OptiSun-hybridilämmitysjärjestelmän suunnittelu ja tutkiminen

Abstract

Tämän työn aiheena oli Kotkalaisen yrityksen KymiSolarin kehittämän OptiSun-hybridilämmitysjärjestelmän tutkiminen ja sen pilottikohteen LVI-suunnittelu. OptiSun-hybridilämmitysjärjestelmä on tarkoitettu asennettavaksi kaukolämpöverkostoon kytkettyi-hin asuinkerrostaloihin. OptiSun pyrkii parantamaan kyseisten rakennusten energiate-hokkuutta lisäämällä poistoilmalämpöpumpun, lämminvesivaraajan, ja aurinkoa horison-taalisesti seuraavat aurinkokeräimet rakennuksen alkuperäiseen lämmitysjärjestelmään.

Työn tavoitteena oli suunnitella Kotkaan rakennettavan pilottikohteen OptiSun-järjestelmän toiminta, ja tuottaa LVI-piirustukset ja tarvittavat dokumentit sen rakentamista varten. Suunnitteluvaiheen jälkeen järjestelmän toimintaa tutkittiin teoreettisesti laskel-mien avulla. Tutkimuksen tavoitteena oli tehdä KymiSolarin käyttöön Excel-ohjelmalla si-mulaatiotyökalu, jonka avulla OptiSun-järjestelmän toimintaa voidaan tarkastella erilaisis-sa kohteissa, ja jonka avulla järjestelmästä voidaan tuottaa esimerkiksi markkinointiin so-pivaa materiaalia.

LVI-piirustukset suunniteltiin CADS-ohjelmalla. Työssä tuotettiin erilaisia vaihtoehtoja Op-tiSun-järjestelmän asennuksesta, joita voidaan käyttää pilottikohteen lisäksi muissakin tulevissa OptiSun-hankkeissa suunnittelun apuvälineinä. Valmistuneita LVI-piirustuksia olivat kytkentäkaaviot OptiSun-järjestelmästä ja sen liittämisestä rakennuksen lämmönja-kokeskukseen, rakennuksen julkisivupiirrokset, ja kattokerrokseen asennettavan OptiSun-järjestelmän pohjapiirrokset. Lisäksi pilottikohteen urakkalaskentaa varten tuotettiin LVI-selostus. Kytkentäkaavion ja KymiSolarin luovuttamien lähtötietojen perusteella tehtiin Excel-simulaatiotyökalu. Syöttämällä kohteen lähtötiedot simulaatiotyökaluun, sillä voidaan tuot-taa helposti ja nopeasti erilaisia kuvaajia tulevien OptiSun-hankkeiden markkinointia var-ten.

Kaikki tuotettu materiaali luovutettiin KymiSolarin käyttöön auttamaan OptiSun-järjestelmän markkinointia ja suunnittelua.

The purpose of this thesis was to examine and help planning the OptiSun hybrid heating system. OptiSun is new sun and exhaust air heating system patented by KymiSolar Ltd. OptiSun is planned for aged apartment buildings that are heated with district heating, and its goal is to improve energy efficiency of these buildings. Main parts of the system are horizontally sun following solar collectors, hot water boiler and an exhaust air heat pump.

Main goal of this thesis was to plan how OptiSun operates in practice, and produce HVAC-drawings and documents that are needed to build the OptiSun prototype. After planning the OptiSun system, its operation and efficiency was studied in theory. Goal of this study phase was to produce Excel based simulation tool that can be used to investi-gate operation of the OptiSun system in different scenarios.

As a result of planning the OptiSun system, several HVAC drawings and documents were made. All HVAC-drawings were made using CADS-planning program. These drawing and documents are especially suitable for OptiSun prototype, but they can be also used as a guidance in new OptiSun projects in the future. Excel based simulation tool that were pro-duced as a result of the study phase is easy to use tool. It can be used in planning phase of new OptiSun projects, and it is also helpful in marketing the OptiSun system. By feed-ing basic information of desired building into the simulation tool, it automatically produces different kind of charts that are suitable material for marketing.

Results of this thesis helps KymiSolar to plan and market OptiSun system more efficient in the future.