Putken eristemateriaali ja lämpöhäviöt

Rakennusten energiatehokkuus on erittäin tärkeää ympäristöystävällisyyden ja taloudellisen kestävyyden kannalta. Yksi keskeinen tekijä tässä prosessissa on rakennusten ulkopuolisten aluelämpöputkien eristysmateriaalien valinta ja niiden tehokkuus. Tässä artikkelissa käsittelemme eristemateriaaleja yleisesti ja tarkastelemme erityisesti eristettyjen putkien tärkeimpiä mitattavia ominaisuuksia, kuten eristeen lämmönjohtavuuskerrointa (λ-arvoa) ja putken kokonaislämmönläpäisykerrointa, eli U-arvoa. Eristetyn aluelämpöputken tärkein tehtävä on kuljettaa arvokas lämpöenergia paikasta A paikkaan B mahdollisimman pienin lämpöhäviöin. Tämä säästää energiaa, vähentää energiakustannuksia, pienentää ympäristövaikutuksia sekä nostaa lämmitettävän rakennuksen arvoa.

PEX-solumattoeriste

Markkinoilla jo pitkään ollut PEX-solumattoeriste on yleisesti käytetty aluelämpöputkien eristeenä helpon käsiteltävyytensä ansiosta. Eriste soveltuu hyvin lyhyille linjapituuksille, esim. talosta autotalliin. Eristeen heikkoutena on korkeat lämpöhäviöt (λ-arvo noin 0,04 W/mK), haavoittuvuus vuototilanteissa sekä vapaana olevan virtausputken voimakas lämpöliike.

Polyuretaani (PUR)

PUR-eristeisiä aluelämpöputkia on Suomessa käytetty jo 80-luvulta lähtien niiden ylivoimaisen lämmöneristävyyden (λ-arvo noin 0,02 W/mK) vuoksi. Eriste soveltuu erityisesti pitkiin runkolinjoihin ja kohteisiin, joissa energiatehokkuus on etusijalla. Kiinnivaahdotetun eristeen etuna on myös virtausputken lämpöliikkeen kuoleentuminen sekä vuototilanteissa vesitiiveys. Eristeen heikkoutena on aiemmin ollut melko kankea asennettavuus ja korkeat valmistuskustannukset.

PexFlex PLUS

RauHeatin PexFlex PLUS -aluelämpöputki on näiden kahden eristeen välimuoto, jossa yhdistyy molempien eristemateriaalien parhaat puolet; helppo asennettavuus ja matalat lämpöhäviöt. Vuodesta 2019 alkaen on PUR-eristeen ja suojakuoren väliin lisätty kitkaa vähentävä PEX-solumattokerros, jonka ansiosta asennettavuus on helpottunut yli 40 %.

Lämmönjohtavuuskerroin eli Lambda (λ-arvo)

Lämmönjohtavuuskerroin, jokamerkitään λ-arvona, on keskeinen mittari eristysmateriaalien tehokkuudelle. Se ilmaisee, kuinka hyvin materiaali estää lämmön siirtymisen sen läpi. Mitä pienempi λ-arvo, sitä vähemmän lämpöhäviötä tapahtuu ja sitä parempi eristysmateriaali on. Yksikkönä käytetään W/(mK). Pelkkä λ-arvo ei kuitenkaan riitä todellisten lämpöhäviöiden laskemiseksi.

Kokonaislämmönläpäisykerroin eli U-arvo

U-arvo, jota kutsutaan myös lämmönläpäisykertoimeksi, on ehdottomasti tärkein mittari kokonaislämpöhäviön arvioimiseksi. U-arvo ottaa huomioon putken eri osien määrän ja laadun. Putken osiin kuuluu suojakuori, eriste sekä PEX-virtausputket.

Eristetyn putken U-arvoa ilmaistaan samassa yksikössä kuin λ-arvo, eli W/(mK). Mitä pienempi U-arvo, sitä tehokkaammin kokonaiseristetty putki on.

Lämpöhäviöt

Ulkopuolisten aluelämpöputkien lämpöhäviöt ovat avainasemassa rakennusten energiatehokkuuden kannalta. Oikeanlainen putkieristys on tehokkain tapa niiden vähentämiseen. Lämpöhäviöiden yksikkönä käytetään W/m, joka ilmoittaa montako wattia jokaiselta putkimetriltä menee hukkaan.

Eristettyjen putkien lämpöhäviöt voidaan laskea helposti putken U-arvon sekä meno- ja paluuveden ja maaperän lämpötilojen avulla.

Lämpöhäviöiden laskentaa

Esimerkkilaskenta uretaanieristeisen putken lämpöhäviöstä:

Meno = +35 °C, paluu = +30 °C, maaperän keskimääräinen lämpötila Suomessa = +5,5 °C

Valittu putki = 100 m PexFlexPLUS DUO PN6 2x25/125 (U-arvo 0,1577 W/mK)

Meno- ja paluulämpötilan keskiarvosta vähennetään maaperän keskimääräinen lämpötila ja kerrotaan putken U-arvolla

= (+32,5 °C – 5,5 °C) x 0,1577 W/mK = 4,25 W/m

100 m linjalle lämpöhäviötä tässä tapauksessa syntyy 4,25 W/m x 100 m = 0,425 kW.

Viranomaismääräykset

Suomessa ei valitettavasti vielä ole eristetyille putkille asetettu mitään vähimmäisvaatimuksia lämpöhäviöiden tai eristeen määrän ja laadun suhteen. Jokainen vastuullinen valmistaja kuitenkin pyrkii mahdollisimman energiatehokkaisiin ratkaisuihin tuotekehityksen avulla ja ilmoittaa putkien U-arvot avoimesti esimerkiksi kotisivuillaan.

Lämpimän käyttöveden osalta on Suomessa asetettu vähimmäislämpötilat joihin pitää päästä.

Vaikutukset tilaajalle

Hyvin eristetty putki pitää kuuman veden kuumana ja kylmän veden kylmänä parantaen asumisen laatua ja asukastyytyväisyyttä. Ulkopuoliset putket otetaan nykyisin huomioon myös energiatodistuksen laskennassa, jolloin energiatehokkailla putkiratkaisuilla on suora positiivinen vaikutus myös rakennuksen saamaan energialukuun. Pahimmillaan liian suuret lämpöhäviöt on havaittavissa lämpimän käyttöveden riittämättömyydessä, jolloin ei päästä määräysten mukaisiin lämpötiloihin erityisesti rivitalojen kaukaisimmissa asunnoissa.

Kun eristetty putki menettää liikaa lämpöä lämpöhäviöiden kautta, vaatii se enemmän energiaa ja korkeampia menolämpötiloja rakennusten lämmittämiseen, mikä lisää energiakustannuksia ja ympäristövaikutuksia. Eristettyjen putkien odotetun käyttöiän ollessa yleisesti noin 50 vuotta, tulee heikommin eristettyjen putkien johdosta tilaajalle jopa satojen tuhansien eurojen lisäkustannuksia. Siksi monet kaupungit ja vastuulliset rakennusliikkeet ovatkin päättäneet keskittää hankintansa ainoastaan energiatehokkaisiin tuotteisiin.

Energiatehokkaat eristetyt putket ovat kustannustehokkain tapa säästää selvää rahaa – lämmitetään rakennuksia, ei maaperää.

Yleistä Suunnittelu