Omavarainen energiatuotanto omakotitalossa

Abstract

Opinnäytetyössä tutkittiin toimeksiantajan omakotitalon energiajärjestelmää ja etsittiin ratkaisuja sen toiminnan parantamiseksi. Taloa ei ole liitetty sähköverk-koon ja sähköenergia tuotetaan itse aggregaatilla, sekä aurinkopaneeleilla ja varastoidaan akkuihin. Lämmitysenergiaa tuotetaan puukattilalla ja aurinkoke-räimillä. Työssä luotiin tarkka kuvaus järjestelmästä, jotta toimeksiantajan on helppo ymmärtää sen laitteiden toiminta. Omakotitalo sijaitsee noin 20 kilomet-rin päässä Kemi-Tornion lentoasemasta.

Työssä selvitettiin yleisesti eri lämmitysjärjestelmiä, lämmitysenergian tarvetta ja vaihtoehtoja omavaraisille energialähteille. Omavaraisessa sähköenergian tuo-tannossa käsiteltiin aurinkopaneeleita ja tuulivoimaloita. Akkutekniikka on hy-vin tärkeä osa järjestelmää, jota ei ole liitetty sähköverkkoon, joten siitä on oma lukunsa. Akkujärjestelmissä on suuret virrat, joten työssä on asiaa myös johti-mien mitoituksesta.

Opinnäytetyössä saatiin kohteen omakotitalon järjestelmä toimimaan hyvin, kun alkuperäiset vioittuneet akut poistettiin ja tilalle asennettiin teollisuusteh-taasta poistetut varajärjestelmän akut. Kohteen sähköenergian kulutusta vuo-rokautta kohti saatiin pienennettyä paljon ja sen seurantaa helpotettiin. Lopus-sa on arvioitu tuulivoimalan hankintakustannuksia ja sen sähköenergian vuo-situottoa sekä esitetty parannusehdotuksia tulevaisuutta varten.

The purpose of this thesis was to explore the commissioner’s house and its energy system and to find solutions to improve it. The house is in an off-grid system and the batteries are charged by a diesel generator and solar panels. Heating water and hot water are produced by a firewood boiler and solar ther-mal collectors. The thesis gives a clear description about the house’s energy system. There is also diagrams of devices, electrical wiring and heating system. The house is located near Kemi-Tornio Airport.

The thesis studies self-sufficient energy production and how to produce heat-ing energy by using renewable sources. It also studies renewable sources for electricity. In an off-grid system batteries are important so there is a separate chapter for that.

Original batteries were in a very bad condition so they had to be removed. New batteries came from some factory’s UPS system. Another great improvement was achieved by smaller power consumption. At the end of the thesis there is an estimate about wind energy costs and benefits. There are also suggestions for future improvements.