Aurinkoenergian hyödyntäminen alueellisessa matalalämpöverkossa
Kimari, Anssi (2012)
Kimari, Anssi
Mikkelin ammattikorkeakoulu
2012
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201205097336
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201205097336
Tiivistelmä
Työn päätavoitteena oli tutkia aurinkoenergian hyödyntämistä lämmitysjärjestelmässä, jossa asuinalueen päälämmitysenergia tuotetaan keskitetysti maalämmöllä ja lämpö jaetaan matalalämpöverkostoa pitkin asunnoille. Aurinkoenergiaa pyritään hyödyntämään lämmönjakeluverkoston veden lämmittämisessä. Työn esimerkki-/tarkastelukohteena käytettiin Jyväskylän vuoden 2014 asuntomessualueen omakotitalo-tonttialuetta. Kaikki asuinalueen 37 matalaenergiaomakotitaloa oletettiin samankokoisiksi. Jokaisen talon lämminkäyttövesi lämmitetään asuntokohtaisessa lämmönsiirrin – varaaja -yhdistelmälaitteessa, jossa tuotetaan lisäksi asuntokohtaisesti lattialämmityksessä kiertävä lämmitysvesi. Työssä ei käsitelty aurin-kosähköä eikä kustannusrakennetta.
Työ koostuu pääasiassa laskutoimituksista taulukoineen sekä teoriaosuudesta. Lisäksi työssä on kahden aurinkoenergia-alan asiantuntijan mietteitä aurinkoenergian hyödyntämisestä lämmityksessä nykyään. Työssä selvitettiin aluksi asuinalueen lämmitysenergiantarpeet koko vuodelle sekä kesäajalle. Tämän jälkeen pystyttiin mitoittamaan päälämmöntuottojärjestelmä, johon kuuluu pääasiassa maalämpöpuput, lämpökaivot sekä varaaja. Viimeisenä laskettiin aurinkokeräimien lämpöenergian tuotot sekä lämmön-siirtoaineen virtaamat erikokoisille aurinkokeräinpinta-aloille.
Tuloksista selviää, että aurinkokeräimet ja lämpökaivot vaativat paljon vapaata ja avonaista tilaa tämän kokoisessa lämmityskohteessa. Auringonenergiaa voidaan hyödyntää lämmönjakeluverkoston puolella, mutta aurinkokeräinpinta-alat nousevat useisiin kymmeniin neliömetreihin, jopa sataan neliömetriin. Eri vuodenajat aiheuttavat ongelmia sekä antavat aihetta uusien ratkaisujen etsimiseen. Lopullisiin tuloksiin muodostui suuret vaihteluvälit, joka selittyy järjestelmän ja kohdealueen usealla muuttujalla.
Työ koostuu pääasiassa laskutoimituksista taulukoineen sekä teoriaosuudesta. Lisäksi työssä on kahden aurinkoenergia-alan asiantuntijan mietteitä aurinkoenergian hyödyntämisestä lämmityksessä nykyään. Työssä selvitettiin aluksi asuinalueen lämmitysenergiantarpeet koko vuodelle sekä kesäajalle. Tämän jälkeen pystyttiin mitoittamaan päälämmöntuottojärjestelmä, johon kuuluu pääasiassa maalämpöpuput, lämpökaivot sekä varaaja. Viimeisenä laskettiin aurinkokeräimien lämpöenergian tuotot sekä lämmön-siirtoaineen virtaamat erikokoisille aurinkokeräinpinta-aloille.
Tuloksista selviää, että aurinkokeräimet ja lämpökaivot vaativat paljon vapaata ja avonaista tilaa tämän kokoisessa lämmityskohteessa. Auringonenergiaa voidaan hyödyntää lämmönjakeluverkoston puolella, mutta aurinkokeräinpinta-alat nousevat useisiin kymmeniin neliömetreihin, jopa sataan neliömetriin. Eri vuodenajat aiheuttavat ongelmia sekä antavat aihetta uusien ratkaisujen etsimiseen. Lopullisiin tuloksiin muodostui suuret vaihteluvälit, joka selittyy järjestelmän ja kohdealueen usealla muuttujalla.