Lämpöpumppujärjestelmien mitoitus
Paavola, Marko (2023)
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2023112431587
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2023112431587
Tiivistelmä
Insinöörityössä selvitettiin lämpöpumppujärjestelmien mitoituksen nykytilanteen toimintatapoja sekä ongelmia. Lämpöpumppujärjestelmät ovat yleistyneet nopeaa vauhtia, mutta niiden mitoitukseen ei ole sovittu yleisiä sääntöjä.
Työssä käytiin ensin läpi lämpöpumppujen teoriaa ja erilaisia lämpöpumpputyyppejä, joita markkinoilta löytyy. Tämän jälkeen käytiin läpi lämpöpumppujen mitoitusperusteita ja eri osia, joita kuuluu lämpöpumppujärjestelmien mitoitukseen. Lopuksi perehdyttiin insinöörityössä tarkasteltavan kohteen mitoitukseen.
Lämpöpumppujärjestelmien onnistunut mitoitus perustuu rakennuksen energian- ja lämmitystehontarpeeseen ja näistä energiantarve on mitoituksen kannalta merkittävämpi. Rakennuksen energiantarpeen arvioinnissa tulee lämpöpumppujärjestelmän mitoittajalla olla tarkka käsitys, miten siihen on päädytty. Etenkin jos käytetään simulointimallia mitoituksen lähtötietona, tulee simulointimallin olla tavoite-energiamalli. Lämpöpumppua ei yleensä mitoiteta kattamaan koko rakennuksen energiantarvetta, vaan lisäjärjestelmällä tuotetaan huippukulutuksen aikainen energia. Optimaalinen lämpöpumpun energianpeittoaste voidaan määritellä elinkaarikustannusanalyysillä, jossa verrataan suuremman lämpöpumpun investointia sen suuremman energiapeittoasteen tuomiin säästöihin. Energiakaivoja käytetään usein lämpöpumppujärjestelmän energianlähteenä. Energiakaivojen mitoitus perustuu niistä kerättävään energiamäärään ja maaperän ominaisuuksiin. Energiankaivojen mitoitus tulee tehdä siihen tarkoitetulla mitoitusohjelmalla.
Työssä käytiin ensin läpi lämpöpumppujen teoriaa ja erilaisia lämpöpumpputyyppejä, joita markkinoilta löytyy. Tämän jälkeen käytiin läpi lämpöpumppujen mitoitusperusteita ja eri osia, joita kuuluu lämpöpumppujärjestelmien mitoitukseen. Lopuksi perehdyttiin insinöörityössä tarkasteltavan kohteen mitoitukseen.
Lämpöpumppujärjestelmien onnistunut mitoitus perustuu rakennuksen energian- ja lämmitystehontarpeeseen ja näistä energiantarve on mitoituksen kannalta merkittävämpi. Rakennuksen energiantarpeen arvioinnissa tulee lämpöpumppujärjestelmän mitoittajalla olla tarkka käsitys, miten siihen on päädytty. Etenkin jos käytetään simulointimallia mitoituksen lähtötietona, tulee simulointimallin olla tavoite-energiamalli. Lämpöpumppua ei yleensä mitoiteta kattamaan koko rakennuksen energiantarvetta, vaan lisäjärjestelmällä tuotetaan huippukulutuksen aikainen energia. Optimaalinen lämpöpumpun energianpeittoaste voidaan määritellä elinkaarikustannusanalyysillä, jossa verrataan suuremman lämpöpumpun investointia sen suuremman energiapeittoasteen tuomiin säästöihin. Energiakaivoja käytetään usein lämpöpumppujärjestelmän energianlähteenä. Energiakaivojen mitoitus perustuu niistä kerättävään energiamäärään ja maaperän ominaisuuksiin. Energiankaivojen mitoitus tulee tehdä siihen tarkoitetulla mitoitusohjelmalla.