Teollisuuden hukkalämmön hyödyntäminen kaukolämmön tuotannossa : Case: Loimua Oy:n kaukolämmitys
Jaakonsaari, Santeri (2022)
Avaa tiedosto
Lataukset:
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-202205118474
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202205118474
Tiivistelmä
Ilmastonmuutoksen ehkäiseminen vaatii vihreän energian ratkaisuja ja päästöjen minimoimista. Kaukolämmön tuotanto on keskitettyä tuotantoa, jonka päästöihin on kustannustehokasta vaikuttaa. Yksi keino on kaksisuuntaisen kaukolämmön toimintamallin hyödyntäminen. Opinnäytetyön toimeksiantajana toimi Loimua Oy. Opinnäytetyön tehtävänä oli tutkia teollisuuskohteen kasvatettavan hukkalämpötehon hyödyntämistä Hämeenlinnan kaukolämmityksessä. Opinnäytetyön tavoitteena oli selvittää teknilliset vaatimukset ja tarvittavat muutokset 5 ja 10 MW:n hukkalämpötehojen hyödyntämiselle.
Opinnäytetyön tutkimustyö toteutettiin tapaus- ja kehittämistutkimuksena, sisältäen niin laadullisia kuin määrällisiä tutkimusotteita. Tapaustutkimuksessa kartoitettiin ymmärrystä kaukolämmityksestä, kaksisuuntaisesta kaukolämmöstä, Hämeenlinnan nykyisestä kaukolämmön tuotannosta ja siinä hukkalämmön hyödyntämisen vaatimuksista. Tapaustutkimus pohjusti kehittämistutkimusta, jossa tutkittiin vaadittavien muutosten tekemistä Hämeenlinnan lämmöntuotantoon, jotta tutkittavat hukkalämpötehot saataisiin hyödynnettyä.
Tuloksina saatiin vaadittavat teoreettiset virtaukset, pumppaustehot ja putkikoot hukkalämpötehojen siirtämiseen. Työssä tuotettiin teollisuuskohteeseen periaatteellinen kytkentä kaukolämpöverkkoon, joka mahdollistaa kohteen toimimisen tilanteensa mukaan kaukolämpöasiakkaana tai lämmöntuottajana. Muita tuloksia olivat arviot hukkalämmön vaikutuksista nykyiseen Hämeenlinnan kaukolämmön tuotantoon ja tehtävien muutosten kustannusarviot.
Hukkalämpötehojen hyödyntäminen vaatisi investointeja, joista 10 MW:n kustannukset olisivat moninkertaisia. Molempien tutkittavien hukkalämpötehojen hyödyntäminen tulisi johtamaan Vanajan voimalaitoksen kesäaikaiseen kattilan katkoajamiseen ja kaukolämpöakun aktiiviseen hyödyntämiseen. Molemmat hukkalämpötehot keventäisivät niin Vanajan voimalaitoksen kuin Hämeenlinnan huippulaitosten kuormaa, mikä johtaisi kaasun/öljyn sekä biopolttoaineen polton vähenemiseen. Polttamisen vähentämisen myötä pienenisivät hiukkaspäästöt. Taloudellisesta näkökulmasta Loimua Oy säästäisi lämmöntuotannon kustannuksissa ja teollisuuskohde kasvattaisi lämmönmyyntiään.
Opinnäytetyön tutkimustyö toteutettiin tapaus- ja kehittämistutkimuksena, sisältäen niin laadullisia kuin määrällisiä tutkimusotteita. Tapaustutkimuksessa kartoitettiin ymmärrystä kaukolämmityksestä, kaksisuuntaisesta kaukolämmöstä, Hämeenlinnan nykyisestä kaukolämmön tuotannosta ja siinä hukkalämmön hyödyntämisen vaatimuksista. Tapaustutkimus pohjusti kehittämistutkimusta, jossa tutkittiin vaadittavien muutosten tekemistä Hämeenlinnan lämmöntuotantoon, jotta tutkittavat hukkalämpötehot saataisiin hyödynnettyä.
Tuloksina saatiin vaadittavat teoreettiset virtaukset, pumppaustehot ja putkikoot hukkalämpötehojen siirtämiseen. Työssä tuotettiin teollisuuskohteeseen periaatteellinen kytkentä kaukolämpöverkkoon, joka mahdollistaa kohteen toimimisen tilanteensa mukaan kaukolämpöasiakkaana tai lämmöntuottajana. Muita tuloksia olivat arviot hukkalämmön vaikutuksista nykyiseen Hämeenlinnan kaukolämmön tuotantoon ja tehtävien muutosten kustannusarviot.
Hukkalämpötehojen hyödyntäminen vaatisi investointeja, joista 10 MW:n kustannukset olisivat moninkertaisia. Molempien tutkittavien hukkalämpötehojen hyödyntäminen tulisi johtamaan Vanajan voimalaitoksen kesäaikaiseen kattilan katkoajamiseen ja kaukolämpöakun aktiiviseen hyödyntämiseen. Molemmat hukkalämpötehot keventäisivät niin Vanajan voimalaitoksen kuin Hämeenlinnan huippulaitosten kuormaa, mikä johtaisi kaasun/öljyn sekä biopolttoaineen polton vähenemiseen. Polttamisen vähentämisen myötä pienenisivät hiukkaspäästöt. Taloudellisesta näkökulmasta Loimua Oy säästäisi lämmöntuotannon kustannuksissa ja teollisuuskohde kasvattaisi lämmönmyyntiään.