Lämpöpumppulaitoksen ja kaukojäähdytysakun mitoitus ja sijoitus kaukojäähdytyksen tuotannossa
Mikkonen, Antti (2022)
Mikkonen, Antti
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-202204054497
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202204054497
Tiivistelmä
Opinnäytetyön tavoitteena oli selvittää edellytyksiä lisätä kaukojäähdytyksen tuotantokapasiteettia lämpöpumppulaitoksella sekä kaukojäähdytysakulla Tampereen Sähkölaitoksen kaukojäähdytysverkoston alueella. Nykyisen kaukojäähdytyksen päätuotantolaitoksen jäähdytyskapasiteetti Kaupinojalla ei tulevaisuudessa kykene yksistään vastaamaan kasvavaan jäähdytystarpeeseen. Rinnalle tarvitaan uutta tuotantokapasiteettia ja toisaalta varatehoa.
Työn aikana luotiin laskennalliselle mallintamiselle pohjaa arvioimalla kaukojäähdytystoiminnan kehittymistä tulevaisuudessa. Toimeksiantajan tuottaman materiaalin perusteella arvioitiin tulevaisuuden jäähdytystarpeen huipputehon kasvavan 50 MW:iin nykyisestä 18 MW:sta. Tampereen kaupunki on laatinut strategisen osayleiskaavan vuodelle 2040, minkä perusteella oli mahdollista arvioida kaupungin rakennuskannan kehittymistä. Merkittävin kasvu tulee tapahtumaan ydinkeskustan alueella, mikä tarjoaa potentiaalisia kaukojäähdytysasiakkaita. Lämpöpumppulaitoksen sekä kaukojäähdytysakun sijaintivaihtoehtoja on arvioitu verkostolaskennan, Tampereen kaupungin kaavoituksen sekä paikan päällä tehtyjen arvioiden perusteella.
Työn lopputuloksena löydettiin toimeksiantajalle sijaintivaihtoehtoja uuden tuotantokapasiteetin lisäämiseksi. Kaukojäähdytysakun purkutehon tarkasteluväliksi määriteltiin 20–25 MW, joka on riittävä vastamaan päivittäisen jäähdytystarpeen kysynnän vaihteluun ja toimimaan merkittävänä varatehona päätuotantolaitoksen häiriöiden aikana. Lämpöpumppulaitoksen jäähdytystehoksi määritettiin 16,5 MW, mikä riittää kattamaan kasvavan jäähdytystarpeen ja toimimaan osaksi varakapasiteettina. Lämpöpumppulaitoksen osalta tarkasteltiin potentiaalisia lämpöpumppuja. Jäähdytystehon tarve on merkittävä, ja lämpötilatasot asettavat laitteistolle haasteita. Tämä edellyttää lämpöpumppujen sarjaan kytkemistä, ja pienemmillä laitetoimittajilla lämpöpumppuyksiköiden määrä nousee hyvin suureksi.
Työn aikana luotiin laskennalliselle mallintamiselle pohjaa arvioimalla kaukojäähdytystoiminnan kehittymistä tulevaisuudessa. Toimeksiantajan tuottaman materiaalin perusteella arvioitiin tulevaisuuden jäähdytystarpeen huipputehon kasvavan 50 MW:iin nykyisestä 18 MW:sta. Tampereen kaupunki on laatinut strategisen osayleiskaavan vuodelle 2040, minkä perusteella oli mahdollista arvioida kaupungin rakennuskannan kehittymistä. Merkittävin kasvu tulee tapahtumaan ydinkeskustan alueella, mikä tarjoaa potentiaalisia kaukojäähdytysasiakkaita. Lämpöpumppulaitoksen sekä kaukojäähdytysakun sijaintivaihtoehtoja on arvioitu verkostolaskennan, Tampereen kaupungin kaavoituksen sekä paikan päällä tehtyjen arvioiden perusteella.
Työn lopputuloksena löydettiin toimeksiantajalle sijaintivaihtoehtoja uuden tuotantokapasiteetin lisäämiseksi. Kaukojäähdytysakun purkutehon tarkasteluväliksi määriteltiin 20–25 MW, joka on riittävä vastamaan päivittäisen jäähdytystarpeen kysynnän vaihteluun ja toimimaan merkittävänä varatehona päätuotantolaitoksen häiriöiden aikana. Lämpöpumppulaitoksen jäähdytystehoksi määritettiin 16,5 MW, mikä riittää kattamaan kasvavan jäähdytystarpeen ja toimimaan osaksi varakapasiteettina. Lämpöpumppulaitoksen osalta tarkasteltiin potentiaalisia lämpöpumppuja. Jäähdytystehon tarve on merkittävä, ja lämpötilatasot asettavat laitteistolle haasteita. Tämä edellyttää lämpöpumppujen sarjaan kytkemistä, ja pienemmillä laitetoimittajilla lämpöpumppuyksiköiden määrä nousee hyvin suureksi.