa tarkoitetaan joko laitteen lämpötilasuhdetta *) tai ilmanvaihdon LTO:n vuosihyötysuhdetta.
Kyseessä on kaksi eri käsitettä, joita myös käytetään eri tarkoituksiin.
Lämpötilasuhde on laitteen ominaisuus, joka tulisi ilmoittaa laitteelle standardisoidussa testaustilanteessa mitattuna lukuarvona (yleensä prosentteina). Pelkkää "lämpötilasuhde"- käsitettä tulisi käyttää vain puhuttaessa standardin EN 308 mukaan määritellystä tuloilman lämpötilasuhteesta, joka on testattu tilanteessa jossa tulo- ja poistoilmavirrat ovat yhtä suuret. Muussa tapauksessa on ilmoitettava tarkemmin, mistä ominaisuudesta on kulloinkin kysymys, esimerkiksi "poistoilman lämpötilasuhde tulo- ja poistoilmavirtojen suhteella 0,9". Laitteen lämpötilasuhde riippuu monesta eri tekijästä, mm. ilman viratausnopeudesta itse laitteessa - näin ollen lämpötilasuhde tulisi olla testattu mahdollisimman tarkasti laitteen todellista toimintaympäristöä vastaavissa olosuhteissa.
*) Lämpötilasuhde on oikea termi ominaisuudelle, josta kirjallisuudessa, esitteissä ym. kirjallisessa materiaalissa yleisesti käytetään nimitystä "lämpötilahyötysuhde" Suomen rakentamismääräyskokoelman osaan D2 on tämä termikorjaus tehty vuoden 2010 alusta voimaan tulleisiin ohjeisiin.
Vuosihyötysuhde on koko rakennuksen ilmanvaihdolle laskettava arvo (ilmoitetaan myös yleensä prosentteina). Se ei ole siis laitteen ominaisuus, eikä näin ollen tule verrata keskenään eri laitetyypeillä eri rakennuksissa aikaansaatuja vuosihyötysuhteen arvoja - tai yhden laitteen lämpötilasuhdetta jollakin toisella laitteella varustetun rakennuksen LTO- vuosihyötysuhteeseen. Eri laitetyypeillä saavutettavia vuosihyötysuhteita voidaan verrata sertifikaattien avulla tai laskemalla.
Vuosihyötysuhteeseen vaikuttavat tekijät
Vuosihyötysuhteen laskennan keskeisimpänä lähtötietona on rakennuksen LTO-järjestelmissä käytettävien laitteiden lämpötilasuhteet.
Vuosihyötysuhde ei kuitenkaan ole itse laitteen ominaisuus. Samaa laiteratkaisua käytettäessä voi vuosihyötysuhde vaihdella, jopa noin 20 prosenttiyksikköä. D2 antaa mahdollisuuden käyttää vuosihyötysuhteena arvoa 0,6 kertaa lämpötilasuhde. Kerroin 0,6 pätee kutenkin vain jos laitteen käyttöä rajoitetaan jäätymisen vuoksi jopa koko talven, ja jos rakennuksessa on merkittäviä ilmavirtoja ohi LTO:n. Useimmissa tapauksissa kerroin on välillä 0,8…0,95, jos tulo- ja poistoilmavirrat ovat yhtä suuret ja rakennuksen koko ilmanvaihto ohjataan LTO:n kautta. Yleensä ilmanvaihto suunnitellaan hiukan alipaineiseksi, ja usein on rakennuksessa liesituulettimia, yksittäisiä WC-tilojen poistoja tms, joista ei lämpöä oteta talteen. Näistä syistä kerroin on koko rakennukselle yleensä alueella 0,65...0,90.
-Jäätymisen esto. Kylmänä vuodenaikana joudutaan lämmön talteenottoa rajoittamaan, laitteen poistoilmapuolelle muodostuvan jään haittavaikutuksen estämiseksi. Vaikka jäteilman keskilämpötila olisikin yli
-Paikkakunta. Mitä enemmän joudutaan lämmön talteenottoa rajoittamaan jäätymisen eston vuoksi, sitä pienemmäksi jää vuosihyötysuhde. Täsmälleen samanlaisessa rakennuksessa esimerkiksi Helsingissä vuosihyötysuhde täsmälleen samalla laiteratkaisulla on korkeampi kuin esim. Sodankylässä. Paikkakunta voi vaikuttaa vuosihyötysuhteeseen usean prosenttiyksikön verran. Mitä alhaisempaa jäätymiseneston rajoituslämpötilaa voidaan käyttää, sitä vähäisempi on paikkakunnan vaikutus vuosihyötysuhteeseen.
-Ilmavirtojen suhde. Kerroin ottaa huomioon tulo- ja poistoilmavirtojen tarkoituksellisen eron, yleensä tuloilmavirta on hiukan pienempi kuin poistoilmavirta rakennuksen pitämiseksi hiukan alipaineisena. Tiiviissä rakennuksessa ilmavirtojen suhde voi olla lähes 1, mutta käytännössä tämän päivän rakentamisessa se on luokkaa 0,9 (käyttöaikana keskimäärin olettaen, että laitetta käytetään ja huolletaan valmistajan ohjeiden mukaisesti)
-Poistoilmavirtojen suhde ja erillispoistot. Esimerkiksi asunnon erillisen liesituulettimen poistoilma ohjataan usein LTO:n ohi. Toimistorakennuksen WC-tilojen ja usein muidenkin tilojen poistoilma ohjataan usein LTO:n ohi. Tämä huonontaa vuosihyötysuhdetta, ellei erillispoistoa ole varustettu LTO:lla. Lämmön talteenottoa tulisikin käyttää aina, kun poistoilman laatu sen sallii.
Taulukko - esimerkkejä jäätymissuojan rajoituslämpötilan ja paikkakunnan vaikutuksesta ilmanvaihdon LTO:n vuosihyötysuhteeseen
Seuraavassa taulukossa on kuvattu jäätymissuojan rajoituslämpötilan ja paikkakunnan yhteisvaikutusta. Lähtöoletuksia: Ilmavirtojen suhde 0,9. Käytössä liesituuletin (lyhyen aikaa), jolloin poistoilmavirtojen suhde on 0.98
Havaitaan, että paikkakunnan vaikutus vuosihyötysuhteeseen on enimmillään em. laiteratkaisuilla ja oletuksilla 7-8 prosenttiyksikköä. Vuosihyötysuhteen ja laitteen lämpötilasuhteen suhde eli "D2:n kerroin" on taulukon tapauksissa alimmillaan 0,66 ja korkeimmillaan 0,88 – siis alimmillaankin yli D2:n oletuskertoimen 0,6.
|
Taulukko 1. Jäätymissuojauksen rajalämpötilan ja paikkakunnan yhteisvaikutus vuosihyötysuhteeseen, esimerkki 1.
|
|||
|
Paikkakunta
|
Jäätymis-suoja
ºC |
Lämpötila-suhde
% |
LTO:n vuosihyötysuhde
% |
|
Helsinki
|
-5
|
85
|
76
|
|
Jyväskylä
|
-5
|
85
|
74
|
|
Sodankylä
|
-5
|
85
|
73
|
|
|
|
|
|
|
Helsinki
|
5
|
85
|
65
|
|
Jyväskylä
|
5
|
85
|
63
|
|
Sodankylä
|
5
|
85
|
57
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Taulukko 2. Jäätymissuojauksen rajalämpötilan ja paikkakunnan yhteisvaikutus vuosihyötysuhteeseen, esimerkki 2.
|
|||
|
Paikkakunta
|
Jäätymis-suoja
ºC |
Lämpötila-suhde
% |
LTO:n vuosihyötysuhde
% |
|
Helsinki
|
-5
|
85
|
76
|
|
Helsinki
|
0
|
85
|
71
|
|
Helsinki
|
5
|
85
|
65
|
|
|
|
|
|
|
Sodankylä
|
-5
|
85
|
73
|
|
Sodankylä
|
0
|
85
|
66
|
|
Sodankylä
|
5
|
85
|
57
|
|
|
|
|
|
|
Taulukko 3. Lämpötilasuhteen ja paikkakunnan yhteisvaikutus vuosihyötysuhteeseen, esimerkki.
|
|||
|
Paikkakunta
|
Jäätymis-suoja
ºC |
Lämpötila-suhde
% |
LTO:n vuosihyötysuhde
% |
|
|
|
|
|
|
Helsinki
|
5
|
85
|
65
|
|
Jyväskylä
|
5
|
85
|
63
|
|
Sodankylä
|
5
|
85
|
57
|
|
|
|
|
|
|
Helsinki
|
5
|
75
|
60
|
|
Jyväskylä
|
5
|
75
|
59
|
|
Sodankylä
|
5
|
75
|
54
|
|
|
|
|
|
Tietoisku kuluttajille LTO-vuosihyötysuhteesta
Laskentaesimerkki - "pientalo"
-tilanne, jossa ilmavirrat erisuuret (tulo/poisto 0,9) ja LTO:n ohi keskimäärin 2% ilmavirrasta (esim. liesituuletin 0,5 h/vrk). Poistoilman lämpötilasuhde 85%.
1. Perustapaus , jossa jäätymissuojauksen rajalämpötila + 5 C.
2. Kuten esimerkki 1, mutta rajalämpötila -5 C
3. Kuten esimerkki 1, mutta laitteen lämpötilasuhde 65%
Erittäin tiiviissä, huolellisesti toteutussa pientalossa voidaan tulo- ja poistoilmavirrat asettaa yhtäsuuriksi. Esimerkin 4 tapauksessa muut tiedot ovat samat kuin tapauksessa 2, mutta ilmavirtasuhde tulo/poisto on 1,0. Verrattuna tapaukseen 2 on vuosihyötysuhde noin viisi prosenttiyksikköä korkeampi kaikilla laskentapaikkakunnilla.
Laskentaesimerkki - "toimistorakennus"
Ilmavirrat yhtäsuuret (tulo/poisto 1,0) ja LTO:n ohi keskimäärin 15% ilmavirrasta käyttöajat huomioon ottaen (esim. WC-poistot). Poistoilman lämpötilasuhde 85%. jossa jäätymissuojauksen rajalämpötila 0 C.
KIRJALLISUUTTA JA LASKENTATYÖKALUJA
Ympäristöministeriön opas 122 vuosihyötysuhteen laskennasta
Suomen Rakentamismääräyskokoelma
-C3
-D2
-D3
-D5
Suomen rakentamismääräyskokoelman www-sivulla kohdassa "Muualla palvelussamme" on myös linkkejä tasauslaskennan työkaluihin, näistä alin linkki "Julkaisut"- alaotsikon alla vie uuteen LTO- laskimeen
SIY Sisäilmatieto Oy:n excel-laskuri
