PILP-järjestelmä kerrostalon energiatehokkuuden parantamisessa

Abstract

Opinnäytetyössä tutkittiin poistoilmalämpöpumppujärjestelmää ja sen hyödyntämistä vanhojen kerrostalojen tai vastaavien rakennusten korjausrakentamisessa. Tutkimuksen taustalla oli toimeksiantajan, LVIA-suunnittelutoimisto Hewal Oy:n, kiinnostus järjestelmän toteuttamiseen tulevissa saneerauskohteissaan, minkä vuoksi kaivattiin selvitystä muun muassa järjestelmän kannattavuudesta ja käytännön toteutettavuudesta.

Opinnäytetyötä varten kerättiin laajasti aihetta käsittelevää aineistoa ja sen pohjalta muodostettiin työn rakenne. Energiatehokkuutta koskevan lainsäädännössä todetaan korjauskohteidenkin olevan nykyisin velvoitettuja vastaamaan EU:n energiatehokkuusmääräyksiä. Seuraavaksi työssä esitetään lämpöpumppujen toiminnan termodynaaminen perusta. Lämpöopin pääsääntöjen mukaan systeemi pyrkii luonnostaan epäjärjestykseen eli käytännössä termiseen tasapainoon, mikä ilmenee eri lämmön siirtymisen muotoina. Lämpöpumppu hyödyntää luon-nollista prosessia ottamalla poistoilman sisäenergiaa talteen. Sitten käsitellään PILP-järjestelmän tyypillisten ratkaisujen rakenne ja toteutustapa ja esitellään lämmön talteenottoon käytettävien patterimallien toimintaa.

Opinnäytetyössä käytettiin Hewal Oy:n senhetkistä saneerauskohdetta, Marttilan Kortteerin Tornitaloa, tapaustutkimukseen. Kannattavuustarkasteluun valittiin Naavatar-järjestelmä. Kohteen teknisiä ominaisuuksia selvitettiin ja PILP:n toteutusta luonnosteltiin MagiCAD-piirroksella. Kohteeseen mitoitetun järjestelmän tiedoilla laskettiin takaisinmaksuaika. Kohde oli periaatteessa otollinen PILP:lle, mutta osoittautui lopulta kannattamattomaksi. Syiksi eriteltiin pieni ilmamäärä, paikallinen energiahinnoittelu sekä toteutuksen haastavuus.

The thesis was based on an assignment received from Hewal Oy, an HVAC de-sign company, which was curious about the potential of exhaust air heat pumps (EAHP) being used in the renovation of existing apartment houses. The company was interested in designing EAHP-systems for their clients, but did not previously have experience in the implementation of such systems.

The aim of the thesis was to lay out the basic structure, advantages and possibilities of an EAHP-system. An extensive selection of literature served as source material for the research, covering topics such as energy efficiency regulations, thermodynamics and air conditioning technology. The study focused on an actual case provided by Hewal Oy, where the goal was to determine if the EAHP-system was a profitable solution for that particular building. Based on the calculations made, the EAHP-system turned out not to be suitable in this case. Three insuperable factors were determined: insufficient exhaust air current restricted the heat recovery rate, adverse local pricing of district heating and electricity severely extended the repayment period and certain structural difficulties caused and sustained a high initial investment cost for the system.