Maalämpöpumpun lämmönkeräysjärjestelmän kehittäminen pientalokohteessa ja maalämpöjärjestelmien teknistaloudellinen vertailu
Lappi, Joni (2013)
Lappi, Joni
Lahden ammattikorkeakoulu
2013
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2013061013640
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2013061013640
Tiivistelmä
Tulevaisuudessa pientalojen lämmitysenergiankulutus tulee pienenemään, ja tämä asettaa haasteita lämmitysjärjestelmän kehittämiselle entistä kustannustehokkaammaksi investoinnin näkökulmasta. Suosittu vaihtoehto pientalojen lämmitykseen on maalämpö, jonka toimintaan vaikuttaa oleellisesti lämpöpumpun lämmönlähde. Koska talojen lämmitysenergian tarve on laskussa, jatkossa suosittujen lämpökaivon poraamisen sijan maaperään vaakasuoraan asennettavien putkistojen määrä saattaa lisääntyä.
Tästä näkökulmasta tarkastellaan maaperän ominaisuuksia lämmönlähteenä ja mahdollisuuksia vaakakeruuputkiston tiiviimpään asennukseen. Tässä työssä selvitetään eri lämmönlähteisiin, kuten maaperään, vesistöön tai kallioon, asennettavien maalämmön lämmönkeruujärjestelmien eroavaisuuksia kustannuksien ja järjestelmien kenttäolosuhteissa suoriutumisen osalta. Tutkimus suoritetaan kirjallisuusselvityksen keinoin, jossa kerätään tietoa suljettuun kiertoon perustuvien lämmönkeruujärjestelmien vertailua varten. Lämmönkeruujärjestelmille suoritettuja kenttämittausten tuloksia vertaillaan, ja vertailun tuloksia hyödynnetään myös kustannuslaskelman laatimisessa. Pientalon osalta tarkastellaan kohdetta, jonka energiankulutus on rakennusmääräysten suosituksia pienempi. Kustannusvertailun ja asennusteknisten tietojen avulla pyritään tunnistamaan ne kohteet, joissa kunkin järjestelmän asentaminen on suositeltavaa.
Lämmönkeruupiirien kustannusten havaittiin vaihtelevan voimakkaasti asennuskohteen mukaan, mikä vaikuttaa voimakkaasti myös lämmönkeruupiirin käytettävyyteen. Vaakakeruupiirin osalta selvitetään periaatteet, joilla keruuputkisto mitoitetaan ja asennetaan. Pinta-alan optimoinnin näkökulmasta vaakakeruupiiriä voidaan käyttää myös rakennuksen viilennykseen, joka vähentää kaivutöiden ja tarvittavan putkiston määrää. Työssä selvinneiden seikkojen perusteella on laadittu vaakakeruupiirin kenttätestausta varten mittaussuunnitelma jatkotutkimusehdotuksineen.
Tästä näkökulmasta tarkastellaan maaperän ominaisuuksia lämmönlähteenä ja mahdollisuuksia vaakakeruuputkiston tiiviimpään asennukseen. Tässä työssä selvitetään eri lämmönlähteisiin, kuten maaperään, vesistöön tai kallioon, asennettavien maalämmön lämmönkeruujärjestelmien eroavaisuuksia kustannuksien ja järjestelmien kenttäolosuhteissa suoriutumisen osalta. Tutkimus suoritetaan kirjallisuusselvityksen keinoin, jossa kerätään tietoa suljettuun kiertoon perustuvien lämmönkeruujärjestelmien vertailua varten. Lämmönkeruujärjestelmille suoritettuja kenttämittausten tuloksia vertaillaan, ja vertailun tuloksia hyödynnetään myös kustannuslaskelman laatimisessa. Pientalon osalta tarkastellaan kohdetta, jonka energiankulutus on rakennusmääräysten suosituksia pienempi. Kustannusvertailun ja asennusteknisten tietojen avulla pyritään tunnistamaan ne kohteet, joissa kunkin järjestelmän asentaminen on suositeltavaa.
Lämmönkeruupiirien kustannusten havaittiin vaihtelevan voimakkaasti asennuskohteen mukaan, mikä vaikuttaa voimakkaasti myös lämmönkeruupiirin käytettävyyteen. Vaakakeruupiirin osalta selvitetään periaatteet, joilla keruuputkisto mitoitetaan ja asennetaan. Pinta-alan optimoinnin näkökulmasta vaakakeruupiiriä voidaan käyttää myös rakennuksen viilennykseen, joka vähentää kaivutöiden ja tarvittavan putkiston määrää. Työssä selvinneiden seikkojen perusteella on laadittu vaakakeruupiirin kenttätestausta varten mittaussuunnitelma jatkotutkimusehdotuksineen.