Kaukolämmön paluuveden energiaa hyödyntävä lämpöpumppulaitos
Mäkiollitervo, Jonna (2022)
2022
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202203314232
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202203314232
Tiivistelmä
Tämän opinnäytetyön toimeksiantaja on Oulun Energia Oy. Työn tarkoituksena on selvittää vuonna 2020 valmistuneeseen kerrostaloon asennetun hybridilämmitysjärjestelmän kannattavuutta energiayhtiön näkökulmasta. Käsiteltävä hybridijärjestelmä ottaa lämmitysenergiaa kaukolämmön paluuvedestä, josta se johdetaan keruupiiriä pitkin lämpöpumpulle lämmitettäväksi. Väliottokytkennästä, joka hyödyntää kaukolämmön paluuvettä käytetään laitevalmistajan nimitystä DHAC.
Kiinteistö ja sen hybridilämmitysjärjestelmä on osa Making City -hanketta. Hanke on EU Horizon 2020 -ohjelmaan kuuluva ja sen tarkoituksena on edistää rakennuksien ja kaupunkien energiaomavaraisuutta, muun muassa hukkalämpöjä hyödyntämällä. Oulussa hankkeeseen kuuluu Kaukovainion kaupunginosa. Hankkeeseen kuuluvien rakennusten lämmitys tuotetaan esimerkiksi erilaisilla lämpöpumppujärjestelmillä. Kyseisen kohteen hybridijärjestelmä on osaksi Oulun Energia Oy:n investoima.
Kannattavuuslaskelmat tehtiin vuositasolla ja tarkasteluajankohtana oli 1.1.2021 - 31.12.2021, jolloin järjestelmä on otettu täysin käyttöön. Työssä selvitettiin kulutetun kaukolämmön, hukkalämmöistä saadun energian ja lämpöpumpun käyttämän sähkön pohjalta järjestelmän kokonaiskannattavuutta.
Kannattavuutta tutkittiin erilaisilla kannattavuuslaskenta menetelmillä. Laskelmista selvisi muun muassa lämmitysjärjestelmän takaisinmaksuaika. Mahdollisten hintojen nousun varalta laskelmissa käytettiin herkkyysanalyysiä. Kannattavuutta tutkittiin neljän skenaarion pohjalta, sillä paluuenergian jäähtymän tuoton arviointiin käytettiin neljää erilaista laskentavaihtoehtoa. Työssä todettiin, että järjestelmä on kannattava kaikilla investointilaskentamenetelmillä. Järjestelmän takaisinmaksuajaksi tuli noin 7 vuotta.
Työssä perehdyttiin myös hyötyihin, joita paremmasta paluuveden jäähtymästä seuraa. Tämä kuitenkin vaatisi työn kaltaisia kohteita eri puolille kaukolämpöverkostoa. Hyötyjä saataisiin muun muassa kaukolämpöverkostoon virtaaman pienenemisenä sekä vähempinä lämpöhäviöinä. Vaikutuksia olisi myös kaukolämmön kysyntäjoustoon sekä lämmöntuotantoon. Lämmöntuotannossa savukaasupesureiden käyttö tehostuu suuremman jäähtymän ansiosta, jolloin hukkalämpöjä saadaan enemmän talteen.
Kiinteistö ja sen hybridilämmitysjärjestelmä on osa Making City -hanketta. Hanke on EU Horizon 2020 -ohjelmaan kuuluva ja sen tarkoituksena on edistää rakennuksien ja kaupunkien energiaomavaraisuutta, muun muassa hukkalämpöjä hyödyntämällä. Oulussa hankkeeseen kuuluu Kaukovainion kaupunginosa. Hankkeeseen kuuluvien rakennusten lämmitys tuotetaan esimerkiksi erilaisilla lämpöpumppujärjestelmillä. Kyseisen kohteen hybridijärjestelmä on osaksi Oulun Energia Oy:n investoima.
Kannattavuuslaskelmat tehtiin vuositasolla ja tarkasteluajankohtana oli 1.1.2021 - 31.12.2021, jolloin järjestelmä on otettu täysin käyttöön. Työssä selvitettiin kulutetun kaukolämmön, hukkalämmöistä saadun energian ja lämpöpumpun käyttämän sähkön pohjalta järjestelmän kokonaiskannattavuutta.
Kannattavuutta tutkittiin erilaisilla kannattavuuslaskenta menetelmillä. Laskelmista selvisi muun muassa lämmitysjärjestelmän takaisinmaksuaika. Mahdollisten hintojen nousun varalta laskelmissa käytettiin herkkyysanalyysiä. Kannattavuutta tutkittiin neljän skenaarion pohjalta, sillä paluuenergian jäähtymän tuoton arviointiin käytettiin neljää erilaista laskentavaihtoehtoa. Työssä todettiin, että järjestelmä on kannattava kaikilla investointilaskentamenetelmillä. Järjestelmän takaisinmaksuajaksi tuli noin 7 vuotta.
Työssä perehdyttiin myös hyötyihin, joita paremmasta paluuveden jäähtymästä seuraa. Tämä kuitenkin vaatisi työn kaltaisia kohteita eri puolille kaukolämpöverkostoa. Hyötyjä saataisiin muun muassa kaukolämpöverkostoon virtaaman pienenemisenä sekä vähempinä lämpöhäviöinä. Vaikutuksia olisi myös kaukolämmön kysyntäjoustoon sekä lämmöntuotantoon. Lämmöntuotannossa savukaasupesureiden käyttö tehostuu suuremman jäähtymän ansiosta, jolloin hukkalämpöjä saadaan enemmän talteen.