Siirrettävän lämpöakun suunnittelu

Abstract

Tämän opinnäytetyön tavoite oli suunnitella siirrettävä lämpöakku. Se toteutetaan muuttamalla kuorma-autolla vedettävä raskaalle polttoöljylle suunniteltu säiliöperävaunu lämpöakuksi. Akkua on tarkoitus käyttää perinteisenä lämpölaitoksen akkuna sekä siirrettävänä lämpöenergian lähteenä ulkoisiin kohteisiin.

Akkuun valittiin käyttötarkoitukseen soveltuva täyte-aine. Tämän jälkeen tutkittiin erilaisia lämmönvaihtimia ja pumppuja, sekä mitoitettiin ja valittiin tähän käyttöön soveltuvat osat. Työssä myös mitoitettiin lämpöakkuun tarvittavat hydrauliset komponentit.

Lämpöakusta laskettiin sen lämpökapasiteetti, ja eräitä lämpötehokäyriä. Lämpöakun käyttökohteisiin tarvittavista muutostöistä ja mahdollisista käyttötavoista laadittiin suunnitelmat. Lisäksi suunniteltiin lämpöakun latauskohteen muutostyöt, sekä laskettiin lataukseen tarvittava aika eri lataustehoilla.

Työssä pohdittiin siirrettävälle lämpöakulle mahdollisia käyttökohteita. Lämmityskustannukset laskettiin käyttämällä akkua lämmitykseen verrattuna öljykattilan käyttämiseen. Lämpöakkuun suunniteltiin myös energianmittausjärjestelmä.

Tämä opinnäytetyö sisältää pelkän suunnitelman muutoksista, eikä varsinaista toteutusta ole vielä tehty.

The objective of this Bachelor’s thesis was to design a mobile thermal bank. This will be carried out by converting a lorry-hauled heavy fuel oil tank trailer into a thermal bank. It is designed to be used as a traditional thermal bank for a heat plant and also as a mobile heat source for external locations.

Firstly, a proper heat transfer fluid for this application was chosen. Secondly, different types of heat exchangers and pumps were studied. The appropriate pumps and heat exchanger were also determined and chosen for this application. In addition, all the hydraulic components required for this thermal bank were selected.

The thermal capacity of the heat bank and various power plots calculated were. The necessary modifications for the user locations of this heat bank were designed. Furthermore, the possible methods of application for this heat bank were designed. The modifications and components for the charging location were planned and the charging times were calculated with various charging powers.

Possible customer bases for this mobile heat bank were suggested. Also heating costs were calculated by comparing the costs of using a mobile thermal bank to an oil furnace. A system for measuring the used heat energy was designed as well.

This thesis only contains the design of the mobile thermal bank. The implementation of the design has not been carried out since the mobile thermal bank has not been manufactured yet.