Jäätymisongelmaisen maalämpöjärjestelmän mitoituksen tarkistus

Abstract

Opinnäytetyön kohteena oli asuinkiinteistö Haukiputaan Kellossa. Tilaajana oli kohteen isännöitsijä. Kohteessa oli viiden energiakaivon kaivokenttä, joka oli jäähtynyt viimeisten vuosien aikana liikaa, joten maalämpöpumppu oli sammunut kaivosuojan vuoksi useita kertoja. Tavoitteena oli tarkistaa maalämpöjärjestelmän kaivokentän mitoitus ja tarkastella ratkaisua maalämmön rinnalle toiseksi lämmitysjärjestelmäksi tai selvittää toimenpiteitä kaivojen toiminnan parantamiseksi.

Tiedonkeruu toteutettiin tilaajalta kyselemällä sekä kohteesta laitteita ja järjestelmää tutkimalla. Kaivokentän mitoitus tarkistettiin kolmella eri tavalla. Esimerkkinä mitoitus tehtiin epätarkalla geoenergiapotentiaalimenetelmällä. Tarkempi mitoittaminen tehtiin laskemalla keskimääräisen tehon menetelmällä kaivojen kapasiteetti. Vielä varmuudeksi kaivokentän jäähtymistä tarkkailtiin Energy Earth Designer -ohjelmistolla.

Kaivokentän havaittiin olevan huomattavasti liian pieni. Tarvittava lisäenergian tarve laskettiin ja tarkistettiin, että toimeksiantajalle tarjottu vesi-ilmalämpöpumppu nykyisen lämpöpupun rinnalle olisi toimiva ratkaisu järjestelmän toiminnan korjaamiseksi. Todettiin, että tarjottu vesi-ilmalämpöpumppu nykyisen maalämpöpumpun rinnalla riittäisi tyydyttämään kohteen energiatarpeen. Lisäksi käytiin läpi aurinkolämmön hyödyntämistä liikaa jäähtyneen kaivokentän elvyttämiseksi.

Johtopäätöksenä saatiin yleisellä tasolla varmuus siitä, että varsinkin suuremmissa kohteissa energiajärjestelmiä saneerattaessa olisi laskelmat ja mitoitus hyvä tarkistuttaa jollain kolmannella osapuolella. Esimerkiksi Insinööritoimistolla tai kilpailevalla toimittajalla. Lisäksi havaittiin että kaivokentän elvytystä aurinkoenergialla on haastava mitoittaa, koska kyseisistä järjestelmistä ei löydy mittausdataa. Pohjaveden virtauksien ja kallion koostumuksen vaikutusta kaivon elvyttämiseen ei ollut vielä tarpeeksi tieteellisesti tutkittu. Suositeltiin vesi-ilmalämpöpumpun asentamista nykyisen järjestelmän rinnalle lämmitysenergiaa tuottamaan. Lisäksi suositeltiin pientä noin 10 m2:n aurinkokeräinjärjestelmää elvyttämään kaivokenttää joka on tällä hetkellä jäähtynyt huomattavasti liian kylmäksi.