Lämpimän käyttöveden kehittämisen ja lämpöhäviöiden optimointi

Abstract

Opinnäytetyön taustana on muuttuneet energiamuotojen kertoimet sekä rakennusten muilta osin parantunut energiatehokkuus. Näiden johdosta selvitettiin mahdollisuutta toteuttaa asuinrakennuksen lämpimän käyttöveden kehitys asuntokohtaisilla sähkövaraajilla. Tutkimuskohteiksi valittiin kaksi Pirkanmaalle suunniteltua asuinrakennusta, joista toinen on 6-kerroksinen kerrostalo ja toinen on kahdeksan asunnon rivitalo.

Työssä selvitettiin valittujen kohteiden lämmin käyttövesijärjestelmien lämpöhäviöt ja energiankulutus niihin suunnitelluilla keskitetyillä järjestelmillä. Lisäksi tutkittiin, että paljonko kohteiden lämmin käyttövesijärjestelmien lämpöhäviöt ja energiankulutus olisivat, jos ne toteutettaisiin hajautetulla järjestelmällä käyttäen asuntokohtaisia sähkövaraajia. Lisäksi tutkittiin vaikutuksia rakennusten E-luvun laskentaan, kun lämminkäyttövesijärjestelmä muutetaan asuntokohtaiseksi ja energiamuotona olleet kaukolämpö ja maalämpö vaihdetaan sähköön.

Tutkimuksen perusteella todetaan, että lämpöhäviöt ovat rivitalossa huomattavasti pienemmät asuntokohtaisilla sähkövaraajilla kuin keskitetyllä järjestelmällä. Kerrostalossa lämpöhäviöt taas kasvavat huomattavasti asuntokohtaisilla sähkövaraajilla. Tämä johtuu siitä, että kerrostalossa on paljon enemmän asuntoja ja rivitalossa on paljon maahan asennettua putkielementtiä, joka tuottaa paljon lämpöhäviöitä.

Molemmissa kohteissa keskitetyn lämmin käyttövesijärjestelmien vaihtaminen asuntokohtaisiin sähkövaraajiin vaikutti E-lukuun negatiivisesti. Kerrostalo ei täyttänyt sille asetettua E-lukuvaatimusta, mutta rivitalo sen sijaan täytti kuitenkin vaatimuksensa ja sen pystyisi toteuttamaan asuntokohtaisilla sähkövaraajilla. Kerrostalossa tarvittavan ostoenergian hinta nousi myös huomattavasti, mutta rivitalossa se nousi hyvin vähän, vaikka sen keskitetty järjestelmä on suunniteltu energiatehokkaalla maalämpöpumpulla. Mahdollisina jatkotoimenpiteinä voisi tutkia keskitetyn ja hajautetun järjestelmän rakentamis- ja elinkaarikustannuksia.

This thesis was made to investigate the possibilities of producing domestic hot water in residential buildings by using apartment-specific electric boilers. Using electric energy in hot water production was not possible with the old energy efficiency decrees and factors of energy forms. The decrees and factors were updated in year 2018, after which using electric energy might be possible.

The research was made in two residential buildings. One was a block of flats with six floors, and the other a row house with eight apartments. Both buildings were planned with centralized hot water producing systems. Heat losses and energy consumptions were calculated for the systems of both buildings. Heat losses and energy consumptions were also calculated for both buildings with apartment-specific electric boilers if they were planned like that.

Along with heat loss and energy consumption, it was examined how changing a central domestic hot water system to an apartment specific system in a residential building, impacts the energy efficiency calculations of both buildings.

As a result of this study, it was found out that the row house could have been planned with apartment-specific electric boilers. It passed the energy efficiency calculations for a new building with this system, and the heat losses also decreased. The block of flats did not pass the energy efficiency calculations, and therefore, could not be built with electric boilers.