Aurinkosähköjärjestelmän ja hybridi-ilmanvaihtojärjestelmän toiminta ja energiatehokkuusselvitys opetusrakennuksessa

Abstract

Selvityksessä tarkasteltiin HKR - Rakennuttajan rakennuttaman Latokartanon peruskoulun hybridi-ilmanvaihtojärjestelmän toimintaa eri käyttötilanteissa sekä kiinteistöön asennettua aurinkosähköjärjestelmää. Selvityksen tavoitteena on alan kirjallisuuden sekä paikan päällä tehtävien tarkastuksien ja mittauksien avulla todentaa kohteen LVISA-järjestelmien järkevä ja energiatehokas toiminnallisuus.

Selvitys koostuu kahdesta insinöörityöstä, joista toinen keskittyy LVI- ja toinen SA-järjestelmiin. Tämä työ käsittelee selvityksen SA-osuutta. Sähkötekniikan osalta työ rajoittuu rakennukseen toteutetun aurinkosähköjärjestelmän arvioituun aurinkoenergian tuotantotarkasteluun. Lisäksi tarkastellaan hybridi-ilmanvaihtokoneiden energiatehokasta käyttöä ja tehdään johtopäätökset.

Insinöörityön tavoitteena on selvittää Latokartanon peruskouluun asennetun aurinkosähkö-järjestelmän energiantuotanto kustannusvaikutuksineen vuodelle. Insinöörityö keskittyy pitkälti laskennalliseen Latokartanon aurinkoenergian tuotantoon käyttäen vertailukohteena Aurinkolahden peruskoulun aurinkosähköjärjestelmää sekä Insinööritoimisto Olof Granlund Oy:n aurinkoenergian tuotannon arviointimenetelmää.

Kohteen aurinkosähköjärjestelmän energiantuotannoksi muodostui kahden edellä mainitun arviointimenetelmän perusteella 9 447 kWh, joka on 62,5 % teoreettisesta maksimista Suomessa. Teoreettinen aurinkoenergian saanti määriteltiin Ilmatieteenlaitoksen tilastojen, aiheeseen liittyvän kirjallisuuden ja laitevalmistajan ilmoittamien lähtötietojen avulla.

Hybridi-ilmanvaihtojärjestelmä osoittautui paikan päällä tehtyjen mittauksien sekä rakennusautomaatiosta saatavien tietojen perusteella toimivan suunnitelmien mukaisesti.

Tulevaisuudessa investoiminen yhä kannattavampiin uusiutuviin energianlähteisiin yhdessä muiden energiatehokkaiden ratkaisuiden kanssa mahdollistavat Helsingin kaupungin ilmastotavoitteiden saavuttamisen.

This final year project is part of a study examining the co-existing solar power and hybrid ventilation systems at Latokartano comprehensive school. The systems were examined under different operating conditions. The purpose of the study was to verify the energy efficient functioning of these systems on the basis of relevant technical literature and operational measurements. The study consists of two separate Bachelor’s theses, one covering the HVAC of the school and the other about the electricity at the school. This Bachelor’s thesis concentrates on the electricity part of the study and covers the analysis and production profile of the solar power system in the year 2010. Energy efficient usage of hybrid ventilation system is also analysed. The main goal of this thesis was to define the energy production profile and the cost effects of the solar power system of the school for the year 2010. This thesis is based on calculated estimates. The calculated estimates of solar energy production in Latokartano were compared to a similar system used in Aurinkolahti Comprehensive School and a solar energy calculation software used by an engineering company. The estimated operating efficiency of the solar energy system at Latokartano school is around 9 447 kWh/year which is 62.5 % out of the calculated theoretical maximum, based on the two estimation methods used in the examination. The theoretic baseline of solar energy production used in this thesis was taken from the statistics of the Finnish Meteorological institute (1970 - 2004), literature sources, and data from the manufacturer. According to the measurements and data from the building automation system, the hybrid ventilation system turned out to work as planned. The City of Helsinki will reach its environmental goals, based on treaties binding the city, by on one hand investing in renewable, profitable energy sources, and on the other always choosing energy efficient solutions.