Val av värmekälla för radhusbygge

Abstract

Detta ingenjörsarbete är ett beställningsarbete, gjort på uppdrag av ingenjörsbyrå Mathias Smeds i Vasa. Arbetet är en ekonomisk jämförelse mellan olika uppvärmningssystem för radhuslägenheter. I ett tidigare radhusprojekt installerades direkt elvärme. Inför kommande radhusprojekt vill man välja värmesystemet med betoning på lägre energiförbrukning, men inom rimliga prisnivåer så att lägenheterna går att sälja.

För att bestämma uppvärmningssystem bör en lägenhets energiförbrukning vara känd. Energiförbrukningen har räknats med programmet DOF-Energy, som korrelerar med nuvarande byggbestämmelsesamling. Många variabler i programmet har utretts noggrant för att få ett så realistiskt resultat av energiförbrukningen som möjligt. Dessutom har kommande byggbestämmelsesamlings beräkningsregler och krav på energieffektivitet använts, för att kalkylerna skall vara aktuella en längre tid.

De olika uppvärmningssystemen, direkt elvärme, direkt elvärme kompletterat med vindkraftverk, solfångare eller en luft-luft värmepump, kombinationer av dessa, samt dessutom vattenburna värmesystem med olika värmepumpar och solfångare som uppvärmningsmetod, jämförs med nuvärdesmetoden samt pay-off metoden.

Resultatet visar att kombinationen direkt elvärme med solfångare och en luft-luft värmepump eller enbart en frånluftsvärmepump är de förmånligaste alternativen. Direkt elvärme är billigare, både vid installation och drift, men det allmänna missnöjet, samt kommande byggbestämmelsesamling gör ändå frånluftsvärmepumpen attraktivare. För de som värdesätter låga månatliga energikostnader rekommenderas alternativet med frånluftsvärmepump, eventuellt i kombination med solfångare. För billigare investeringskostnader kan direkt eluppvärmning av vattnet användas. Detta leder dock till betydligt högre månatliga energiräkningar.

Tämä insinöörityö on tilaustyö, joka tehdään insinööritoimisto Mathias Smedsille Vaasassa. Työ on taloudellinen vertailu rivitalon eri lämmitysjärjestelmien välillä. Edellisessä rivitalohankkeessa asennettiin suora sähkölämmitys. Tulevassa rivitaloprojektissa halutaan valita lämmitysjärjestelmä, jossa korostetaan pienempää energiakulutusta, mutta kuitenkin sen verran kohtuullinen hintataso että voidaan vielä myydä huoneistot.

Jotta voidaan valita lämmitysjärjestelmä, asunnon energiakäyttö on oltava tiedossa. Energikulutus on laskettu DOF-Energia nimisellä ohjelmalla, joka korreloi nykyisen Suomen rakentamismääräyskokoelman kanssa. Monet muuttujat ohjelmassa on tutkittu huolellisesti, jotta saadan niin realistinen tulos kuin mahdollista. Lisäksi tulevat Suomen rakentamismääräyskokoelman laskenta sännöt ja energivaatimukset on käytetty, jotta laskelmat olisivat voimassa pitempään.

Eri lämmitysjärjestelmät, suora sähkölämmitys, suora sähkölämmitys täydennettynä tuulivoimaloilla, aurinkopaneeleilla tai ilma-ilma lämpöpumpulla ja näiden eri yhdistelmät tutkitaan. Sen lisäksi tutkitaan myös vesikiertoiset lämmitysjärjestelmät, joissa käytetään erilaisia lämpöpumppuja ja aurinkokeräimiä. Nämä lämmitysjärjestelmät vertaillaan nykyarvomenetelmän ja Pay-Offin laskentamenetelmän avulla.

Tulokset osoittavat, että suora sähkölämmitys yhdistettynä aurinkopaneeleihin ja ilma-ilma lämpöpumppuun tai pelkkä poistoilmalämpöpumppu ovat houkuttelevimmat vaihtoehdot. Suora sähkölämmitys on halvempi, sekä asennusvaiheessa että käytön aikana, mutta yleinen tyytymättömyys ja tulevat rakennusmääritelmät osoittavat kuitenkin, että poistoilmalämpöpumppu on houkuttelevampi vaihtoehto. Niille, jotka arvostavat matalia energiakustannuksia, suositellaan poistoilmalämpöpumppua, ehkä yhdistettynä aurinkokeräimiin. Jotta saadan matalammat investointikustannukset suora säkhölämmitys on kuitenkin vielä mahdollista. Tämä johtaa kuitenkin paljon korkeampiin kuukausittaisiin energialaskuihin.

This thesis is commissioned by Ingenjörsbyrå Mathias Smeds in Vaasa. The purpose of this thesis work is to make a financial comparison between different heating systems. In an earlier project on a terrace house, the installed heating system was electricity. For future terrace houses the goal is to choose a heating system with lower energy consumption, but still within reasonable financial limits so that the apartments will be easy to sell.

In order to choose a heating system, the energy consumption of an apartment has to be known. The energy consumption has been calculated with a program called DOF-Energy, which correlates with current building regulations. Many variables in the program have been calculated carefully in order to get a realistic result. Furthermore, future building regulations and demands on energy efficiency have been used in order to keep the results up to date for a longer time.

Different heating systems, electricity, electricity combined with wind power, solar power and combinations of these, as well as waterborne systems with different heating pumps and sun panels are compared with the net present values and the pay-off calculation methods.

The results show that the combination of electricity with sun panels and an air-air heating pump, or just an exhaust air heat pump, are the most interesting alternatives. Electricity is cheaper, both while installing and when in use, but due to the negative public interest and the future building regulations the exhaust air heat pump is more interesting. For those who value low energy costs an exhaust air system is recommended, possibly combined with sun panels for heating of the tap water. For lower installation costs it is possible to warm up the water used for heating with just electricity. This will, however, lead to bigger energy bills.