Aurinkolämpöjärjestelmän hyödyntäminen uudessa kerrostalokohteessa

Abstract

Muuttuneiden energiakustannusten, energiatehokkuusvaatimusten sekä uusiutuviin energialähteisiin panostamisen myötä on aurinkoenergian käyttö tulevaisuudessa lähes välttämätöntä. Vaikka aurinkosähköjärjestelmien kysyntä on kasvanut viimeisen kymmenen vuoden aikana paljon, etsivät aurinkolämpöjärjestelmät vielä merkittävämpää asemaa suomalaisessa rakentamisessa.

Opinnäytetyö käsitteli aurinkolämpöjärjestelmän mitoittamista uuteen asuinkerrostalokohteeseen. Lisäksi työssä tutkittiin käyttöveden kulutuksen arviointia ilman varsinaisia kulutustietoja, aurinkolämmön vaikutuksia rakennuksen energiatehokkuuteen sekä aurinkolämpöjärjestelmän toimintaa yhdessä maalämpöjärjestelmän kanssa. Opinnäytetyöraporttiin kerättiin kattava teoriaosuus erilaisista aurinkolämpöratkaisuista sekä niiden toimintaperiaatteista kuten myös muuttuvasta energiataloudesta, suunnittelun lähtötiedoista sekä mitoittamisen perusteista.

Työn tuloksena syntyi pohjatiedot sekä mitoitustyökalut tulevaisuuden mahdollisten aurinkolämpökohteiden suunnittelua varten. Tuloksista huomattiin aurinkolämpöjärjestelmän tuoton olevan korkeimmillaan huhti- ja syyskuun välisenä aikana. Tulosten mukaan järjestelmä kattaa kohteen vuotuisesta lämpimän käyttöveden tuottamiseen tarvittavasta energiasta noin neljäsosan.

Because of changing energy costs, strict energy efficiency requirements and the focus on renewable energy sources, the use of solar energy will become almost inevitable in the future. The demand for solar electricity systems has grown a great deal in the past decade, but solar thermal systems are still looking for a more significant role in the Finnish construction industry.

The purpose of this thesis was to study the sizing of a solar thermal system for a new apartment building. In addition, the aim was to investigate the estimation of domestic water consumption without actual consumption data, the effects of solar heating on the energy efficiency of the building and the operation of a solar thermal system in combination with a geothermal heating system. The thesis includes a comprehensive theoretical background on the different solar thermal solutions and their operating principles, as well as on the variable energy economy, design input data and sizing principles.

As a result, basic information and dimensioning tools were created for the planning of future possible solar thermal projects. The results show that the output of the solar thermal system is at its highest between April and September and that it covers about a quarter of the annual energy needed to produce domestic hot water.