Kiinteistökohtaisten jäähdytysjärjestelmien hyödyntäminen liityttäessä kaukojäähdytykseen

Abstract

Tämän insinöörityön tavoitteena oli selvittää vanhojen olemassaolevien kiinteistökohtaisten jäähdytysjärjestelmien hyödyntämisvaihtoehdot, kun otetaan käyttöön kaukojäähdytys. Vaihtoehdoista eriteltiin niiden vertailun mahdollistavat erityisominaisuudet sekä tuotiin esille vaihtoehtojen yhdistämisen mahdollisuudet. Kaukojäähdytyksellä tuotettu jäähdytysvesi on kiinteistökohtaisilla laitteilla tuotettua jäähdytysvettä lämpimämpää. Siksi tarkasteltiin jäähdytysveden lämpötilan muutoksesta johtuvia jäähdytyspattereiden tehon muutoksia.

Tarkasteltavana kohteena ja lähtökohtana työssä oli Helsingissä sijaitseva kauppakeskus Forumin kortteli. Insinöörityön ja sen ohessa tehdyn jäähdytysjärjestelmäselvityksen perusteella kohteen vanhoissa jäähdytysjärjestelmissä on kaukojäähdytykseen liittymisen jälkeen hyödynnettäviä verkostoja sekä laitteita. Mahdollisuuksia vanhojen järjestelmien hyödyntämiseen löytyy jälkijäähdytysratkaisussa, rinnakkaiskäyttöratkaisussa sekä ratkaisussa, jossa käytetään pelkästään kaukojäähdytyksellä tuotettua jäähdytysvettä. Vaihtoehdoista ei voida todeta yleisesti yhtä oikeaa ratkaisua. Ratkaisujen toteuttaminen vaatii järjestelmäkohtaista tarkastelua. Tarkastellussa kohteessa kaikille vaihtoehdoille löytyy järjestelmä, jossa niitä voidaan hyödyntää.

Tarkasteluissa jäähdytysveden tulolämpötilan vaikutuksista tehoon selvisi, että jäähdytysveden tulolämpötilan muuttuessa korkeammaksi jäähdytysvettä käyttävien jäähdytyspattereiden tehot laskevat. Tarkasteluissa myös todennettiin, että tarkastelluissa tapauksissa jäähdytysveden virtaamalla ei voida kompensoida lämpötilasta johtuvaa tehon muutosta.

Työtä voidaan käyttää kaukojäähdytyksen käyttöönoton suunnittelun apuna. Siihen on hyvä tutustua ennen kuin kiinteistökohtaista jäähdytysjärjestelmää suunnitellaan korvattavaksi kokonaan kaukojäähdytysjärjestelmällä.

The purpose of this final year project was to find out the possibilities of exploiting the existing cooling systems in buildings when joining them to the district cooling network. In addition, the changes in the power of cooling coils due to heat differences in cooling water in the original cooling system and the district cooling system were viewed.

The model for the study was Forum, a large block of commercial buildings in Helsinki. In addition to the study, a cooling system analysis was also carried out. According to the study and the cooling system analysis, there are three possibilities to exploit the existing cooling networks and equipment in Forum, when joining the block to the district cooling network. The possibilities are either aftercooling the cooling water produced by district cooling, using water produced by the district cooling system as it is or using the existing cooling systems and district cooling systems separately. To find out the best way to exploit an existing cooling system one always has to analyse the system in detail.

When examining the changes caused by cooling water temprerature difference it was proven that when the cooling water temperature rises, the power of the cooling coils decreases. Moreover, increasing the flow rate of warmer cooling water does not substantially compensate for the loss of power.

This study can be used as an introduction to planning, before totally replacing the existing cooling systems with a district cooling system.