Tarpeenmukainen ilmanvaihto oppilaitoksissa : Energiansäästö ja ilmanlaatu

Abstract

Opinnäytetyössä tutkittiin tarpeenmukaisen ilmanvaihtojärjestelmän tuomaa energiasäästöä vakioilmavirta-ilmastointijärjestelmään verrattuna. Energiasäästölaskenta rajattiin käsittämään sähkö- ja lämmitysenergiakulutuksen tarkastelun. Kohteeksi valittiin Vaasan ammattiopiston sähkötalon luokkia palveleva ilmanvaihtokone TK03. Tarpeenmukaisen ilmanvaihtojärjestelmän energiasäästö laskettiin rakennusautomaation käyttöliittymästä tehtyjen trenditulosteiden perusteella, joita tehtiin kuuden kuukauden ajalta. Mittausajanjakson energiasäästön lisäksi tehtiin laskelmat myös vuosikulutuksesta, johon mittaustulokset antoivat pohjan. Vuosittaisen energiasäästölaskennan lisäksi kohteen ilmanvaihtojärjestelmälle laskettiin takaisinmaksuaika. Tarpeenmukaisen ilmanvaihtojärjestelmän laskettiin säästävän vuositasolla lämmitysenergiassa 46,8 % ja sähköenergiassa 72,8 %. Kohteen mittakaavassa energiasäästöt olivat suuruudeltaan edellä mainitussa järjestyksessä 9980 kWh ja 6220 kWh. Rahassa vuosienergiasäästö merkitsi yhteensä 3590 €:n säästöä. Takaisinmaksuajaksi tarpeenmukaiselle ilmanvaihtojärjestelmälle saatiin seitsemän vuotta maltillisella energian eskalaatiolla laskettuna.

Työssä tarkasteltiin myös tarpeenmukaisen ilmanvaihdon ylläpitämiä sisäilmasto-olosuhteita. Sisäilmaston tutkimus rajattiin käsittämään ilmanlaadun ja lämpötilan alueet. Ilmanlaatua ja huonelämpötilaa arvioitiin kyselytutkimuksen avulla eli aistinvaraisesti, kenttämittauksin hiilidioksidimittareilla ja rakennusautomaatiosta saatujen VOC- ja huonelämpötila-trenditulosteiden avulla. Sisäilmastoa tutkittiin rajatusti kaikkien tarpeenmukaisten ilmanvaihtokoneiden palvelualueilla (TK01, TK03 ja TK05), mutta etenkin ennalta tiedossa olevissa ongelmatiloissa. Ongelmatilojen sisäilmaongelmia pyrittiin selvittämään yhtenä opinnäytetyön tavoitteista. Opinnäytetyöhön koottiin myös hieman havaintoja tarpeenmukaisten ilmanvaihtojärjestelmien käyttöliittymän puutteista sekä järjestelmien toiminnasta yleensä.

The aim of the study was to research indoor air quality problems in problematic spaces. The thesis researched the energy savings of demand-controlled ventilation compared to standard ventilation system with cooling. Energy saving calculations were restricted to cover consumption of electrical and warming energy. The subject of the study was a ventilation device TK03 which serves classes of Vaasa Vocational Institute. The energy savings of demand controlled ventilation system were calculated by using building automation trend specifications collected during six months.

The thesis inspected also the microclimate of rooms sustained by demand-controlled ventilation. A questionnaire study was used to evaluate the air quality and room air temperature. The questionnaire study included various methods to evaluate the air quality and room air temperature.

The repayment period of demand-controlled ventilation system was evaluated in addition to annual energy saving calculations. The demand-controlled ventilation system was annualized to decrease heating expenses and consumption up to 46,8 % in heating energy and up to 72,8 % in electrical energy. The repayment time for demand-controlled ventilation system was seven years using moderate energy escalation calculations.