Maalämpökaivokenttien optimointi
Juntunen, Janina (2020)
Juntunen, Janina
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-202004306694
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202004306694
Tiivistelmä
Tämä insinöörityö tehtiin Äyräväinen Oy:lle, ja työn tavoitteena oli ottaa kantaa maalämpökaivojen sijoitteluun, lämpökaivokentän kokoon ja syvyyteen optimaalisen lopputuloksen saavuttamiseksi. Opinnäytetyössä käytettiin apuna Earth Energy Designer -ohjelmaa, joka on kehitetty lämpökaivokenttien mitoitukseen.
Lämpöpumppujärjestelmän suunnittelussa on tehtävä valintoja ja päätöksiä, jotka vaikuttavat kustannuksiin, energiatehokkuuteen, järjestelmän käyttöikään ja turvallisuuteen sekä ympäristöön pääseviin päästöihin. Ensi tekijöiksi käsitellään rakennuksen lämmitys- ja jäähdytystarpeiden vaikutus lämpöpumpun järjestelmälaskentaan ja suunnitteluun. Tämän jälkeen havaitaan minkälainen optimaalinen geokenttä on mahdollista saada aikaiseksi eri muuttujia ja parametreja käyttäen.
Taivallahden koulun peruskorjauksen yhteydessä tutkittiin, onko osa rakennuksen lämmitystehontarpeesta ja sähköenergiantarpeesta järkevää tuottaa maalämpöä käyttäen. Järjestelmän toteutuksesta tehtiin investointilaskelma ja elinkaarikustannuslaskelmat. Maalämpö mitoitettiin osatehoiseksi, kattamaan 74 % rakennusten IV-lämmitys ja lämmitystehosta. Koulun piha-alueita käytettiin geokenttä alueina, joista olisi mahdollista saada katettua 80 % koko rakennuksen tavoitteellisesta lämmitysenergiantarpeesta.
Geoenergiakentälle saatiin mahtumaan 47 energiakaivoa, jotka ovat 319 m syviä. Poraaminen on mahdollista toteuttaa vinoporauksena, jolloin vältytään vahingoittamasta nykyisiä pihaelementtejä, sekä kalliota ja puita.
Lämpöpumppujärjestelmän suunnittelussa on tehtävä valintoja ja päätöksiä, jotka vaikuttavat kustannuksiin, energiatehokkuuteen, järjestelmän käyttöikään ja turvallisuuteen sekä ympäristöön pääseviin päästöihin. Ensi tekijöiksi käsitellään rakennuksen lämmitys- ja jäähdytystarpeiden vaikutus lämpöpumpun järjestelmälaskentaan ja suunnitteluun. Tämän jälkeen havaitaan minkälainen optimaalinen geokenttä on mahdollista saada aikaiseksi eri muuttujia ja parametreja käyttäen.
Taivallahden koulun peruskorjauksen yhteydessä tutkittiin, onko osa rakennuksen lämmitystehontarpeesta ja sähköenergiantarpeesta järkevää tuottaa maalämpöä käyttäen. Järjestelmän toteutuksesta tehtiin investointilaskelma ja elinkaarikustannuslaskelmat. Maalämpö mitoitettiin osatehoiseksi, kattamaan 74 % rakennusten IV-lämmitys ja lämmitystehosta. Koulun piha-alueita käytettiin geokenttä alueina, joista olisi mahdollista saada katettua 80 % koko rakennuksen tavoitteellisesta lämmitysenergiantarpeesta.
Geoenergiakentälle saatiin mahtumaan 47 energiakaivoa, jotka ovat 319 m syviä. Poraaminen on mahdollista toteuttaa vinoporauksena, jolloin vältytään vahingoittamasta nykyisiä pihaelementtejä, sekä kalliota ja puita.