Ilmanvaihdon lämmitysverkoston energiaoptimointi

Abstract

Työn tavoitteena oli tutkia, paljonko energianoptimointi vaikuttaa pilottikohteen energiankulutukseen ja millaisia säästöjä on mahdollista saada. Optimointiohjelmisto asennettiin kohteen rakennusautomaatioon ja energiankulutusta mitattiin energiamittarien avulla. Pilottikohteena oli koulu Pirkanmaalla ja kohteessa oli 13 ilmanvaihtokonetta ja kaksi ilmanvaihdon lämmitysverkostoa.

Ilmanvaihtoverkoston energiankulutus ei ole yhtä suurta kuin esimerkiksi lämmitysverkoston, kuten patteriverkoston tai lattialämmitysverkoston, energiankulutus. Tämän vuoksi ilmanvaihtoverkoston optimointi ei tarjoa niin isoa säästöä kuin lämmitysverkoston optimointi, koska lämmitysverkostoilla on suurempi energiankäyttö. Optimointi on kuitenkin tärkeää, jotta saadaan säästöjä rahallisesti ja ympäristöystävällisyys paranee. Säästöpotentiaali on pienempi ilmanvaihdon lämmitysverkostoissa, mutta silti kannattavaa, jotta energiaa ei mene hukkaan.

Työssä käsiteltiin kaukolämmön ja rakennusautomaation toimintaa sekä pilottikohteen ilmanvaihtoa ja lämmönjakotapaa. Pilottikohteesta kerättiin dataa lämmityskauden aikana ja tätä mittausta on tarkoitus jatkaa vielä opinnäytetyön jälkeenkin. Datan avulla tehdään vertailua, miten optimointi vaikutti pilottikohteen energiankulutukseen ja millaisia säästöpotentiaaleja on mahdollista saada.

Tuloksena saatiin ensimmäisestä ilmanvaihdon lämmitysverkostosta jopa 17 % säästöä päivittäiseen energiankulutukseen. Ensimmäisessä lämmitysverkostossa saatiin lisäksi paluuveden lämpötilaa 4,0°C matalammaksi. Toisessa ilmanvaihdon lämmitysverkostossa saatiin päivittäiseen energiankulutukseen noin 3 % säästö ja paluuveden lämpötila laski mittausajanjakson aikana 2,7°C. Yhteensä optimointi säästi mittausajanjakson aikana noin 10 % päivittäisestä energiankulutuksesta ilmanvaihdon lämmitysverkoston osalta.

This study aimed to investigate the impact of energy optimisation on the energy consumption of ventilations heating networks in a school building. The research was conducted at a school located in Pirkanmaa equipped with 13 air handling units and two heating networks. The objective was to determine the extent to which energy consumption could be reduced by optimizing ventilation heating network.

This research is covering district heating and building automation, as well as the ventilation and heat distribution method of the pilot site. Data is collected during the heating season, with the intention to continue measurements beyond this study. The collected data is used to compare the impact of optimisation on energy consumption at the pilot site and to assess potential savings.

Energy meters were used to measure energy consumption, and optimisation software was installed in the buildings automation system. The results revealed that the daily energy consumption of the first heating network for ventilation decreased by up to 17% and 4,0°C reduction in return water temperature. The second heating network achieved approximately a 3% daily energy saving and 2,7°C reduction in return water. Overall, optimization of ventilation heating networks could be 10% saving in daily energy consumption.