Transcript PowerPoint-esitys

Työtehoseuran seminaari 11.4.2013
Messukeskus
Uusiutuvaa energiaa käyttävät
lämmitysjärjestelmät pientaloissa
Mikko Juva
Pientalorakentamisen Kehittämiskeskus PRKK ry
Uusiutuvat energiamuodot
•
•
•
•
•
Puu ja puupohjaiset polttoaineet
Aurinkoenergia
Maalämpö
Vesivoima
Tuulivoima
Uusiutuvan
energian käyttö
2010 ja tavoitteet
2020 Suomessa
Uusiutuvan
energian käyttö
2010 ja tavoitteet
2020 Suomessa
Nyt 28 % kokonaiskulutuksesta
Uusiutuvan
energian käyttö
2010 ja tavoitteet
2020 Suomessa
Nyt 28 % kokonaiskulutuksesta
Tavoite nostaa 38 %:iin
Energiankulutuksen jakautuminen
Energiankulutuksen jakautuminen
Asumisen energiankulutus
Asumisen energiankulutus
Asumisen energiankulutus
Asumisen energiankulutus
Asumisen energiankulutus
84 % Lämmitykseen
16 % laitteisiin
Energiankulutuksen jakautuminen
pientaloissa
Huoneistoja
kiinteistösäh
kö, 25%
Tuloilman
esilämmitys,
10%
Käyttöveden
lämmitys,
18%
Huonetilojen
lämmitysene
rgia, 50%
Energian käyttö rakennustyypeittäin
Energian käyttö rakennustyypeittäin
Omakotitaloissa
noin kolmasosa
energiasta
puun käytöllä
Energian käyttö rakennustyypeittäin
Omakotitaloissa
noin kolmasosa
energiasta
puun käytöllä
Energian käyttö rakennustyypeittäin
Omakotitaloissa
noin kolmasosa
energiasta
puun käytöllä
Energian käyttö rakennustyypeittäin
Maalämmön
vaikutus koko
rakennuskantaan
vielä vähäinen
Energian käyttö rakennustyypeittäin
Maalämmön
vaikutus koko
rakennuskantaan
vielä vähäinen
Energian käyttö rakennustyypeittäin
Maalämmön
vaikutus koko
rakennuskantaan
vielä vähäinen
Lämmitysenergiankulutus eri aikakausilla
PRKK:n rakentajatutkimus 2013
Mihin energiatehokkuusluokkaan talo suunniteltu
PRKK:n rakentajatutkimus 2013
Mihin energiatehokkuusluokkaan talo suunniteltu
PRKK:n rakentajatutkimus 2013
Päälämmitysjärjestelmä
PRKK:n rakentajatutkimus 2013
Päälämmitysjärjestelmä
PRKK:n rakentajatutkimus 2013
Lisälämmöntuotanto
Uusiutuvan energian lämmitysjärjestelmät
• Puu
– Varaavat takat
– Puukattilat
– Vesikiertoinen takka tai tulisija
– Lämmön talteenottopiippu takoissa ja kiukaissa
– Yhdistelmäkattilat
Puu
Varaava takka
- kokonaislä
Muurattu takka
Vuolukivitakka
Tulisijan lämmönluovutusteho
Tulisijan lämmönluovutusteho
Pesällinen puuta 6-8 kg
Tulisijan lämmönluovutusteho
Pesällinen puuta 6-8 kg
Energiasis. n. 4,3 kWh/kg
Tulisijan lämmönluovutusteho
Pesällinen puuta 6-8 kg
Energiasis. n. 4,3 kWh/kg
Hyötysuhde 75 %
Tulisijan lämmönluovutusteho
Pesällinen puuta 6-8 kg
Energiasis. n. 4,3 kWh/kg
Hyötysuhde 75 %
 21 kWh/pesällinen
Tulisijan lämmönluovutusteho
Pesällinen puuta 6-8 kg
Energiasis. n. 4,3 kWh/kg
Hyötysuhde 75 %
 21 kWh/pesällinen
Tulisijan lämmönluovutusteho
Pesällinen puuta 6-8 kg
Energiasis. n. 4,3 kWh/kg
Hyötysuhde 75 %
 21 kWh/pesällinen
Tulisijan lämmönluovutusteho
Lämmitysvaihe
Pesällinen puuta 6-8 kg
Energiasis. n. 4,3 kWh/kg
Hyötysuhde 75 %
 21 kWh/pesällinen
Tulisijan lämmönluovutusteho
Lämmitysvaihe
Pesällinen puuta 6-8 kg
Energiasis. n. 4,3 kWh/kg
Hyötysuhde 75 %
 21 kWh/pesällinen
Tulisijan lämmönluovutusteho
Lämmitysvaihe
Pesällinen puuta 6-8 kg
Energiasis. n. 4,3 kWh/kg
Hyötysuhde 75 %
 21 kWh/pesällinen
Tulisijan lämmönluovutusteho
Lämmitysvaihe
Pesällinen puuta 6-8 kg
Energiasis. n. 4,3 kWh/kg
Hyötysuhde 75 %
 21 kWh/pesällinen
Tulisijan lämmönluovutusteho
Pesällinen puuta 6-8 kg
Energiasis. n. 4,3 kWh/kg
Hyötysuhde 75 %
 21 kWh/pesällinen
Teho laskee
tasaisesti
Tulisijan lämmönluovutusteho
Pesällinen puuta 6-8 kg
Energiasis. n. 4,3 kWh/kg
Hyötysuhde 75 %
 21 kWh/pesällinen
Teho laskee
tasaisesti
Tulisijan lämmönluovutusteho
Pesällinen puuta 6-8 kg
Energiasis. n. 4,3 kWh/kg
Hyötysuhde 75 %
 21 kWh/pesällinen
Teho laskee
tasaisesti
Tulisijan lämmönluovutusteho
Pesällinen puuta 6-8 kg
Energiasis. n. 4,3 kWh/kg
Hyötysuhde 75 %
 21 kWh/pesällinen
Teho laskee
tasaisesti
Tulisijan lämmönluovutusteho
Pesällinen puuta 6-8 kg
Energiasis. n. 4,3 kWh/kg
Hyötysuhde 75 %
 21 kWh/pesällinen
Teho laskee
tasaisesti
7,3 h yli 2 kW
Tehontarve (2000 luvun taloissa)
15 asteen pakkasella
Lämmitetään 60 m2 tilaa
Tehontarve (2000 luvun taloissa)
15 asteen pakkasella
Lämmitetään 60 m2 tilaa
Tehontarve (2000 luvun taloissa)
15 asteen pakkasella
Lämmitetään 60 m2 tilaa
Tehontarve (2000 luvun taloissa)
15 asteen pakkasella
Lämmitetään 60 m2 tilaa
Tehontarve (2000 luvun taloissa)
15 asteen pakkasella
Lämmitetään 60 m2 tilaa
Tehontarve (2000 luvun taloissa)
15 asteen pakkasella
Lämmitetään 60 m2 tilaa
Tehontarve (2000 luvun taloissa)
15 asteen pakkasella
Lämmitetään 60 m2 tilaa
Tehontarve (2000 luvun taloissa)
15 asteen pakkasella
Lämmitetään 60 m2 tilaa
Tehontarve (2000 luvun taloissa)
15 asteen pakkasella
Lämmitetään 60 m2 tilaa
Vesikeskuslämmitys
Vesikeskuslämmitys
Vesikeskuslämmitys
Puukeskuslämmitys
Lämmönsiirrin varaavassa takassa
Uunin tuottamasta
lämmöstä 30 – 50 %
saadaan siirrettyä
veteen
Lämmön talteenottopiippu
Uusiutuvan energian lämmitysjärjestelmät
• Pelletti
– Pellettikattilat
– Pellettitakat
– Yhdistelmäkattilat
Pellettilämmitys
Varastosäiliö
ja
pellettipoltin
Pellettitakka
Aurinkoenergia
• Aurinkokeräimet
– Yhdistetään vesikeskuslämmitykseen tai
lämminvesivaraajaan
• Aurinkosähköpaneeli
– Tuottavat sähköä
Aurinkokeräimet
maalis-syyskuu
Aurinkokeräimen tuottama energia(6 m2)
Aurinkokeräimen tuottama energia(6 m2)
Aurinkokeräimen tuottama energia(6 m2)
Aurinkokeräimen tuottama energia(6 m2)
Aurinkokeräimen tuottama energia(6 m2)
4-henkinen perhe
Aurinkokeräimen tuottama energia(6 m2)
Aurinkokeräimen mitoitus
Aurinkokeräimen mitoitus
• Käyttöveden lämmitys
Aurinkokeräimen mitoitus
• Käyttöveden lämmitys
– n. 1,25 – 2 m2 keräinalaa / henkilö
Aurinkokeräimen mitoitus
• Käyttöveden lämmitys
– n. 1,25 – 2 m2 keräinalaa / henkilö
– n. 100-150 litraa varaajatilaa / hlö
Aurinkokeräimen mitoitus
• Käyttöveden lämmitys
– n. 1,25 – 2 m2 keräinalaa / henkilö
– n. 100-150 litraa varaajatilaa / hlö
– Mikäli keräinten määrä ylimitoitetaan 50 %, pitää
varaaja mitoittaa vastaavasti 100 % suuremmaksi
Aurinkokeräimen mitoitus
• Käyttöveden lämmitys
– n. 1,25 – 2 m2 keräinalaa / henkilö
– n. 100-150 litraa varaajatilaa / hlö
– Mikäli keräinten määrä ylimitoitetaan 50 %, pitää
varaaja mitoittaa vastaavasti 100 % suuremmaksi
• Käyttöveden ja talon lämmitys
Aurinkokeräimen mitoitus
• Käyttöveden lämmitys
– n. 1,25 – 2 m2 keräinalaa / henkilö
– n. 100-150 litraa varaajatilaa / hlö
– Mikäli keräinten määrä ylimitoitetaan 50 %, pitää
varaaja mitoittaa vastaavasti 100 % suuremmaksi
• Käyttöveden ja talon lämmitys
– Noin 2,5 – 3 m2 keräinalaa / hlö
Aurinkokeräimen mitoitus
• Käyttöveden lämmitys
– n. 1,25 – 2 m2 keräinalaa / henkilö
– n. 100-150 litraa varaajatilaa / hlö
– Mikäli keräinten määrä ylimitoitetaan 50 %, pitää
varaaja mitoittaa vastaavasti 100 % suuremmaksi
• Käyttöveden ja talon lämmitys
– Noin 2,5 – 3 m2 keräinalaa / hlö
– Noin 200-300 litraa varaajatilaa / hlö
Aurinkokeräimen mitoitus
• Käyttöveden lämmitys
– n. 1,25 – 2 m2 keräinalaa / henkilö
– n. 100-150 litraa varaajatilaa / hlö
– Mikäli keräinten määrä ylimitoitetaan 50 %, pitää
varaaja mitoittaa vastaavasti 100 % suuremmaksi
• Käyttöveden ja talon lämmitys
– Noin 2,5 – 3 m2 keräinalaa / hlö
– Noin 200-300 litraa varaajatilaa / hlö
– Ylimitoitus kuten yllä
Aurinkokeräin yhdistettynä lämpövaraajaan
Aurinkokeräin yhdistettynä lämpövaraajaan
Aurinkokeräin
Aurinkokeräin yhdistettynä lämpövaraajaan
Aurinkokeräin
Aurinkokeräin yhdistettynä lämpövaraajaan
Aurinkokeräin
Aurinkokeräin yhdistettynä lämpövaraajaan
Aurinkokeräin
Aurinkokeräin yhdistettynä lämpövaraajaan
Aurinkokeräin
Aurinkokeräin yhdistettynä energiavaraajaan
Energiavaraaja
Aurinkokeräin yhdistettynä lämpövaraajaan
Puukattila
Aurinkokeräin yhdistettynä lämpövaraajaan
Lämmitys- ja
käyttövesijärjestelmät
Aurinkosähköpaneeli
Maalämpö
Tontin maaperästä talon lämmitys
Maalämpö
Tontin maaperästä talon lämmitys
Maalämpö
Tontin maaperästä talon lämmitys
Kallio
Maalämpö
Tontin maaperästä talon lämmitys
Kallio
Maalämpö
Tontin maaperästä talon lämmitys
Pintamaa
Kallio
Maalämpö
Tontin maaperästä talon lämmitys
Pintamaa
Maalämpö
Tontin maaperästä talon lämmitys
Vesistö
Pintamaa
Kallio
Maaperä lämmönlähteenä
Maaperä lämmönlähteenä
Vuotuinen lämpöenergia maaperästä
Etelä-Suomessa
Maaperä lämmönlähteenä
Vuotuinen lämpöenergia maaperästä
Etelä-Suomessa
• Savimaaperässä 50 – 60 kWh/jm
Maaperä lämmönlähteenä
Vuotuinen lämpöenergia maaperästä
Etelä-Suomessa
• Savimaaperässä 50 – 60 kWh/jm
• Hiekkamaaperässä 30 – 40 kWh/jm
Maaperä lämmönlähteenä
Vuotuinen lämpöenergia maaperästä Etelä-Suomessa
• Savimaaperässä 50 – 60 kWh/jm
• Hiekkamaaperässä 30 – 40 kWh/jm
Tonttimaata tarvitaan noin 1,5 m2 yhtä putkimetriä
kohti
• Kalliokaivon lämpöenergia 100 – 110 kWh/jm
• Vesistöstä saadaan 70-80 kWh/jm
Lämpöpumppu
Lämpöpumppu
Paisuntaventtiili
Lämpöpumppu
Höyrystin
Neste
höyrystyy
Paisuntaventtiili
Lämpöpumppu
Höyrystin
Neste
höyrystyy
Kompressori
Paisuntaventtiili
Lämpöpumppu
Höyrystin
Neste
höyrystyy
Kaasu
Kompressori tiivistyy
Paisuntaventtiili
Lauhdutin
Maalämpöjärjestelmä
• Lämpöpumpun hyötysuhde, eli COP-luku
– COP (coefficient of performance) – luku kertoo
kuinka monikertaisesti lämpöpumppu tuottaa
enrgiaa suhteessa käytettyyn tehoon
– Esim. COP-luku 4,8 kertoo, että yhden
kilowattitunnin sähköenergialla saadaan 4,8 kWh
lämpöenergiaa.
Maalämpöjärjestelmän mitoitus
• Osatehomitoitus
– Esim. 60-90 % lämmöntarpeesta kovalla
pakkasella tuotetaan lämpöpumpulla
– Loppuosa lämmöntarpeesta tuotetaan
maalämpöpumpun sähkövastuksella
– Osatehomitoituksellakin katetaan maalämmöllä
kuitenkin jopa 95-99 % vuotuisesta
energiantarpeesta
– Osateholle mitoitettu maalämpöpumppu käy
pidempiä syklejä optimaalisella hyötysuhteella
Maalämpö ja aurinkokeräin
Maalämpö ja aurinkokeräin
Maalämpöputkisto
Maalämpö ja aurinkokeräin
Maalämpöputkisto
Maalämpö ja aurinkokeräin
Maalämpöpumppu
Maalämpöputkisto
Maalämpö ja aurinkokeräin
Maalämpöpumppu
Maalämpöputkisto
Maalämpö ja aurinkokeräin
Maalämpöpumppu
Maalämpöputkisto
Maalämpö ja aurinkokeräin
Energiavaraaja
Maalämpöpumppu
Maalämpöputkisto
Maalämpö ja aurinkokeräin
Energiavaraaja
Maalämpöpumppu
Maalämpöputkisto
Maalämpö ja aurinkokeräin
Energiavaraaja
Maalämpöpumppu
Maalämpöputkisto
Maalämpö ja aurinkokeräin
Energiavaraaja
Maalämpöpumppu
Aurinkokeräin
Maalämpöputkisto
Tuulivoima
• Pien- ja mikrotuulivoimalat
Pien- ja mikrotuulivoimalat
• Teho yleensä
1-10 kW
• Investointi
10…40.000 €
Eri energiamuotoja voi yhdistellä
Eri energiamuotoja voi yhdistellä
Eri energiamuotoja voi yhdistellä
Eri energiamuotoja voi yhdistellä
Eri energiamuotoja voi yhdistellä
Investointikustannuksia
•
•
•
•
•
Aurinkokerääjät
Lämmön talteenottopiippu
Vesikiert. Takka
Hybridivaraaja
Puu-/pellettikeskuslämmitys
5.000 €
6.000 €
7.000 €
2.500 €
13.000 €
(ei sisällä pannuhuoneen, savuhormin ja varaston kustannuksia)
• Maalämpöpumppu
20.000 €
Kiitos
Mikko Juva
PRKK ry