Tulisijojen lämmönluovutus ja hyötysuhteet erilaisissa käyttötapauksissa

Translated title of the contribution: Heating capacity and efficiency of fireplaces under different boundary conditions

Research output: Book/ReportReport

Abstract

Energiankulutuksen vähentämiseksi vuoteen 2020 mennessä on EU-tasolla tehty ja tekeillä toimenpiteitä, jotka vaikuttavat rakennussektorilla kokonaisvaltaisesti sekä rakennustuotteisiin että rakentamiseen. Kansallisten rakentamismääräysten kehitystyön pohjaksi tarvittiin yhdessä tulisija-alan toimijoiden kanssa tutkimushanke, jossa arvioitiin luotettavilla menetelmillä tulisijojen toimivuutta erityisesti pientaloissa. Tämän tutkimusprojektin tavoitteena oli selvittää varaavien tulisijojen mahdollisuuksia hyödyntää uusiutuvaa energiaa pientaloissa ja määrittää reunaehdot tälle hyödyntämiselle. Tutkimuksessa selvitettiin laskennallisesti lämmönluovutusominaisuuksiltaan erilaisilla tulisijoilla rakennukseen saatavissa olevaa maksimaalista lämmitysenergiaa erilaisissa pientaloissa. Analyyseihin valittiin kolme erilaista tulisijatyyppiä: nopeasti lämpöä luovuttava (kamiina) ja kaksi varaavaa tulisijaa (hitaasti ja erittäin hitaasti lämpöä luovuttava tulisija). Aikariippuvat tuntitason tarkastelut tehtiin kahdella erilaisella rakennustyypillä. Uudisrakennusta simuloitiin kaksikerroksisena erillisenä pientalona, ja simuloinneissa arvioitiin tulisijojen lämmönluovutusta nykynormien mukaisessa sekä erittäin energiatehokkaassa rakennuksessa. Korjauskohteen simuloinneissa käytettiin yksikerroksista pientalon mallia, ja myös korjauskohteen simuloinnit tehtiin kahdella energiatehokkuustasolla: alkuperäinen rakennus sekä rakennus, johon on tehty energiatehokkuutta parantavia toimenpiteitä. Tehtyjen laskennallisten analyysien perusteella suurimmat erilaisista tulisijoista saatavissa olevat lämmitysenergiat riippuvat ennen kaikkea rakennuksen lämmöntarpeesta: mitä suurempi on lämmöntarve, sitä suurempi on tulisijan lämmöntuottopotentiaali. Myös tulisijan lämpöteknisillä ominaisuuksilla on selvä vaikutus, sillä mitä suurempi on tulisijan lämmönvarauskyky, sitä suurempi on tuottopotentiaali - joskin tutkituilla erittäin hitaalla ja hitaalla tulisijalla tuottopotentiaalien erot olivat vähäiset. Lasketuilla tapauksilla voidaan korjauskohteissa kattaa 55-57 % tilojen lämmitysenergiantarpeesta varaavalla tulisijalla. Kamiinatyyppisellä nopeasti lämpöä luovuttavalla tulisijalla päästiin korjauskohteissa 18-19 %:n tuotto-osuuksiin. Uudisrakennuksessa ja passiivitason rakennuksessa varaavien tulisijojen tuotto-osuudet olivat noin 43-51 % ja kamiinalla 9-12 % tilojen lämmitystarpeesta.
Original languageFinnish
Place of PublicationEspoo
PublisherVTT Technical Research Centre of Finland
Number of pages117
ISBN (Electronic)978-951-38-8182-5
Publication statusPublished - 2014
MoE publication typeNot Eligible

Publication series

SeriesVTT Technology
Number191
ISSN2242-1211

Fingerprint

Heating

Keywords

  • fireplace
  • residential building
  • renewable energy
  • annual efficiency

Cite this

Tuomaala, P., Laitinen, A., & Virtanen, M. (2014). Tulisijojen lämmönluovutus ja hyötysuhteet erilaisissa käyttötapauksissa. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland. VTT Technology, No. 191
Tuomaala, Pekka ; Laitinen, Ari ; Virtanen, Mikko. / Tulisijojen lämmönluovutus ja hyötysuhteet erilaisissa käyttötapauksissa. Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 2014. 117 p. (VTT Technology; No. 191).
@book{c9f2c3baaa6048de9f4f36cd50bf2c5b,
title = "Tulisijojen l{\"a}mm{\"o}nluovutus ja hy{\"o}tysuhteet erilaisissa k{\"a}ytt{\"o}tapauksissa",
abstract = "Energiankulutuksen v{\"a}hent{\"a}miseksi vuoteen 2020 menness{\"a} on EU-tasolla tehty ja tekeill{\"a} toimenpiteit{\"a}, jotka vaikuttavat rakennussektorilla kokonaisvaltaisesti sek{\"a} rakennustuotteisiin ett{\"a} rakentamiseen. Kansallisten rakentamism{\"a}{\"a}r{\"a}ysten kehitysty{\"o}n pohjaksi tarvittiin yhdess{\"a} tulisija-alan toimijoiden kanssa tutkimushanke, jossa arvioitiin luotettavilla menetelmill{\"a} tulisijojen toimivuutta erityisesti pientaloissa. T{\"a}m{\"a}n tutkimusprojektin tavoitteena oli selvitt{\"a}{\"a} varaavien tulisijojen mahdollisuuksia hy{\"o}dynt{\"a}{\"a} uusiutuvaa energiaa pientaloissa ja m{\"a}{\"a}ritt{\"a}{\"a} reunaehdot t{\"a}lle hy{\"o}dynt{\"a}miselle. Tutkimuksessa selvitettiin laskennallisesti l{\"a}mm{\"o}nluovutusominaisuuksiltaan erilaisilla tulisijoilla rakennukseen saatavissa olevaa maksimaalista l{\"a}mmitysenergiaa erilaisissa pientaloissa. Analyyseihin valittiin kolme erilaista tulisijatyyppi{\"a}: nopeasti l{\"a}mp{\"o}{\"a} luovuttava (kamiina) ja kaksi varaavaa tulisijaa (hitaasti ja eritt{\"a}in hitaasti l{\"a}mp{\"o}{\"a} luovuttava tulisija). Aikariippuvat tuntitason tarkastelut tehtiin kahdella erilaisella rakennustyypill{\"a}. Uudisrakennusta simuloitiin kaksikerroksisena erillisen{\"a} pientalona, ja simuloinneissa arvioitiin tulisijojen l{\"a}mm{\"o}nluovutusta nykynormien mukaisessa sek{\"a} eritt{\"a}in energiatehokkaassa rakennuksessa. Korjauskohteen simuloinneissa k{\"a}ytettiin yksikerroksista pientalon mallia, ja my{\"o}s korjauskohteen simuloinnit tehtiin kahdella energiatehokkuustasolla: alkuper{\"a}inen rakennus sek{\"a} rakennus, johon on tehty energiatehokkuutta parantavia toimenpiteit{\"a}. Tehtyjen laskennallisten analyysien perusteella suurimmat erilaisista tulisijoista saatavissa olevat l{\"a}mmitysenergiat riippuvat ennen kaikkea rakennuksen l{\"a}mm{\"o}ntarpeesta: mit{\"a} suurempi on l{\"a}mm{\"o}ntarve, sit{\"a} suurempi on tulisijan l{\"a}mm{\"o}ntuottopotentiaali. My{\"o}s tulisijan l{\"a}mp{\"o}teknisill{\"a} ominaisuuksilla on selv{\"a} vaikutus, sill{\"a} mit{\"a} suurempi on tulisijan l{\"a}mm{\"o}nvarauskyky, sit{\"a} suurempi on tuottopotentiaali - joskin tutkituilla eritt{\"a}in hitaalla ja hitaalla tulisijalla tuottopotentiaalien erot olivat v{\"a}h{\"a}iset. Lasketuilla tapauksilla voidaan korjauskohteissa kattaa 55-57 {\%} tilojen l{\"a}mmitysenergiantarpeesta varaavalla tulisijalla. Kamiinatyyppisell{\"a} nopeasti l{\"a}mp{\"o}{\"a} luovuttavalla tulisijalla p{\"a}{\"a}stiin korjauskohteissa 18-19 {\%}:n tuotto-osuuksiin. Uudisrakennuksessa ja passiivitason rakennuksessa varaavien tulisijojen tuotto-osuudet olivat noin 43-51 {\%} ja kamiinalla 9-12 {\%} tilojen l{\"a}mmitystarpeesta.",
keywords = "fireplace, residential building, renewable energy, annual efficiency",
author = "Pekka Tuomaala and Ari Laitinen and Mikko Virtanen",
year = "2014",
language = "Finnish",
series = "VTT Technology",
publisher = "VTT Technical Research Centre of Finland",
number = "191",
address = "Finland",

}

Tuomaala, P, Laitinen, A & Virtanen, M 2014, Tulisijojen lämmönluovutus ja hyötysuhteet erilaisissa käyttötapauksissa. VTT Technology, no. 191, VTT Technical Research Centre of Finland, Espoo.

Tulisijojen lämmönluovutus ja hyötysuhteet erilaisissa käyttötapauksissa. / Tuomaala, Pekka; Laitinen, Ari; Virtanen, Mikko.

Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 2014. 117 p. (VTT Technology; No. 191).

Research output: Book/ReportReport

TY - BOOK

T1 - Tulisijojen lämmönluovutus ja hyötysuhteet erilaisissa käyttötapauksissa

AU - Tuomaala, Pekka

AU - Laitinen, Ari

AU - Virtanen, Mikko

PY - 2014

Y1 - 2014

N2 - Energiankulutuksen vähentämiseksi vuoteen 2020 mennessä on EU-tasolla tehty ja tekeillä toimenpiteitä, jotka vaikuttavat rakennussektorilla kokonaisvaltaisesti sekä rakennustuotteisiin että rakentamiseen. Kansallisten rakentamismääräysten kehitystyön pohjaksi tarvittiin yhdessä tulisija-alan toimijoiden kanssa tutkimushanke, jossa arvioitiin luotettavilla menetelmillä tulisijojen toimivuutta erityisesti pientaloissa. Tämän tutkimusprojektin tavoitteena oli selvittää varaavien tulisijojen mahdollisuuksia hyödyntää uusiutuvaa energiaa pientaloissa ja määrittää reunaehdot tälle hyödyntämiselle. Tutkimuksessa selvitettiin laskennallisesti lämmönluovutusominaisuuksiltaan erilaisilla tulisijoilla rakennukseen saatavissa olevaa maksimaalista lämmitysenergiaa erilaisissa pientaloissa. Analyyseihin valittiin kolme erilaista tulisijatyyppiä: nopeasti lämpöä luovuttava (kamiina) ja kaksi varaavaa tulisijaa (hitaasti ja erittäin hitaasti lämpöä luovuttava tulisija). Aikariippuvat tuntitason tarkastelut tehtiin kahdella erilaisella rakennustyypillä. Uudisrakennusta simuloitiin kaksikerroksisena erillisenä pientalona, ja simuloinneissa arvioitiin tulisijojen lämmönluovutusta nykynormien mukaisessa sekä erittäin energiatehokkaassa rakennuksessa. Korjauskohteen simuloinneissa käytettiin yksikerroksista pientalon mallia, ja myös korjauskohteen simuloinnit tehtiin kahdella energiatehokkuustasolla: alkuperäinen rakennus sekä rakennus, johon on tehty energiatehokkuutta parantavia toimenpiteitä. Tehtyjen laskennallisten analyysien perusteella suurimmat erilaisista tulisijoista saatavissa olevat lämmitysenergiat riippuvat ennen kaikkea rakennuksen lämmöntarpeesta: mitä suurempi on lämmöntarve, sitä suurempi on tulisijan lämmöntuottopotentiaali. Myös tulisijan lämpöteknisillä ominaisuuksilla on selvä vaikutus, sillä mitä suurempi on tulisijan lämmönvarauskyky, sitä suurempi on tuottopotentiaali - joskin tutkituilla erittäin hitaalla ja hitaalla tulisijalla tuottopotentiaalien erot olivat vähäiset. Lasketuilla tapauksilla voidaan korjauskohteissa kattaa 55-57 % tilojen lämmitysenergiantarpeesta varaavalla tulisijalla. Kamiinatyyppisellä nopeasti lämpöä luovuttavalla tulisijalla päästiin korjauskohteissa 18-19 %:n tuotto-osuuksiin. Uudisrakennuksessa ja passiivitason rakennuksessa varaavien tulisijojen tuotto-osuudet olivat noin 43-51 % ja kamiinalla 9-12 % tilojen lämmitystarpeesta.

AB - Energiankulutuksen vähentämiseksi vuoteen 2020 mennessä on EU-tasolla tehty ja tekeillä toimenpiteitä, jotka vaikuttavat rakennussektorilla kokonaisvaltaisesti sekä rakennustuotteisiin että rakentamiseen. Kansallisten rakentamismääräysten kehitystyön pohjaksi tarvittiin yhdessä tulisija-alan toimijoiden kanssa tutkimushanke, jossa arvioitiin luotettavilla menetelmillä tulisijojen toimivuutta erityisesti pientaloissa. Tämän tutkimusprojektin tavoitteena oli selvittää varaavien tulisijojen mahdollisuuksia hyödyntää uusiutuvaa energiaa pientaloissa ja määrittää reunaehdot tälle hyödyntämiselle. Tutkimuksessa selvitettiin laskennallisesti lämmönluovutusominaisuuksiltaan erilaisilla tulisijoilla rakennukseen saatavissa olevaa maksimaalista lämmitysenergiaa erilaisissa pientaloissa. Analyyseihin valittiin kolme erilaista tulisijatyyppiä: nopeasti lämpöä luovuttava (kamiina) ja kaksi varaavaa tulisijaa (hitaasti ja erittäin hitaasti lämpöä luovuttava tulisija). Aikariippuvat tuntitason tarkastelut tehtiin kahdella erilaisella rakennustyypillä. Uudisrakennusta simuloitiin kaksikerroksisena erillisenä pientalona, ja simuloinneissa arvioitiin tulisijojen lämmönluovutusta nykynormien mukaisessa sekä erittäin energiatehokkaassa rakennuksessa. Korjauskohteen simuloinneissa käytettiin yksikerroksista pientalon mallia, ja myös korjauskohteen simuloinnit tehtiin kahdella energiatehokkuustasolla: alkuperäinen rakennus sekä rakennus, johon on tehty energiatehokkuutta parantavia toimenpiteitä. Tehtyjen laskennallisten analyysien perusteella suurimmat erilaisista tulisijoista saatavissa olevat lämmitysenergiat riippuvat ennen kaikkea rakennuksen lämmöntarpeesta: mitä suurempi on lämmöntarve, sitä suurempi on tulisijan lämmöntuottopotentiaali. Myös tulisijan lämpöteknisillä ominaisuuksilla on selvä vaikutus, sillä mitä suurempi on tulisijan lämmönvarauskyky, sitä suurempi on tuottopotentiaali - joskin tutkituilla erittäin hitaalla ja hitaalla tulisijalla tuottopotentiaalien erot olivat vähäiset. Lasketuilla tapauksilla voidaan korjauskohteissa kattaa 55-57 % tilojen lämmitysenergiantarpeesta varaavalla tulisijalla. Kamiinatyyppisellä nopeasti lämpöä luovuttavalla tulisijalla päästiin korjauskohteissa 18-19 %:n tuotto-osuuksiin. Uudisrakennuksessa ja passiivitason rakennuksessa varaavien tulisijojen tuotto-osuudet olivat noin 43-51 % ja kamiinalla 9-12 % tilojen lämmitystarpeesta.

KW - fireplace

KW - residential building

KW - renewable energy

KW - annual efficiency

M3 - Report

T3 - VTT Technology

BT - Tulisijojen lämmönluovutus ja hyötysuhteet erilaisissa käyttötapauksissa

PB - VTT Technical Research Centre of Finland

CY - Espoo

ER -

Tuomaala P, Laitinen A, Virtanen M. Tulisijojen lämmönluovutus ja hyötysuhteet erilaisissa käyttötapauksissa. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland, 2014. 117 p. (VTT Technology; No. 191).