Maakaasukäyttöisen stirling-perustaisen mikro-CHP-laitteiston soveltuvuus suomalaisissa pientalouksissa

Abstract

Tämä opinnäytetyö on laadittu Kotkan Energia Oy:lle. Työssä on tarkasteltu stirling perustaisen maakaasukäyttöisen mikro- CHP-laitteiston soveltuvuutta suomalaiseen kotitalouteen. Tavoitteena oli selvittää, minkälaisia säästöjä voidaan saavuttaa tuotta-malla kotitaloussähköä lämmityksen yhteydessä ja onko mikro-CHP-laitteen hankinta kannattavaa Suomen oloissa.

Tarkastelu aloitettiin muodostamalla kuva kotitalouksien energian kulutuksesta ja sen jakaantumisesta. Selvitettiin lämmitystarpeen kuukausittainen jakautuminen vuoden ajalle lämmitystarvelukujen avulla. Tarkasteluun valittiin Baxi Ecogen mikro-CHP-laitteisto. Verrattiin saatuja lämmöntarve ja sähköenergiankulutusarvoja stirling-moottorin tuottamiin arvoihin. Tarkastelu suoritettiin kuukauden tarkkuudella.

Kyseisen stirling perusteisen mikro-CHP:n pieni sähköhyötysuhde rajoittaa siitä saa-tavan mahdollisimman suuren säästön saamisen suuriin lämpöenergiantarpeen omaaviin talouksiin. Mikro-CHP on hyvä tapa säästää energiakuluissa ja pienentää hiilidi-oksidipäästöjä, mutta pienissä talouksissa takaisinmaksuaika pitenee. Kuukauden tarkkuudella tarkastelu ei anna todenmukaista kuvaa, mutta selvittää potentiaalisia säästöjä. Mikro-CHP-laitteiston hankinta voi olla kannattavaa, kunhan ensin kartoitetaan talouden energiankulutuksen jakautuminen tarkasti ja optimoidaan laitteisto sen mukaisesti.

This thesis is a research of feasibility of natural gas fueled Stirling based micro-CHP generation in domestic use in finland. The main objective was to find out what kind of possible savings could be achieved by domestic cogeneration and whether it is feasible to acquire a micro-CHP unit.

The first step was to acquire a general view on domestic households’ energy consumption and define the monthly distribution of heat demand in a period of one year. The distribution was defined with the help of heat demand figures. The Baxi Ecogen micro-CHP unit was selected to be the subject of research. Monthly heat and electricity demands were compared to the Ecogens’s outputs.

The low efficiency of electricity production limits the gaining of the largest possible savings to households with large heat demands, in households with low heat demands, the time to gain back the money spent for purchasing micro-CHP unit will be significantly increased. Cogeneration is a good way to restrain carbon dioxide emissions and save in energy consumption. Further research of the subject is recommended; viewing consumption and production of energy in monthly periods does not give an accurate picture of unit’s viability, but it does show the potential of the technology.