Ylivieskan jäähallin jäähdytyslaitteiston lauhdelämmön hyötykäytön tehostaminen

Abstract

Tämä opinnäytetyö tehtiin Ylivieskan kaupungin tilapalveluyksikölle rakennuspäällikkö Leena Löytynojan toimeksiannosta. Työssä tutkittiin jäähallin jääntekokoneiston tuottaman lauhde-energian hyödyntämistä jäähallissa ja viereisessä liikuntakeskuksessa sekä lauhteen hyödyntämisen edelleen tehostamista sekä arvioitiin tehostamisen kustannuksia.

Työssä käytiin ensin yleisesti läpi kylmätekniikan teoriaa, erilaisia jäähdytysprosesseja ja niihin liittyviä pääkomponentteja, kylmäaineita ja jäärataa. Laskelmien avulla selvitettiin kylmäkoneistossa syntyvän lauhdelämmön määrä.

Työssä selvitettiin jäähallin ja liikuntakeskuksen nykyisiä lämmitysprosesseja ja miten lauhdelämpöä on hyödynnetty niissä tällä hetkellä. Jäähallin osalta matalalämpöisen lauhde-energian hyödyntäminen osoittautui tehokkaasti hoidetuksi. Liikuntakeskuksessa lauhdelämmön käyttöä on tehostettu lämpöpumpun avulla kuumentamalla vettä sillä korkeampaan lämpötilaan.

Käytettävissä olevan lauhde-energian määrä osoittautui aikaisempia laskelmia pienemmäksi ja se olikin yksi opinnäytetyön selvitettävistä asioista. Lauhdelämmön käyttöä jäähallissa voidaan tehostaa lämpöpumpun avulla. Lämpöpumpulla ja lauhdelämmöllä voidaan korvata jäähallin kaukolämmön kulutus kokonaisuudessaan. Kaukolämpö jäisi varalämmitysjärjestelmäksi.

Liikuntakeskuksessa lauhdelämmön tehostamistoimenpiteinä oli lauhteen käyttö lämpimän käyttöveden lämmitykseen sekä uimahallin allasveden lämmitykseen. Nykyinen käyttö ilmanvaihtopiirin esilämmitykseen tulisi olla lämmön tarpeeseen perustuvaa. Liikuntakeskuksen automaatiossa tulisi olla tilatieto jääntekokoneiston käynnistä.

Opinnäytetyölle asetetut tavoitteet saavutettiin. Lauhdelämmön määrä tarkentui ja selvitettiin sen mahdollisia tehostamistoimenpiteitä ja kannattavuutta. Jäähallista on mahdollista tehdä energiaomavarainen yksikkö, jos niin halutaan.

This thesis was made for the Ylivieska City Facility Service Unit and was commissioned by Construction Manager Leena Löytynoja. The thesis explored the use of condensing power produced by the ice resurfacing machine at the indoor ice rink and adjoining sports center, as well as further improving the utilization of condensate energy, and the cost of improved efficiency.

The thesis first generally covers the theory of cooling technology, various cooling processes and related main components, refrigerants, ice rink and calculations to determine the amount of condensate heat generated in the refrigerating system.

The current heating processes of the ice rink and sports center were studied, and also how condensate heat is utilized at the moment. With regard to the indoor ice rink, the utilization of low-temperature condensate energy proved to be effectively treated. In the sports center, the use of condensate heat has been enhanced with the help of a heat pump that heats the water to a higher temperature.

The amount of condensed energy available proved to be lower than the previous calculations showed, and it was one of the issues to be clarified in the thesis. The use of condensate heat in the ice rink can be enhanced by means of a heat pump. The heat pump and condensate heat can replace the entire district heating consumption of the ice rink. District heating would remain a backup heating system.

In the sports center, condensing heat was boosted by the use of condensate for heating hot water and by heating the swimming pool water. The current use for preheating of the ventilation circuit should be based on heat demand. The sport center automation should have status information about when the ice machine is in use.

The goals set for the thesis were achieved. The amount of condensate heat was refined and its potential efficiency improvement measures and profitability were investigated. The ice rink could be made an energy self-contained unit, if so desired.