Sähkölämmitysjärjestelmän saneerausvaihtoehtojen vertailu, case Paavola

Abstract

Insinöörityössä tutkitaan sähkölämmitteisen, 1930-luvulla rakennetun Paavola- nimisen omakotitalon sähkölämmitysjärjestelmän kuntoa ja sähköenergiankulutusta sekä siitä aiheutuvia suhteellisen korkeita kustannuksia. Samalla pohditaan kohteen nykyisten sähkö- ja lämmityslaitteistojen sekä -järjestelmien tilaa toimivuuden sekä teknisen käyttöiän näkökulmasta. Kohde sijaitsee Espoossa lähellä Helsingin, Espoon ja Vantaan rajapyykkiä.

Työssä pohditaan, millaisilla ratkaisuilla lämmitysjärjestelmän saneeraus voitaisiin toteuttaa ja siten löytää nykyistä taloudellisempi ratkaisu. Saneerausvaihtoehdoista rajataan pois suora sähkölämmitys, tuulivoimalla tuotettu energia, puu- ja pellettikattilat sekä öljylämmitys, jotta olemassaolevaa tekniikkaa voitaisiin mahdollisimman pitkälle hyödyntää. Myös kaukolämpö rajataan tarkastelun ulkopuolelle.

Havaitaan, että nykyisen lämmitysjärjestelmän tekninen käyttöikä on ylitetty ja saneeraus on erittäin tarpeellinen. Nykyinen järjestelmä kuluttaa selvästi enemmän sähköenergiaa, kuin kohteen laskennallinen lämmitystehon tarve on.

Lämmitysjärjestelmän saneerausvaihtoehtoina tarkastellaan lämpöpumppuja sekä vesivaraajan uusimista. Tarkastellaan myös aurinkosähkön hyödyntämisen mahdollisuutta. Erilaisten lämmitysjärjestelmän saneerausratkaisuiden sekä aurinkosähköjärjestelmän laskennallinen ostoenergiansäästö ja energiantuotto huomioiden investoinneille on laskettu takaisinmaksuajat.

Pitkällä aikavälillä tarkasteltaessa edullisimmat vaihtoehdot uudeksi lämmitysjärjestelmäksi olisivat maalämpöpumppu tai ilma-vesilämpöpumppu. Näiden investointikustannukset ovat korkeat, mutta takaisinmaksuaika jää molemmissa vaihtoehdoissa parhaassa tapauksessa alle kymmenen vuoden. Aurinkosähköjärjestelmän takaisinmaksuaika ylittää teknisen käyttöikänsä, eikä uusi sähkökattilakaan maksa itseään koskaan takaisin. Lopullinen päätös lämmitysjärjestelmän saneerauksesta on omistajalla; on kuitenkin hyvä pitää mielessä, että vanhan talon tapauksessa on merkitystä muillakin kuin rahallisilla arvoilla.

This study concerns the costs and rebuilding choices of electric storage boiler heating in a 1930´s family house. The subject is located in Espoo, Southern Finland, next to Helsinki and Vantaa border. Different alternatives are studied to find a solution, that could lower the relatively high costs of the present heating system.

In this thesis different means of rebuilding the heating system are studied to find a solution, that would be economically more effiecient than the present one. In order to utilize the pre-sent radiator network, some alternatives to replace the current heating system are left out: direct elctrical heating, wind power, wood and wood pellet heated boilers with oil boilers. District heating is left out as well, since this network is unavailable in the area.

It was found, that the current heating system has reached the end of its technical life. Thus, it is more than necessary to bring it up to date. The current electrical boiler consumes more energy than heating both the house and the warm domestic water should require.

As possible new heating systems different types of heating pumps and simply replacing the boiler are considered. Also it is clarified, if it would be economically reasonable to build a solar power plant to generate some of the energy needed. The costs and profits are taken into account, and repayment periods are calculated for different solutions.

In the long run, both a ground-source heat pump and an air-to-water heat pump would pay back their costs in the most short amount of time. The costs of investment are relatively high in both cases, but the energy consumption compared to the energy gained is very low. Both of the heat pumps would be profitable in less than ten years in the best case scenario. For a small solar plant it would take some 40 years to repay its investment, which is more than its techinal lifespan. When a new electric boiler is considered, it is soon obvious that its repayment period of some 60 years is again too long for the same reason.

Of course the owner of the house has the last word, when different heating systems are contemplated. One would still be wise to take into account, that the value of and old house is not solely measured in euros.