Aurinkoenergian varastointiratkaisun kehittäminen

Abstract

Elementtiasennus- ja nostoalan yrityksen Tikkanostot Oy:n perustaja Markku Mertsalmi on jo vuodesta 2006 kehittänyt maalämpöakkua ja siihen liittyvää lämmitysjärjestelmää. Uuden lämmitysjärjestelmän tarkoituksena on toteuttaa yrityksen huoltohallin lämmitys energiatehokkaasti. Kesällä aurinkoenergiaa ladataan maalämpöakkuun ja talvella varastoitunutta lämpöenergiaa käytetään hyväksi huoltohallin lämmityksessä. Usean vuoden kehityksen jälkeen Tikkanostot Oy:n huoltohallin lämmitys toteutetaan maalämpöakulla, maalämpöpumpulla ja aurinkokeräimillä. Opinnäytetyön tavoitteena oli kehittää ja luoda selkeä kuvaus lämmitysjärjestelmästä ja selvittää lämmitysjärjestelmän tehokkuus ja kustannukset. Opinnäytetyössä kuului lisäksi vertailla tutkittava lämmitysjärjestelmä muihin maalämpöratkaisuihin ja pohtia mahdollisia kehitysideoita. Opinnäytetyössä luotiin kaksi lämmitysprosessin toimintaa kuvaavaa kuviota sekä PI-kaavio. Mittauksien perusteella laskettiin lämmitysjärjestelmän lämmöntuotannot ja maalämpöpumpun hyötysuhde. Opinnäytetyön tuloksena saatiin selville, että huoltohallin lämmityskustannukset ovat alhaiset, ja että maalämpöpumppu järjestelmässä toimii paremmalla hyötysuhteella kuin muut vertailussa olleet maalämpöpumput. Lämmitysjärjestelmän kohtuullisen korkean alkuinvestoinnin johdosta takaisinmaksuaika on pisin vertailukohteista. Opinnäytyön perusteella kuitenkin todettiin, että aurinkoenergian varastoiminen maalämpöakkuun on kannattavaa niin taloudellisesti kuin myös ympäristön näkökulmasta varsinkin, jos verrataaan tavallisimpiin lämmitysmuotoihin, esimerkiksi suoraan sähkölämmitykseen.

Markku Mertsalmi the founder of prefab installation and crane company Tikkanostot Oy has been developing a geothermal heat storage and a relating heat system since 2006. The purpose of the new heating system is to heat up the maintenance building more energy efficiently. In the summer solar energy is charged into the geothermal heat stor-age and during the winter, the stored heat energy is used for heating the maintenance building. After several years of development the maintenance building is heated with geothermal heat storage, ground-source heat pump and solar collectors. The purpose of the thesis was to develop and create a clear description of the heating system and to determine the efficiency and costs of the system. The thesis included a comparison between the heating system of Tikkanostot Oy and other geothermal heat solutions. In addition possible development ideas were considered. The thesis also included two block diagrams of the heating process and a PI diagram. Based on the theory and the measurements the heat production of the system and the efficiency of the ground source heat pump were calculated. As a result of the thesis, it was found that the heating costs of the maintenance building are low and that the efficiency of the geothermal heat pump in the system is better than the other ground source heat pumps in the comparison. Due to the high initial invest-ment of the heating system, the repayment time is the longest from the reference points. However, based on the thesis it was found that storing solar energy in a geo-thermal heat storage is profitable from both the economic point of view and the envi-ronmental point of view. Especially if compared to more conventional heating methods for example direct heating.