Poistoilman lämmön talteenotto lämpöpumpulla lämmitys- ja käyttöveteen tai lämmönsiirtimellä tuloilmaan kaukolämpökerrostalossa

Abstract

Tämän insinöörityön tavoitteena oli verrata poistoilmalämpöpumpun (PILP) ja lämmön talteenotolla varustetun koneellisen tulo- ja poistoilmanvaihdon (LTO) elinkaaritaloutta sekä energiankäyttövaikutuksia rakennuksen ja yhdyskunnan kannalta. Työ rajattiin koskemaan 60–80-luvuilla rakennettuja kaukolämmitteisiä asuinkerrostaloja.

Tutkittavaksi etsittiin kaksi kerrostaloa pääkaupunkiseudulta, joihin on asennettu poistoilmalämpöpumppu. Molempiin kohteisiin on asennus tehty vuoden 2012 aikana. Kohteen energiankulutukset vuosilta 2009–2014 normeerattiin ja näiden normeerattujen energiankulutusten perusteella laskettiin PILP:n vaikutus energiankulutukseen ja kustannuksiin. Energiankulutus väheni toisessa kohteessa noin kolmanneksella ja toisessa melkein puolella. Kohteissa PILP säästi energiakustannuksissa 6 000–7 500 € vuodessa.

LTO:n energiankäyttövaikutukset arvioitiin laskennallisesti. LTO:n investointikustannukset jouduttiin myös arvioimaan urakoitsijan toiseen kohteeseen tekemän kustannusarvion perusteella. LTO vähensi kohteiden energiankulutusta noin 20 %. Energiakustannuksissa LTO säästi hieman alle 5 000 € vuodessa.

Järjestelmien elinkaarikustannukset laskettiin nettonykyarvomenetelmällä. PILP oli molemmissa kohteissa yksityistaloudellisesti kannattava investointi. PILP:n takaisinmaksuajat kohteissa olivat hieman yli 7 ja 11 vuotta. LTO:n hankinnan takaisinmaksuaika venyi oletet-tua 20 vuoden käyttöikää pidemmäksi. Epävarmoista lähtötiedoista eniten järjestelmien kannattavuuteen vaikutti kaukolämmön hinnan nousu.

Yhdyskunnan kannalta molemmat järjestelmät vähensivät energiankäytön aiheuttamaa luonnonvarojen kulutusta 10–15 %. PILP vähensi CO2-päästöjä toisessa kohteessa noin 50 % ja toisessa noin 30 %. LTO:n päästövaikutukset olivat molemmissa kohteissa hieman yli 20 %.

PILP:n asennus on energiansäästömielessä kannattavaa. Jotta LTO:n asennukset asunto-osakeyhtiöissä yleistyisi, täytyisi investointikustannuksia saada alhaisemmiksi. Tähän vaa-dittaisiin uusia innovaatioita.

The aim of this final year project was to compare an exhaust air heat pump and a ventila-tion system with heat recovery in regards to their life cycle costs and effects on the energy consumption of buildings. The effects on the environment were also studied through both consumption of natural resources and CO2-emissions.

Two residential buildings with an exhaust air heat pump were studied. Their actual energy consumption was normalized and used to calculate the energy savings due to the heat pump. The energy savings for these buildings were 30 % and almost 50 %, respectively, or 6 000–7 500 € per year.

The effects of ventilation heat recovery were evaluated with computational methods. The energy savings for the ventilation heat recovery were a little over 20 %. This is equivalent to 5 000 € per year.

The life cycle costs were analyzed with the net present value method for a 20 year time frame. The investment in a heat pump was profitable but the ventilation system with heat recovery did not pay itself back in the 20 year time frame.

Housing associations will be able to evaluate, utilizing this thesis, the pros and cons of these systems when planning renovations.