Työmaatilojen energiankulutuksen vähentäminen

Abstract

Tässä insinöörityössä perehdyttiin työmaatilojen energiankulutukseen ja tutkittiin niiden energiatehokkuuden parantamisen mahdollisuuksia. Energiatehokkuuden parannuskeinoihin rajattiin kolme tapaa: työmaatilojen rakenteiden eristeet, ilmalämpöpumpun käyttö sekä aurinkopaneelit.

Aluksi selvitettiin, mihin sähköenergiaa yleensä kuluu työmaatiloissa. Seuraavaksi pereh-dyttiin teoriaan kehityskohtien taustalla. Selvitettiin eristeiden lämmönjohtavuuden taustalla olevaa fysiikkaa ja yhtälöitä, joiden avulla asioiden ymmärtäminen helpottuu. Lisäksi perehdyttiin myös ilmalämpöpumpun sekä aurinkopaneelien toimintaan.

Seuraavaksi tutkittiin työmaatilojen sähkökulutusta erään työmaan todellisten sähkönkulutustietojen perusteella. Sähkönkulutustietojen perusteella voitiin tutkia työmaatilan kuluttamaa sähkön määrää ja verrata työmaatilojen kulutusta työmaan kulutukseen.

Työmaatilojen eristeiden vaikutuksista tarvittavaan lämmitysenergian määrään oli olemassa tutkimustietoa ja mittaustuloksia, joten näillä päästiin tutkimaan todellisia eroja eri eristeiden välillä ja niiden vaikutusta sähkönkulutukseen.

Alussa todettiin, että vaikka ilmalämpöpumppuja on ollut työmaatiloissa jo jonkin aikaa, mitään mittaustuloksia ei ollut saatavilla. Näin ollen päädyttiin tekemään laskennallinen malli, josta pystyttäisiin näkemään mahdolliset energiasäästöt tai -häviöt. Aurinkopaneeleista oli olemassa testi, jonka todettiin epäonnistuneen osittain. Näin ollen varsinaisia mittaustuloksia ei ollut saatavilla aurinkopaneelien tuottamasta energiasta. Lopuksi päädyttiin tekemään myös aurinkopaneeleista laskennallinen malli, jotta pystyttäisiin toteamaan sen ominaisuudet työmaatilojen energiatehokkuuden parantamisessa.

Työssä todettiin lämmöneristeiden vaikuttavan lämmityskulutukseen ja ilmalämpöpumpun säästävän energiaa. Tutkittu aurinkosähköjärjestelmä ei sellaisenaan sovellu hyvin työmaatilakäyttöön.

The purpose of this study was to explore the energy consumption of site cabins and the possibilities for their energy efficiency improvement. The aim was to study three predefined ways for improving energy efficiency including heat insulation of site cabin structures, usage of air heating unit and solar cell panels.

This study begins with an analysis of electricity consumption in a site cabin. It also de-scribes theories behind energy efficiency improvement and deals with the physics of heat insulation and principles of air heating unit and solar cell panels.

This work studies the energy consumption of site cabins based on the measurements obtained from the energy company. On the grounds of the measurements the electricity consumption of one cabin was studied. Also the site cabin’s electricity consumption was compared to the entire site’s consumption.

The differences between different kinds of heat insulation materials were studied based on actual measurements. The aim was to get results of the real differences between insulation materials and to see how these differences affect the heating consumption of the site cabin.

Even though site cabins have had air heating units for a long time already no actual measurements were available. Therefore in this thesis a calculated model about an air heating units was made. The goal was to see the impact on the heating consumption of the site cabin. Finally, also a calculated model about solar cell panels was made. Solar cell panels had been tested on one construction site but the test had failed. The acquired solar cell system information was used in the calculated model.

The results of this thesis show that insulation materials affect electricity consumption and the usage of air heating unit saves electricity. The solar cell system explored in this study is not very well compatible as such with the use of site cabins.