Geoenergian hyödyntäminen keskisyvistä kaivoista asunto-osakeyhtiön lämmitykseen

Abstract

Tässä opinnäytetyössä selvitettiin geoenergian hyödyntämismahdollisuuksia 1970-luvulla rakennetun asunto-osakeyhtiön lämmityksessä keskisyvien lämpökaivojen avulla. Työn taustalla on tarve siirtyä energiatehokkaampiin ja vähäpäästöisempiin lämmitysratkaisuihin ja fossiilisten polttoaineiden vähentämiseksi. Asunto-osakeyhtiöllä on tavoitteena päästä riippumattomaksi energiantuotantolaitoksista ja tuottaa energiaa omaan käyttöönsä geoenergiaa hyödyntäen.

Tavoitteena oli määrittää optimaalisin lämpökaivojen syvyys sekä arvioida niiden energiantuotantopotentiaali suhteessa taloyhtiön lämmöntarpeeseen. Lisäksi työssä laskettiin suuntaa antavat investointikustannukset ja takaisinmak-suaika, jotka tukevat taloyhtiön päätöksentekoa geoenergian investoinnin suunnittelussa.

Työ perustuu kirjallisuuskatsaukseen, teknisiin laskelmiin ja energiantarpeen mitoitukseen, hyödyntäen alan ohjeita, tutkimuksia sekä laitevalmistajien luetteloita. Tulokset osoittivat, että keskisyvät lämpökaivot voivat kattaa suurimman osan rakennuksen lämmitysenergian tarpeesta ja parantaa energiatehokkuutta merkittävästi. Ratkaisu osoittautui teknisesti toteuttamiskelpoiseksi, ja sillä voidaan pitkällä aikavälillä pienentää lämmityskustannuksia. Johtopäätöksenä geoenergia tarjoaa kannattavan vaihtoehdon perinteiselle kaukolämmölle. Työtä voisi viedä pidemmälle tutkimalla geoenergian ja aurinkosähköjärjestelmän toimintaa yhdessä, jolloin lämmitysjärjestelmä voisi olla täysin omavarainen.

This thesis explores the potential of utilizing geoenergy through medium-deep boreholes to provide heating for a residential apartment building in Oulu, Finland. The study was motivated by need to find more energy-efficient and low-emission heating solutions in response to climate change and the reduction of fossil fuel use. The main object was to determine the optimal depth of boreholes and estimate their energy production capacity in relation to the building ´s heating demand. Additionally, the study includes indicative investment cost estimate and payback time to support decision-making regarding the implementation of a geoenergy system.

The thesis is based on a literature review, technical calculations, and energy demand assessments using current guidelines, research data, and manufacturer documentation. The finding suggest that medium-deep boreholes can significantly improve the building’s energy efficiency and offer a technically and economically feasible alternative to traditional district heating systems. The study concludes the geoenergy is a viable investment for housing companies, with further research recommended into more detailed economic modeling and integration with smart energy solutions.