Metallipajan maajäähdytys ja -lämmitys
Korhonen, Riku (2017)
Korhonen, Riku
Oulun ammattikorkeakoulu
2017
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201704134742
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201704134742
Tiivistelmä
Työn aiheena on metallipajan jäähdytys ja lämmitysjärjestelmien vertailu. Työn on tilannut sotkamolainen Metallityö J. Korhonen. Työn tavoite oli löytää toimiva ratkaisu metallipajan jäähdytykseen kesäaikaan ja tarkastella maalämpöä mahdollisena lämmitysmuotona öljylämmityksen rinnalla. Samalla oli tarkasteltava mahdollisten järjestelmien hintaa ja takaisinmaksuaikaa verrattuna perinteiseen aktiivijäähdytykseen. Maalämmön kannattavuutta tarkasteltiin verrattuna öljylämmitykseen. Ilma-vesilämpöpumppua tarkasteltiin vaihtoehtona.
Työssä suuressa merkityksessä oli jäähdytystarpeen dynaaminen simulointi Granlund Oy:n Riuska-ohjelmistolla. Ennen simulointia rakenteiden U-arvot laskettiin CADS-ohjelmalla. Metallipajasta luotiin IFC-malli MagiCAD-ohjelmalla. Tämän jälkeen IFC-malli siirrettiin Riuskaan, jolla simuloitiin pajan lämmitys- ja jäähdytysenergian tarve käyttämällä paikkakunnan energialaskennan säätietoja. Riuskasta saatiin tarkemmat U-arvot pajan ikkunoille ja oville. Riuskalla myös jaoteltiin pajassa vuorokauden aikana syntyneet lämpökuormat mahdollisimman todenmukaisesti. Energiakaivot mitoitettiin ja optimoitiin Earth Energy Designer -ohjelmistolla.
Laskennan tuloksena todettiin, ettei passiivijäähdytys ole paras mahdollinen tapa jäähdyttää metallipajaa, sillä maajäähdytyksellä on hankala vastata suuriin jäähdytystarpeisiin energiatehokkaasti. Energiakaivoista tulisi liian syvät. Maalämmön sijaan hyvän ratkaisun tarjoaisi ilma-vesilämpöpumppu yhdistettynä puhallinpattereihin. Tällöin päästäisiin hyödyntämään tilaajaa kiinnostanutta, lämpöpumpputekniikalla saatavaa ilmaisenergiaa kohtuullisen hyvällä hyötysuhteella sekä lämmityksessä että jäähdytyksessä. Ilma-vesilämpöpumpussa oli paras valmius vastata kohteen vaihtelevaan jäähdytyksen ja lämmityksen tarpeeseen, ja sen takaisinmaksuaika oli vaihtoehdoista paras.
Työssä suuressa merkityksessä oli jäähdytystarpeen dynaaminen simulointi Granlund Oy:n Riuska-ohjelmistolla. Ennen simulointia rakenteiden U-arvot laskettiin CADS-ohjelmalla. Metallipajasta luotiin IFC-malli MagiCAD-ohjelmalla. Tämän jälkeen IFC-malli siirrettiin Riuskaan, jolla simuloitiin pajan lämmitys- ja jäähdytysenergian tarve käyttämällä paikkakunnan energialaskennan säätietoja. Riuskasta saatiin tarkemmat U-arvot pajan ikkunoille ja oville. Riuskalla myös jaoteltiin pajassa vuorokauden aikana syntyneet lämpökuormat mahdollisimman todenmukaisesti. Energiakaivot mitoitettiin ja optimoitiin Earth Energy Designer -ohjelmistolla.
Laskennan tuloksena todettiin, ettei passiivijäähdytys ole paras mahdollinen tapa jäähdyttää metallipajaa, sillä maajäähdytyksellä on hankala vastata suuriin jäähdytystarpeisiin energiatehokkaasti. Energiakaivoista tulisi liian syvät. Maalämmön sijaan hyvän ratkaisun tarjoaisi ilma-vesilämpöpumppu yhdistettynä puhallinpattereihin. Tällöin päästäisiin hyödyntämään tilaajaa kiinnostanutta, lämpöpumpputekniikalla saatavaa ilmaisenergiaa kohtuullisen hyvällä hyötysuhteella sekä lämmityksessä että jäähdytyksessä. Ilma-vesilämpöpumpussa oli paras valmius vastata kohteen vaihtelevaan jäähdytyksen ja lämmityksen tarpeeseen, ja sen takaisinmaksuaika oli vaihtoehdoista paras.