CO2-ohjattu ilmanvaihto ja sen energiansäästövaikutukset raitiovaunuliikenteessä
Mustaniemi, Miika (2023)
2023
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-2023053116534
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2023053116534
Tiivistelmä
Opinnäytetyö on tehty Skoda Transtech Oy:n toimeksiannosta. Opinnäytetyössä tutkittiin ja vertailtiin CO2-ohjatun tarpeenmukaisen ilmanvaihdon (DCV) ja tavanomaisen alan standardeihin perustuvan vakioilmavirralla (CAV) toimivan ilmanvaihdon eroavaisuuksia sisäilman laadun sekä energiankulutuksen näkökulmasta.
Opinnäytetyössä käsiteltiin raitiovaunujen ilmastoinnin olemassa olevia järjestelmiä sekä teoriaa raitiovaunujen ilmanvaihdon mitoituksesta standardeihin perustuen, sekä ilmanvaihdon mitoittamisesta ihmisten tuottaman hiilidioksidin perusteella. Energian kulutuksen arvioinnissa käytettiin Skoda Transtech Oy:n toimittamaa mittausdataa henkilömääristä, hiilidioksidipitoisuuksista sekä raitisilmapellin avaumasta. Tämän datan perusteella pystyttiin laskukaavoja hyödyntämällä laskemaan CO2-ohjatun tarpeenmukaisen ilmanvaihdon ilmavirrat sekä energian kulutus kussakin kuormitustilanteessa.
Laskettuja tuloksia yhden liikennöintivuoron osalta voidaan pitää luotettavina tarkkaan mittausdataan perustuen. Laskelmien perusteella energian säästöä syntyy CO2-ohjatun tarpeenmukaisen ilmanvaihdon avulla merkittävästi verrattuna vakioilmavirtajärjestelmään. Suurin hyöty järjestelmästä saadaan, kun raitiovaunu on liikenteessä lämmityskaudella ja vajaalla henkilökuormalla. Vuositason laskelmilla saadut säästöt ovat teoreettisia ja käytännössä saatava energiansäästö on määriteltävä tarkemmilla mittauksilla, joissa huomioidaan vaunukohtaiset henkilömäärien vaihtelut sekä ulkolämpötilaolosuhteiden vaihtelut.
Työssä on käsitelty myös muita ilman epäpuhtauksia, kuten pienhiukkas päästöjä hiilidioksidin ohella, joilla on merkittävä vaikutus terveelliseen ja turvalliseen sisäilman laatuun. Työn tuloksena saatiin selkeä käsitys CO2-ohjatun tarpeenmukaisen ilmanvaihdon hyödyistä, kustannuksista sekä energiansäästöstä sekä järjestelmän toiminnan kannalta vaadituista olosuhteista. Salassapitosyistä tutkimuksen tulokset näkyvät vain yrityksen dokumentissa.
Opinnäytetyössä käsiteltiin raitiovaunujen ilmastoinnin olemassa olevia järjestelmiä sekä teoriaa raitiovaunujen ilmanvaihdon mitoituksesta standardeihin perustuen, sekä ilmanvaihdon mitoittamisesta ihmisten tuottaman hiilidioksidin perusteella. Energian kulutuksen arvioinnissa käytettiin Skoda Transtech Oy:n toimittamaa mittausdataa henkilömääristä, hiilidioksidipitoisuuksista sekä raitisilmapellin avaumasta. Tämän datan perusteella pystyttiin laskukaavoja hyödyntämällä laskemaan CO2-ohjatun tarpeenmukaisen ilmanvaihdon ilmavirrat sekä energian kulutus kussakin kuormitustilanteessa.
Laskettuja tuloksia yhden liikennöintivuoron osalta voidaan pitää luotettavina tarkkaan mittausdataan perustuen. Laskelmien perusteella energian säästöä syntyy CO2-ohjatun tarpeenmukaisen ilmanvaihdon avulla merkittävästi verrattuna vakioilmavirtajärjestelmään. Suurin hyöty järjestelmästä saadaan, kun raitiovaunu on liikenteessä lämmityskaudella ja vajaalla henkilökuormalla. Vuositason laskelmilla saadut säästöt ovat teoreettisia ja käytännössä saatava energiansäästö on määriteltävä tarkemmilla mittauksilla, joissa huomioidaan vaunukohtaiset henkilömäärien vaihtelut sekä ulkolämpötilaolosuhteiden vaihtelut.
Työssä on käsitelty myös muita ilman epäpuhtauksia, kuten pienhiukkas päästöjä hiilidioksidin ohella, joilla on merkittävä vaikutus terveelliseen ja turvalliseen sisäilman laatuun. Työn tuloksena saatiin selkeä käsitys CO2-ohjatun tarpeenmukaisen ilmanvaihdon hyödyistä, kustannuksista sekä energiansäästöstä sekä järjestelmän toiminnan kannalta vaadituista olosuhteista. Salassapitosyistä tutkimuksen tulokset näkyvät vain yrityksen dokumentissa.