Jaksottaisen lämmityksen säästöpotentiaali koulurakennuksissa
Nummelin, Stefan (2025)
2025
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-202503184448
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202503184448
Tiivistelmä
Energian hinnan nousu ja Euroopan komission tiukentuvat säädösmuutokset ovat kasvattaneet tarvetta vähentää energiankulutusta niin Suomessa kuin muualla maailmassa. Tämän vuoksi on tärkeää löytää tehokkaita keinoja energiansäästöön, jossa optimointikeinot ovat tärkeässä osassa. Opinnäytetyön tavoitteena oli tutkia koulujen sisälämpötilan alentamisella saatavaa lämmitysenergian säästöä, kun koulun tilat eivät ole käytössä talviloman aikana.
Tutkimuksen lähtökohtana olivat aiemmat tehdyt vastaavat mittaukset Suomessa ja kansainvälisesti. Tähän opinnäytetyöhön valittiin yhteensä viisi tutkittavaa koulua pääkaupunkiseudulta, ja säästöpotentiaali laskettiin niistä kolmen peruskoulun perusteella. Sisälämpötilan alennus toteutettiin automaatiojärjestelmän suuntaissiirrolla, jossa koko rakennuksen radiaattoriverkoston menoveden lämpötilaa laskettiin 7 °C yhdeksi viikoksi. Sisälämpötiloja ja menoveden lämpötilaa mitattiin viikko ennen suuntaissiirtoa, suuntaissiirron aikana sekä viikko sen jälkeen. Näiden mittausten perusteella laskettiin lämpötilan muutoksesta saatava energiansäästö laskennallisesti. Laskentatuloksia verrattiin todelliseen energiankulutukseen.
Tulokset osoittivat, että 7 °C:n suuntaissiirto alensi koulujen sisälämpötilaa keskimäärin hieman alle 1,0 °C (0,2–1,3 °C). Viikon aikana lämpöenergiaa säästyi laskennallisesti keskimäärin nettopinta-alaa kohden 0,53 kWh/m2 (0,13–0,81 kWh/m2) ja rakennuksen tilavuutta kohden 0,14 kWh/m3 (0,03–0,22 kWh/m3). Tutkimuksessa havaittiin, että laskennallisen ja todellisen energiankulutuksen välillä oli merkittäviä eroja, mikä heikentää laskennallisesti saavutettavan säästön luotettavuutta.
Tutkimus osoitti, että koulujen ollessa käyttämättöminä sisälämpötilan alentamisella on säästöpotentiaalia. Jatkotutkimuksissa tulisi selvittää, kuinka sisälämpötilan alentaminen voitaisiin toteuttaa laajemmin kouluissa eri puolilla Suomea pitempien lomakausien aikana. Lämpötilan alentamiseen liittyy kuitenkin edelleen haasteita, jotka on ratkaistava ennen jaksottaisen lämmityksen laajempaa käyttöönottoa.
Tutkimuksen lähtökohtana olivat aiemmat tehdyt vastaavat mittaukset Suomessa ja kansainvälisesti. Tähän opinnäytetyöhön valittiin yhteensä viisi tutkittavaa koulua pääkaupunkiseudulta, ja säästöpotentiaali laskettiin niistä kolmen peruskoulun perusteella. Sisälämpötilan alennus toteutettiin automaatiojärjestelmän suuntaissiirrolla, jossa koko rakennuksen radiaattoriverkoston menoveden lämpötilaa laskettiin 7 °C yhdeksi viikoksi. Sisälämpötiloja ja menoveden lämpötilaa mitattiin viikko ennen suuntaissiirtoa, suuntaissiirron aikana sekä viikko sen jälkeen. Näiden mittausten perusteella laskettiin lämpötilan muutoksesta saatava energiansäästö laskennallisesti. Laskentatuloksia verrattiin todelliseen energiankulutukseen.
Tulokset osoittivat, että 7 °C:n suuntaissiirto alensi koulujen sisälämpötilaa keskimäärin hieman alle 1,0 °C (0,2–1,3 °C). Viikon aikana lämpöenergiaa säästyi laskennallisesti keskimäärin nettopinta-alaa kohden 0,53 kWh/m2 (0,13–0,81 kWh/m2) ja rakennuksen tilavuutta kohden 0,14 kWh/m3 (0,03–0,22 kWh/m3). Tutkimuksessa havaittiin, että laskennallisen ja todellisen energiankulutuksen välillä oli merkittäviä eroja, mikä heikentää laskennallisesti saavutettavan säästön luotettavuutta.
Tutkimus osoitti, että koulujen ollessa käyttämättöminä sisälämpötilan alentamisella on säästöpotentiaalia. Jatkotutkimuksissa tulisi selvittää, kuinka sisälämpötilan alentaminen voitaisiin toteuttaa laajemmin kouluissa eri puolilla Suomea pitempien lomakausien aikana. Lämpötilan alentamiseen liittyy kuitenkin edelleen haasteita, jotka on ratkaistava ennen jaksottaisen lämmityksen laajempaa käyttöönottoa.