ENERGIASIMULOINNIN HYÖDYNTÄMINEN AURINKOENERGIAJÄRJESTELMÄN MITOITUKSESSA

Abstract

Opinnäytetyössä tutkittiin energia- ja olosuhdesimuloinnin käytettävyyttä aurinkoenergiajärjestelmän tuntikohtaiseen mitoitukseen. Tutkimuskohteena oli mitoitushetkellä rakenteilla oleva päiväkoti, jonka energiankulutus selvitettiin Riuska -energia- ja olosuhdesimulointiohjelmalla. Selvitetyn sähkönkulutustiedon pohjalta mitoitettiin mahdollisimman hyvin kulutusta vastaava aurinkosähköjärjestelmä vertaamalla sähkön kulutusta ja aurinkosähkön tuottoa tuntikohtaisesti.

Opinnäytetyön tavoitteena oli tarkastella olosuhde- ja energiasimuloinnin tarjoamia mahdollisuuksia mitoitustyöhön nimenomaan uudisrakennusten kohdalla. Aurinkolämpöjärjestelmä mitoitettiin kohteen arvioidun lämpimän käyttöveden kulutuksen perusteella, joten energiasimuloinnilla saatuja tietoja ei käytännössä hyödynnetty tähän tarkoitukseen. Olosuhde- ja energiasimulointia varten kohteesta luotiin IFC-malli rakennusteknisten tietojen ja rakennuspiirustusten perusteella. Aurinkoenergiasuunnittelussa sekä Riuska-simulaatioissa käytettiin samaa säädataa mahdollisimman luotettavien tulosten saamiseksi. Rakennuksen käyttöönoton jälkeen kohteen sähkön- ja vedenkulutusta seurataan, joten työn tuloksia on mahdollista jatkokehittää ja vertailla todelliseen kulutustietoon.

Energiasimuloinnin käyttäminen aurinkosähköjärjestelmän mitoituksessa osoittautui käytännölliseksi. Tuntikohtaista tarkastelua käytettiin havainnollistamaan erikokoisten aurinkosähköjärjestelmien tuottoa erilaisissa kulutustilanteissa. Vertailluista järjestelmistä 40 kWp:n järjestelmä osoittautui taloudellisesti kannattavimmaksi ja sillä saavutettiin paras omavaraisuusaste

The usibility of energy and condition simulation for design of solar energy system was studied in this thesis. The research object was a kindergarten under construction at the time of design. Energy consumption of the kindergarten was calculated by using the Riuska energy and condition simulation program. Based on the simulated electricity consumption data, the solar photovoltaic system was designed corresponding to the consumption by comparing the hourly electricity consumption and the hourly solar power output.

The aim of the thesis was to examine the possibilities offered by the condition and energy simulation for designing new buildings. The solar thermal system was dimensioned based on the estimated hot water consumption of the site so the energy simulation data was not utilized for this purpose. For the energy and condition simulation IFC model was created based on the building technical data and building layout. The same weather data was used in photovoltaic system design and Riuska simulation to obtain the most reliable results. After the construction is finished and the building is in use, the electricity and water consumption of the building is monitored so that the results of the work can be further developed and compared to the actual consumption data.

The use of energy simulation in the design of the photovoltaic system proved to be practical. Hourly review was used to illustrate the output of different-sized photovoltaic systems in different consumption situations. The 40 kW system proved to be the most economically viable and achieved the best equity ratio of the compared systems.