Aurinkopaneelien varjostuksen vaikutus rakennuksen jäähdytyksentarpeeseen
Mäkelä, Juho-Petteri (2020)
2020
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2020081719758
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2020081719758
Tiivistelmä
Jäähdytysenergian kulutus Suomessa on kasvussa. Aurinkosuojauksella on todettu olevan suuri vaikutus jäähdytysenergiankulutuksen vähentämisessä. Yhdysvalloissa on todettu aurinkopaneelien kattopintaan aiheuttamalla varjostuksella olevan vaikutusta jäähdytysenergian kulutukseen. Toimeksiantaja halusi selvittää, että onko ilmiöllä samanlainen vaikutus Suomen olosuhteissa ja suomalaisen rakentamistavan mukaisissa rakennuksissa.
Tutkimustavaksi valittiin kvantitatiivinen tutkimus. Ilmiötä tutkittiin vertailemalla rakennuksien energiankulutusta ennen ja jälkeen aurinkopaneeliasennuksen, sekä suorittamalla lämpötilamittauksia katolle rakennetun aurinkosähkövoimalan alueella. Mittaukset toteutettiin lämpötilatallentimia ja lämpökameraa käyttämällä. Tärkeimpänä mitattavana asiana oli lämpötilaero paneelikentän alla ja paneelikentän vieressä. Mittauksista saatuja lämpötilatietoja hyödynnettiin laskuissa, joilla laskettiin teoreettiset säästöt katon lämpökuormassa.
Tutkimuksen tuloksina saatiin mitattua tietoa aurinkovoimalan alueella vallitsevista katon lämpötiloista, sekä lasketut teoreettiset säästömahdollisuudet jäähdytysenergiassa. Laskujen ja mittausten perusteella aurinkopaneelien varjostuksen vaikutuksella on pieni vähentävä vaikutus katon lämpökuormaan. Ilmiöllä ei Suomen olosuhteissa kuitenkaan ole merkittävää vaikutusta jäähdytysenergiansäästössä.
Tutkimus on kuitenkin mahdollista suorittaa eri tavoilla, joilla voidaan saada erilaisia tuloksia. Luotettavan tuloksen saamiseksi on suoritettava jatkotutkimuksia, esimerkiksi mittaamalla toteutunutta jäähdytysenergiankulutusta usealta vuodelta ennen ja jälkeen aurinkopaneeliasennuksen.
Tutkimustavaksi valittiin kvantitatiivinen tutkimus. Ilmiötä tutkittiin vertailemalla rakennuksien energiankulutusta ennen ja jälkeen aurinkopaneeliasennuksen, sekä suorittamalla lämpötilamittauksia katolle rakennetun aurinkosähkövoimalan alueella. Mittaukset toteutettiin lämpötilatallentimia ja lämpökameraa käyttämällä. Tärkeimpänä mitattavana asiana oli lämpötilaero paneelikentän alla ja paneelikentän vieressä. Mittauksista saatuja lämpötilatietoja hyödynnettiin laskuissa, joilla laskettiin teoreettiset säästöt katon lämpökuormassa.
Tutkimuksen tuloksina saatiin mitattua tietoa aurinkovoimalan alueella vallitsevista katon lämpötiloista, sekä lasketut teoreettiset säästömahdollisuudet jäähdytysenergiassa. Laskujen ja mittausten perusteella aurinkopaneelien varjostuksen vaikutuksella on pieni vähentävä vaikutus katon lämpökuormaan. Ilmiöllä ei Suomen olosuhteissa kuitenkaan ole merkittävää vaikutusta jäähdytysenergiansäästössä.
Tutkimus on kuitenkin mahdollista suorittaa eri tavoilla, joilla voidaan saada erilaisia tuloksia. Luotettavan tuloksen saamiseksi on suoritettava jatkotutkimuksia, esimerkiksi mittaamalla toteutunutta jäähdytysenergiankulutusta usealta vuodelta ennen ja jälkeen aurinkopaneeliasennuksen.