Sairaalarakennuksen maalämpöpumppujärjestelmän valinta

Abstract

Insinöörityön aiheena on sairaalarakennuksen maalämpöpumppujärjestelmän valinta. Työn tarkoituksena oli tutkia kolmea eri kytkentätavoilla toteutettua maalämpöpumppujärjestelmää, ja valita kustannusvertailussa 25 vuoden aikajänteellä halvimmaksi osoittautunut vaihtoehto.

Työn pohjana käytettiin sairaalan valmiiksi simuloituja tuntikohtaisia tehontarpeita ja energiankulutustietoja rakennusvaiheesta 1. Simuloinnissa on käytetty mallivuoden 1979 tunnittaisia säätietoja ja simulointiohjelmana IDA Indoor Climate and Energy (IDA-ice) –ohjelmistoa. Porakenttien tiedot saatiin porakenttämitoitusohjelmasta nimeltään Earth Energy Designer (EED).

Järjestelmien energiakäyttäytymistä tutkittiin tässä työssä kehitetyn excel-laskentataulukon avulla. Laskentataulukon avulla pystyttiin määrittelemään jokaisen järjestelmän energiajakaumat kuukausittain. Näin saatiin selville esimerkiksi kaukolämmön ja lämpöpumpun osuudet vuotuisesta kokonaisenergiantuotosta.

Käyttökustannusvertailussa erot olivat varsin pieniä. Investointikustannuksissa järjestel-mät A ja C olivat samanarvoisia. B-järjestelmä oli selvästi kallein investointikustannuksil-taan. Työn lopputuloksena päädyttiin suosittelemaan kytkentävaihtoehtoa A sen ollessa kokonaisuudessaan halvin ratkaisu kustannusvertailussa.

The subject of the final year project was to select a geothermal heat pump system to a hospital. The purpose was to study three geothermal heat pump systems (A, B, and C) each executed with a different set of connections, and choose the cheapest option after a cost comparison with a time span of 25 years.

The project was based on pre-simulated hourly consumption of power and energy of the hospitals phase one. The simulation was done with the hourly weatherdata of the model year 1979 and the simulationprogramme IDA Indoor Climate and Energy (IDA-ice). The data about the boreholefields were taken from the design programme for boreholefields called Earth Energy Designer (EED).

The energy behaviour of the three systems was studied with an Excel spreadsheet developed during this project. The energy distribution of each system was determined with the spreadsheet. This way it was established how much of the total annual energy was produced by district heating and how much by a heat pump.

The differences found when comparing the operating costs were quite small. Systems A and C were equal in investment costs and system B was clearly the most expensive one. As the result, it was recommended that the option A should be chosen for the hospital, because it had the lowest total costs.