Kauko- ja maalämpöjärjestelmien vertailu uudisasuinkerrostalossa
Tamminen, Eemil (2020)
Tamminen, Eemil
2020
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202004205445
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202004205445
Tiivistelmä
Opinnäytetyön aiheena oli lämmitysjärjestelmien vertailu uudisasuinkerrostalossa. Työn tavoitteena oli tutkia uuden asuinkerrostalon kaukolämmitystä sekä täys- ja osateholle mitoitettuja maalämpöjärjestelmiä ja niiden kannattavuutta elinkaarikustannusvertailuilla Suomen neljälle eri säävyöhykkeellä. Maalämpöä tarkasteltiin lattia- (+35/+30 °C) ja patterilämmityksen (+45/+30 °C) lämmönjakotavoilla, joissa molemmissa huomioitiin käyttöveden esilämmitys.
Teoriaosuudessa perehdyttiin rakennusten energiatehokkuuteen, lämmitystehon tarpeeseen sekä kauko- ja maalämpöjärjestelmiin. Niillä on keskeinen asema sekä kestävässä kehityksessä että ilmastonmuutoksen torjunnassa.
Tutkimusosuudessa kaukolämpöjärjestelmän lämpimän käyttöveden tehon tarve selvitettiin vesikalusteiden normivirtaamien mukaan lasketun mitoitusvirtaaman perusteella ja maalämpöjärjestelmään tämä teho puolestaan selvitettiin lämpimän käyttöveden vuorokaudessa edellyttämän nettoenergian perusteella. Ilmanvaihdon tehon tarvetta selvitettäessä käytettiin IV-laitetoimittajan ilmoittamia tehoarvoja. Rakennuksen huonetilakohtaiset lämpöhäviöt ja LVI-järjestelmien vuotuinen energian tarve laskettiin alan laskentaohjelmistojen avulla. Saatujen tulosten perusteella mitoitettiin eri lämmitysjärjestelmät. Näille laadittiin investointi- ja käyttökustannuslaskelmat.
Tämän ohella tutkimusosuudessa laskettiin kauko- ja maalämmön elinkaarikustannukset Suomen neljällä säävyöhykkeellä 25 ja 50 vuoden laskentajaksoilla. Tätä varten laadittiin laskentataulukko, jossa huomioitiin investointi- ja energiakustannusten lisäksi huolto- ja uusimiskustannukset, reaalikorko sekä arvioitu sähkön ja lämmön reaalinen hinnannousu.
Lämmitysjärjestelmien kokonaiskustannusten nykyarvo vaihteli 50 vuoden tarkastelujakson aikana 1 177 000–1 583 000 €. Havaittiin, että maalämpöjärjestelmän kannattavuus verrattuna kaukolämpöön paranee siirryttäessä etelästä kohti pohjoisempia ilmastovyöhykkeitä, lämmönjakotavan ollessa lattialämmitys patterilämmityksen sijaan tai mitoituksen ollessa täystehomitoitus osatehomitoituksen sijasta. Maalämpöjärjestelmien elinkaarikustannukset alittavat kaukolämmön elinkaarikustannukset näistä tekijöistä riippuen 13–19 vuoden kohdalla.
Teoriaosuudessa perehdyttiin rakennusten energiatehokkuuteen, lämmitystehon tarpeeseen sekä kauko- ja maalämpöjärjestelmiin. Niillä on keskeinen asema sekä kestävässä kehityksessä että ilmastonmuutoksen torjunnassa.
Tutkimusosuudessa kaukolämpöjärjestelmän lämpimän käyttöveden tehon tarve selvitettiin vesikalusteiden normivirtaamien mukaan lasketun mitoitusvirtaaman perusteella ja maalämpöjärjestelmään tämä teho puolestaan selvitettiin lämpimän käyttöveden vuorokaudessa edellyttämän nettoenergian perusteella. Ilmanvaihdon tehon tarvetta selvitettäessä käytettiin IV-laitetoimittajan ilmoittamia tehoarvoja. Rakennuksen huonetilakohtaiset lämpöhäviöt ja LVI-järjestelmien vuotuinen energian tarve laskettiin alan laskentaohjelmistojen avulla. Saatujen tulosten perusteella mitoitettiin eri lämmitysjärjestelmät. Näille laadittiin investointi- ja käyttökustannuslaskelmat.
Tämän ohella tutkimusosuudessa laskettiin kauko- ja maalämmön elinkaarikustannukset Suomen neljällä säävyöhykkeellä 25 ja 50 vuoden laskentajaksoilla. Tätä varten laadittiin laskentataulukko, jossa huomioitiin investointi- ja energiakustannusten lisäksi huolto- ja uusimiskustannukset, reaalikorko sekä arvioitu sähkön ja lämmön reaalinen hinnannousu.
Lämmitysjärjestelmien kokonaiskustannusten nykyarvo vaihteli 50 vuoden tarkastelujakson aikana 1 177 000–1 583 000 €. Havaittiin, että maalämpöjärjestelmän kannattavuus verrattuna kaukolämpöön paranee siirryttäessä etelästä kohti pohjoisempia ilmastovyöhykkeitä, lämmönjakotavan ollessa lattialämmitys patterilämmityksen sijaan tai mitoituksen ollessa täystehomitoitus osatehomitoituksen sijasta. Maalämpöjärjestelmien elinkaarikustannukset alittavat kaukolämmön elinkaarikustannukset näistä tekijöistä riippuen 13–19 vuoden kohdalla.