Helppo ja luotettava kaukolämpö on Suomen yleisin lämmitysmuoto

Me Gebwellillä valmistamme kaukolämmönjakokeskuksia kaikenkokoisten kiinteistöjen liittämiseksi kaukolämpöön, mutta mikä kaukolämmönjakokeskus oikeastaan on ja mihin sitä käytetään? Tässä artikkelissa kerromme kaukolämmönjakokeskuksen tarkoituksen, toimintaperiaatteen ja mitä lämmönjakokeskus pitää sisällään.

Kaukolämmönjakokeskus yhdistää kiinteistön lämmitys- ja lämpimän käyttöveden verkostot eli toisiopiirit kaukolämpöverkostoon eli ensiöpiiriin. Lämmönjakokeskus asennetaan kiinteistön tai rakennuksen tekniseen tilaan ja yhdistetään ensiöpuolelta kaukolämpöverkoston taloliittymään. Liittymä on kaksiputkinen; toista pitkin kuuma kaukolämpövesi tulee lämmönjakokeskukselle, ja toista pitkin lämmönjakokeskuksen lämmönsiirtimissä viilentynyt kaukolämpövesi palaa kaukolämpöverkostoon.

Toisiopuolelta lämmönjakokeskus yhdistetään kiinteistön tai rakennuksen toisiopiireihin. Toisiopiiri jakaantuu lämmitys- ja lämpimän käyttöveden piireihin. Lämmityspiirejä voi olla useampikin, esimerkiksi, patterilämmitys-, lattialämmitys-, ilmalämmitys- ja ilmanvaihdon lämmityspiiri.

Lämmönsiirrin

Lämmönsiirtimen tai lämmönvaihtimen tehtävä on siirtää lämpö kaukolämpövedestä kiinteistön toisiopiireihin. Levylämmönsiirrin koostuu pakasta poimutettuja ohuita haponkestäviä teräslevyjä, jotka on kovajuotettu yhteen kuparilla. Eri tavoin poimutettujen levyjen välissä joka toisessa kulkee kaukolämpövesi ja joka toisessa toisiopiirin vesi. Vedet virtaavat vastakkaisiin suuntiin. Vesi kiertää levyjen väleihin lämmönsiirtimen kulmissa olevien yhteiden kautta.

Asuintaloissa lämpimän käyttöveden lämmönsiirrin on isompitehoinen eli myös isompikokoinen lämmityksen lämmönsiirtimeen verrattuna, kun taas teollisuuskiinteistöissä, joissa käyttöveden tehon tarve on pieni, käyttövesisiirrin on yleensä pienempikokoinen lämmityksen lämmönsiirtimeen verrattuna.

Ohjausautomaatio

Kaukolämmönjakokeskuksen toimintaa ohjaa ohjausautomatiikka, joka koostuu säätimestä, säätöventtiileistä, venttiilien toimilaitteista ja antureista sekä pumppuohjauskeskuksesta, jossa on kiertovesipumppujen kytkimet ja sulakkeet.

Lämmönjakokeskuksen säädin ohjaa säätöventtiilien toimintaa perustuen antureiden mittaustietoihin ja säätimeen ohjelmoituihin asetusarvoihin. Säätöventtiilit säätävät kaukolämpöveden virtaamaa lämmönsiirtimille. Anturit mittaavat toisiopiirien lämpötiloja, ulkolämpötila-anturi ulkolämpötilaa.

Tavallisesti kaukolämmönjakokeskuksen automaatio viritetään käyttöönoton jälkeen kohdekohtaisesti. Virityksen suorittaa yleensä valtuutettu säätöautomaatioliike.

Kiertovesipumput ja venttiilit

Lämpimän käyttöveden kiertovesipumppu kierrättää vettä lämpimän käyttöveden kiertoputkessa. Virtaavan veden lämpötila asetetaan säätimeltä.

Lämmityksen kiertovesipumppu kierrättää vettä lämmitysverkostossa, joka voi olla esimerkiksi lattiaan asennettu putkisto, seinäpatterit, ilmalämmityspatteri tai ilmanvaihtopatterit.

Kaukolämmönjakokeskuksissa on lisäksi venttiileitä eri tarkoituksiin verkoston täyttämiseen ja tyhjentämiseen, kierron sulkemiseen ja virtaaman säätämiseen.

Alla käymme läpi koko kytkentäkaavion osio kerrallaan. Kuvakaappauksissa on korostettu väreillä kaavion osa, josta kerrotaan – oranssilla värillä on lämmönjakokeskukseen vakiona kuuluvat komponentit ja osat ja violetilla yleisimmät kaukolämmönjakokeskukseen tilattavat lisävarusteet.

Lämmityspiirin komponentit

Kuuma kaukolämpövesi tulee energialaitoksen kaukolämpöverkostosta kaukolämmön tuloputkea pitkin lämmityssiirtimelle. Tuloputkessa ennen kaukolämmönjakokeskusta ovat ensiöpuolen varusteet eli sulkuventtiili, painemittari ja lämpömittari. Varusteet ovat kaukolämmönjakokeskukseen saatavia lisävarusteita, jotka lisätään toimituksen mukaan tarvittaessa Energialaitoksen vaatimuksen mukaisesti.

Kaukolämmön tuloputkeen asennetulla kesäsululla voidaan sulkea kaukolämpöveden tulo lämmityssiirtimelle kesän ajaksi. Kesäsulun jälkeen tuloputkessa on lämmityksen säätöventtiili ja toimimalaite säätämässä lämmityksen menoveden lämpötilaa mittaustietojen ja asetusarvojen perusteella.

Lämmityssiirtimeltä lämmitysverkostoon menevässä putkessa olevalla linjasäätöventtiilillä säädetään lämmitysverkoston virtaamaa. Venttiilissä on mittausyhteet. Lämmitys meno -putkessa on lisäksi lämpötila-anturi, jonka mittaustiedon perusteella automatiikka säätää lämmitysverkostoon menevän veden lämpötilaa säätöventtiilillä.

Lämmitys meno -putkeen voi lisävarusteena tilata myös lämmitysverkostoon menevän veden lämpötilan osoittavan lämpömittarin.

Mikäli kaukolämmönjakokeskus asennetaan kiinteistöön, jossa on lattialämmityspiiri, toimitetaan lämmönjakokeskuksen mukana pumpunpysäytystermostaatti. Lämmönjakokeskuksen asentaja asentaa termostaatin lämmityksen menoputkeen lämmönjakokeskuksen toimitusrajan ulkopuolelle. Termostaatti pysäyttää lämmityksen kiertovesipumpun lämmityksen säätöventtiilin häiriötilanteessa.

Lämmitysverkostosta siirtimelle palaava putki varustetaan sulkuventtiilillä, jolla putken voi sulkea. Lämmitys paluu -putkessa on myös lianerotin, joka poistaa mahdolliset lämmitysjärjestelmässä kiertävässä vedessä olevat epäpuhtaudet. Lämmityksen kiertovesipumppu kierrättää lämmitysverkostossa olevaa vettä ja lämpötila-anturi mittaa lämmitysverkostosta lämmönsiirtimelle palaavan veden lämpötilaa.

Lämmitysverkosto täytetään lämmönsiirtimen lähellä paluuputkessa olevan täyttöventtiilin kautta. Vesi tulee lämpimänä käyttöveden lämmönsiirtimeltä. Verkoston täyttämiseen käytetään lämmintä vettä, koska sen happipitoisuus on matalampi ja täten syövyttävyys vähäisempää ja talviolosuhteissa lämmin vesi pienentää jäätymisriskiä täytön yhteydessä. Venttiilissä oleva takaiskuventtiili estää lämmitysverkoston veden palaamisen käyttövesiverkostoon.

Paluuputkessa ennen lämmönsiirrintä olevalla tyhjennysventtiilillä tyhjennetään huoltotilanteessa lämmitysverkostoa.

Lämmitys paluu – lisävarusteet

Paluuputkeen on myös saatavilla lisävarusteina lämmitysverkoston paineen mittaukseen painelähetin, painemittari sekä sulkuventtiili, joka toimii huoltosulkuna lähettimelle ja mittarille.

Lisävarusteena on saatavana myös varoventtiilit, jotka suojaavat lämmitysverkostoa ja sen komponentteja ylipaineelta häiriötilanteessa. Varoventtiili aukeaa, jos jostain syystä verkoston paine nousee liian korkeaksi. Yleensä varoventtiilien avautumispaineet ovat lämmitysverkostossa 1,5–4,0 bar välillä. Kohteen LVI-suunnittelija suunnittelee venttiilien avautumispaineet. Paisunta-astiaa varten on saatavilla lisävarusteena huoltosulku. Paisunta-astia on lisävaruste.

Paluuputkeen voi lisävarusteena tilata sivuvirtasuodattimen, joka poistaa lämmitysverkostossa kiertävää hienompijakoista epäpuhtautta, joka ei jää lianerottimeen. Sivuvirtasuodattimen linjasäätöventtiili ohjaa tietyn osan, yleensä noin 5 %, kokonaisvirtaamasta kiertämään sivuvirtasuodattimen kautta. Lisävarusteena voidaan asentaa lämmitysverkostosta palaavan veden lämpötilan osoittava lämpömittari.

Jälkijäähdytyskytkennässä lämmityssiirtimessä jäähtynyt kaukolämpövesi johdetaan käyttövesisiirtimen kautta paluuverkostoon. Jälkijäähdytysputkessa olevalla tyhjennysventtiilillä voidaan huoltotilanteessa tyhjentää kaukolämpöverkostoa. Venttiiliä voidaan käyttää myös huuhteluyhteenä. Putkessa oleva lämpötila-anturi mittaa lämmityssiirtimeltä palaavan kaukolämpöveden lämpötilaa.

Lämmityssiirtimeltä palaavan kaukolämpöveden lämpötilan näyttävä lämpömittari on saatavilla lisävarusteena.

Käyttövesipiiri

Kuuma kaukolämpövesi tulee kaukolämmön tuloputkea myöten lämpimän käyttöveden lämmönsiirtimelle. Tuloputkessa ennen lämmönsiirrintä oleva lämpimän käyttöveden säätöventtiili ja toimilaite säätää lämpimän käyttöveden lämpötilaa mittaustiedon ja asetusarvon perusteella.

Kylmä vesi tulee vesijohtoverkostosta syöttöputkea pitkin lämpimän käyttöveden lämmönsiirtimelle kaukolämpöveden lämmitettäväksi. Syöttöputkessa olevalla syöttöventtiilillä voidaan sulkea kylmän veden syöttö lämmönsiirtimelle. Syöttöventtiilissä on varo-, sulku- ja takaiskuventtiili. Takaiskuventtiili estää lämmitetyn veden pääsyn takaisin vesijohtoverkostoon. Lämminvesiverkoston painetta voi seurata putkessa olevasta painemittarista, joka lämpimän veden kulutuksen aikaan näyttää tulevan kylmän veden paineen.

Lisävarusteena syöttöputkeen saatava kylmän veden vesimittari mittaa ja näyttää lämpimän käyttöveden kulutuksen. Ennen mittaria asennetaan kylmän veden sulkuventtiili, joka toimii huoltosulkuna vesimittarille.

Lämpimän käyttöveden lämmönsiirtimeltä vesi menee lämpimän käyttöveden verkostoon. Lämmin vesi meno -putkessa on lämpötila-anturi mittaamassa verkostoon menevän veden lämpötilaa. Lisävarusteena saatava lämpömittari näyttää veden lämpötilan. Putkessa on sulkuventtiili lämpimän käyttöveden sulkemiseksi.

Lämpimän käyttöveden lämmönsiirtimeltä lähtevällä lämpimän veden kierrolla LVK varmistetaan, että käyttöpisteistä, kuten hanoista, saadaan nopeasti lämmintä vettä. Lämpimän käyttöveden kierron virtaamaa säädetään linjasäätöventtiilillä, jossa on mittausyhteet. Kiertovesipumppu kierrättää lämmintä käyttövettä kiertovesiputkessa.

Kiertoputkeen on asennettu pumppuventtiili, jonka sulkua käytetään kiertoputken huoltosulkuna. Pumppuventtiilissä oleva takaiskuventtiili estää kylmän veden pääsyn takaisin kiertoputkeen.

Lämpimän veden kierron (LVK) lämpötilaa mittaa lämpötila-anturi ja lisävarusteena putkeen voi asentaa lämpömittarin näyttämään lämpötilan.

Kaukolämmön paluuputkea pitkin lämmönsiirtimissä jäähtynyt kaukolämpövesi palaa kaukolämpöverkostoon.

Paluuputkeen on saatavilla lisävarusteina painemittari ja sulkuventtiili kaukolämmön paluuveden paineen näyttämiseen. Sulkuventtiili toimii huoltosulkuna mittarille. Lisävarusteena paluuputkeen voidaan lisätä myös kaukolämpöverkon paine-erosäädin, joka säätää kaukolämpöverkostojen (tulo-paluu) paine-eroa säätöventtiilin ja lämmönsiirtimen yli.

Kaukolämmön paluuputkessa kaukolämmönjakokeskuksen jälkeen on ensiöpuolen varusteet eli sulkuventtiili, painemittari ja lämpömittari. Varusteet ovat kaukolämmönjakokeskukseen saatavia lisävarusteita, jotka lisätään toimituksen mukaan tarvittaessa Energialaitoksen vaatimuksen mukaisesti.

Lataa koko kytkentäkaavio selityksineen koneellesi tästä >

G-Power kaukolämmönjakokeskukset on rakennettu U-profiileista kootulle jalustalle, jonka avulla lämmönjakokeskusta on helppo siirtää trukilla tai pumppukärryllä. Jalustan nurkissa on säätöjalat, joita säätämällä kaukolämmönjakokeskuksen saa asennettua vaakatasoon epätasaisellakin alustalla.

Kaukolämmönjakokeskuksen käyttöikä

Kaukolämmönjakokeskuksen tarkkaa teknistä käyttöikää on vaikea määritellä etukäteen. Käyttöikään vaikuttavat lämmönjakokeskuksen käyttötapa ja olosuhteet esim. verkoston paine-erot ja paineiskut vaikuttavat lämmönsiirrinten käyttöikään. Mikäli kotinne tai taloyhtiönne kaukolämmönjakokeskus on 15–20 vuoden ikäinen, kannattaa laitteen uusimista harkita.

Yli 20 vuotta vanhan laitteiston ylläpito- ja huoltokustannukset kasvavat, joten sen uusiminen voi olla järkevää, myös luotettavuuden ja toimivuuden kannalta. Kaukolämpölaitteiston uusiminen modernilla laitteistolla tuo yleensä myös säästöjä lämmityskustannuksiin nykyaikaisten säätölaitteiden ja energiatehokkaiden kiertovesipumppujen ansiosta. Lisäksi monissa tapauksissa, kiinteistössä tehtyjen rakennusteknisten saneerauksien ansiosta, voi lämmitystehon tarve pienentyä ja uuden kaukolämmönjakokeskuksen mitoitusarvot voivat muuttua. Muutokset voivat pienentää lämpölaskua ja sopimusvesivirtaa, mikä vaikuttaa kaukolämmön perusmaksuun.

Lämmönsiirrinten käyttöikään voi vaikuttaa kaukolämpöverkoston olosuhteet ja niiden muutokset. Esim. verkoston paine-eron vaihtelut ja paineiskut voivat pienentää lämmönsiirtimen käyttöikää.

Huoletonta lämmitystä ja kustannussäästöjä älykkäällä Gebwell Smart -ohjausautomaatiolla

Nykyaikaiset kaukolämmönjakokeskukset varustetaan älykkäällä ohjausautomaatiolla, joka mahdollistaa järjestelmän etäkäytön, ja ottaa säädöissä huomioon kiinteistön lämmitettävien tilojen olosuhde- ja sääennustedataa.

Gebwell Smart -kaukolämmönjakokeskukset ovat yhteydessä pilvipalveluun ja sen kautta selainpohjaiseen Gebwell Smart Valvomoon, josta järjestelmää voi seurata reaaliaikaisesti ja tehdä säätöjä etänä. Valvomosta nähdään myös mahdolliset huoltotarpeet ja hälytykset. Etävalvontamahdollisuus vähentää huoltokäyntien määrää ja pienentää täten huoltokustannuksia. Lue lisää Gebwell Smart digitaalisesta maailmasta.

Gebwell Smart Valvomon Järjestelmänäkymä

Gebwell Smart Valvomon järjestelmänäkymästä nähdään prosessi reaaliaikaisesti komponentteineen ja rajapintoineen, ja tarpeen mukaan prosessiin voidaan etänä tehdä säätöjä ja kuitata hälytyksiä.

Gebwell Smart Valvomon Trendit -näkymä

Gebwell Smart Valvomon Trendit-näkymästä voidaan tarkastella järjestelmän toimintaa tarvittavien parametrien osalta halutulla aikavälillä.

Kaukolämmön mitoituslämpötilan laskeminen

Kaukolämpöön liitettävien rakennusten lämmönjakokeskusten mitoituslämpötilana käytetään 1970-luvulla laadittua suositusta, joka on 115 astetta. Energiateollisuus ry on linjannut ja päivittänyt kaukolämmityksen määräyksiä siten, että kaukolämmön tuloverkon mitoituslämpötila laskee 115 asteesta 90 asteeseen. Tulolämpötilan laskeminen onkin seuraava konkreettinen askel kaukolämmön tuotannon muuttamisessa entistä ympäristöystävällisemmäksi. Lue lisää blogikirjoituksestamme: Kaukolämmön mitoituslämpötilan laskeminen on askel kohti puhtaampaa tulevaisuutta.

Asuinkiinteistön kaukolämpölaitteiston uusimiseen matalalämpötilaiseen kaukolämpöverkostoon soveltuvaksi voi hakea tukea Asumisen rahoitus- ja kehittämiskeskus ARA:lta. Lue lisää avustuksesta.

Mikäli lämmönjakokeskuksen vaihtaminen on ajankohtaista, tutustu Gebwellin kaukolämmönjakokeskusvalikoimaan, josta löytyy sopiva tuote kaikenkoikoisiin kiinteistöihin. Tai pyydä tarjous kaukolämmönjakokeskuksesta.