Poistoilman lämmön hyödyntäminen lämpöpumpulla asuinkerrostalossa

Abstract

Insinöörityössä tutkittiin poistoilman lämmön talteenottojärjestelmän hyödyntämistä poistoilmalämpöpumpulla asuinkerrostalossa, jossa sen lämpöenergialla lämmitetään käyttövettä sekä lämmitysverkostoa kaukolämmön rinnalla. Kohteeseen tehtiin suunnitelmat, mittaukset sekä mitoitukset poistoilmalämpöpumppujärjestelmälle. Aiheessa käsiteltiin ensin teoriaa pääkomponenteista, minkä jälkeen tarkasteltiin laskelmia, suunnitelmia sekä kytkentöjä. Suunnitteluvaiheessa käytiin läpi vaiheittain pääkomponenttien mitoitukset. Suunnittelun jälkeen työstä laskettiin kohteen energiakustannuksia ja poistoilmalämpöpumppujärjestelmän kannattavuutta. Lisäksi tutkittiin myös jäähdytyksen käyttömahdollisuutta asuinkerrostalossa poistoilmalämpöpumpulla. Tavoitteena työssä oli toteuttaa toimiva kokonaisuus sekä kerätä tietoa järjestelmän toiminnasta ja kannattavuudesta. Lisäksi projektin tarkoituksena oli parantaa kohteen energiatehokkuutta ja asumisviihtyvyyttä. Kohteessa suoritettiin poistoilman lämpötilamittaukset huippuimurista, mittaustulokset osoittivat poistoilman lämpötilan olevan halutuissa arvoissa, eikä hajonta ole suurta. Suunnitelmat toteutettiin CADS-planner–ohjelmistolla, jolla tehtyjä kytkentä- ja säätökaavioita on esitelty työssä. Lopputuloksista havaittiin järjestelmän takaisinmaksuajan olevan yllättävän suuri. Tuloksista saatiin arvokasta tietoa järjestelmän kannattavuudesta sekä tulevaisuuden kohteiden suunnittelusta. Tulokset myös osoittivat järjestelmän hintatason kokonaisuudessaan suunnittelusta toteutukseen. Työn aikana todettiin myös järkeväksi ratkaisuksi vaihtaa koko lämmönjakokeskus, lämmönsiirrinten lisäämisen sijasta. Jäähdytyksen poistoilmalämpöpumpulla todettiin olevan mahdollinen, mutta sen toteutus nostaisi projektin hintaa huomattavasti.

The purpose of the final year project was to study the use and profitability of exhaust air heat recovery with a heat pump in a multi-storey building. The recovered heat was used to preheat both the domestic hot water of the building and the heating water of the radiator system. The main heat source was district heating and the heat pump was installed with parallel coupling along with it. Another goal of the project was to determine if a heat pump can be used for cooling in a multi-storey building. The methods used in the project were planning, calculations and measurements of the building’s heat system. The temperature of the exhaust air was measured with a data logger from the exhaust air fan. The profitability was calculated from the energy consumption of the previous year and from the savings provided by the heat pump. The schematics were made with the CADS Planner program. The project proved that cooling with a heat pump is possible but multiplies the price. It was shown that even without cooling the payback period of the system is quite long. The results provide valuable information for the planning of similar solutions in the future. The results also indicate profitability and the price range of the system.