Vertikaaliviljelyhallin energiatehokkuuskatsaus

Abstract

Opinnäytetyön tilasi kaupunkiviljely-yritys Pinoa Foods Oy, joka vertikaaliviljelee mikroversoja. Projektin tavoite oli lisätä tuotantohallin energiatehokkuutta ja luoda yritykselle kustannussäästöjä vähentämällä ostoenergiatarvetta. Kustannus- ja energiatehokkuuden lisäksi pyrittiin varmistamaan mikroversojen optimaaliset kasvuolosuhteet. Projektin tavoitteisiin pääsemiseksi oli kartoitettava ilmanvaihto- ja lämmitysjärjestelmän nykytila ja selvitettävä kiinteistön lisäeristysmahdollisuudet. Tämän pohjalta voitiin luoda ehdotus keinoista, joilla saavutettaisiin energia- ja kustannustehokkuusparannukset. Energiatehokkuus, eli energian tehokas käyttö voidaan suoraan verrannollistaa kustannustehokkuuteen. Teollisuuskiinteistön energiatehokkuutta voidaan lisätä monella tapaa. Ilmanvaihtolaitteiston tehokkuuden lisäksi kiinteistön eristyksen laatu ja määrä ovat keskeisiä tekijöitä ostoenergiatarpeen minimoimisessa.

Projektin aikana laskettiin tuotantohallin lämmitysenergian nettotarve, jotta voitiin arvioida yrityksen lämmityksen vuosikustannukset. Lämmitysenergian nettotarve muodostuu kiinteistön tilojen, lämpimän käyttöveden ja ilmanvaihdon lämmityksen tarpeista. Kiinteistön tilojen lämmitysenergiatarve lasketaan johtumislämpöhäviöistä. Lämmitysenergian määrittämisessä selvisi, että yli 50 % lämmitystarpeesta muodostuu ilmanvaihdosta. Suuri luku johtuu Suomen pohjoisesta sijainnista ja on tavanomainen luku teollisuuskiinteistölle. Pinoa Foodsin ilmanvaihtolaitteet ovat hiljattain huolletut ja niissä on lämmöntalteenottojärjestelmä, mikä varmistaa hukkalämmön synnyn minimoimisen. Noin 14 % koko lämmitystarpeesta muodostuu ikkunoiden ja ovien läpi johtuvasta lämpöhäviöstä. Lisäeristysselvityksessä kävi ilmi, että jo pienillä investoinneilla voidaan saavuttaa huomattavia säästöjä. Tämä johtaa suoraan ostoenergiatarpeen pienenemiseen ja lämmitysjärjestelmän kuormituksen kevenemiseen. Projektin aikana selvisi, ettei tämän hetkinen lämmitysjärjestelmän kokonaislämmitysteho ole riittävä nykyisen käyttötarkoituksen näkökulmasta.

The thesis was commissioned by the urban farming company Pinoa Foods Oy, which vertically cultivates micro greens. The aim of the project was to increase the energy efficiency of the production hall and create cost savings for the company by reducing the need for purchased energy. In addition to cost and energy efficiency, the aim was to ensure optimal growth conditions for the micro greens. To achieve the goals of the project, the current state of the ventilation and heating system was studied and the possibilities of additional insulation of the property was determined. On this basis, a proposal could have been made for ways to achieve energy and cost efficiency improvements. Energy efficiency, i.e., the efficient use of energy, can be directly compared to cost efficiency. The energy efficiency of an industrial property can be increased in many ways. In addition to the efficiency of ventilation equipment, the quality and quantity of insulation in a property are key factors in minimizing the need for purchased energy.

During the project, the net heating energy demand of the production hall was calculated to estimate the annual heating costs of the company. The net need for heating energy consists of the heating needs of the premises, domestic hot water, and ventilation. The heating energy demand of the premises of the property is calculated from the conduction heat losses. In determining the heating energy, it was found that more than 50% of the heating demand consists of ventilation. The large number is due to Finland's northern location and is a standard figure for industrial property. Pinoa Foods' ventilation units have been recently repaired and have a heat recovery system to ensure that waste heat is minimized. About 14% of the total heating demand consists of heat loss through windows and doors. The additional insulation study showed that even with small investments, significant savings can be achieved. This directly leads to a reduction in the need for purchased energy and a reduction in the load on the heating system. During the project, it became clear that the current total heating capacity of the heating system is not sufficient for the current usage of the property.