uusiutuvaa energiaa käyttävät lämmitysjärjestelmät pientaloissa

Uusiutuvaa energiaa käyttävät lämmitysjärjestelmät pientaloissa

Mikko JuvaPientalorakentamisen Kehittämiskeskus PRKK ry

Työtehoseuran seminaari 11.4.2013Messukeskus

Uusiutuvat energiamuodot

• Puu ja puupohjaiset polttoaineet• Aurinkoenergia• Maalämpö• Vesivoima• Tuulivoima

Uusiutuvan energian käyttö 2010 ja tavoitteet 2020 Suomessa


Nyt 28 % kokonaiskulutuksesta


Nyt 28 % kokonaiskulutuksestaTavoite nostaa 38 %:iin

Energiankulutuksen jakautuminen

Asumisen energiankulutus

Asumisen energiankulutus

84 % Lämmitykseen16 % laitteisiin

Energiankulutuksen jakautuminen pientaloissa

Huonetilojen läm-mitysenergia; 50%

Käyt -töve-den läm-

mitys; 18%

Tu-loil-man es-

ilämmitys; 10%

Huoneisto- ja ki-inteistösähkö;

25%

Energian käyttö rakennustyypeittäin


Omakotitaloissanoin kolmasosa energiastapuun käytöllä


Maalämmön vaikutus koko rakennuskantaan vielä vähäinen

Lämmitysenergiankulutus eri aikakausilla

PRKK:n rakentajatutkimus 2013Mihin energiatehokkuusluokkaan talo suunniteltu

PRKK:n rakentajatutkimus 2013Päälämmitysjärjestelmä

PRKK:n rakentajatutkimus 2013Lisälämmöntuotanto

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

Pesällinen puuta 6-8 kg


Pesällinen puuta 6-8 kgEnergiasis. n. 4,3 kWh/kg


Pesällinen puuta 6-8 kgEnergiasis. n. 4,3 kWh/kgHyötysuhde 75 %


Pesällinen puuta 6-8 kgEnergiasis. n. 4,3 kWh/kgHyötysuhde 75 % 21 kWh/pesällinen


Lämmitysvaihe Pesällinen puuta 6-8 kgEnergiasis. n. 4,3 kWh/kgHyötysuhde 75 % 21 kWh/pesällinen



Teho laskee tasaisesti



7,3 h yli 2 kW

Teho laskee tasaisesti


Tehontarve (2000 luvun taloissa)

15 asteen pakkasellaLämmitetään 60 m2 tilaa

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)


4-henkinen perhe

Aurinkokeräimen mitoitus


• Käyttöveden lämmitys


• Käyttöveden lämmitys– n. 1,25 – 2 m2 keräinalaa / henkilö


• Käyttöveden lämmitys– n. 1,25 – 2 m2 keräinalaa / henkilö– n. 100-150 litraa varaajatilaa / hlö


• 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



varaaja mitoittaa vastaavasti 100 % suuremmaksi• Käyttöveden ja talon lämmitys




– Noin 2,5 – 3 m2 keräinalaa / hlö




– Noin 2,5 – 3 m2 keräinalaa / hlö– Noin 200-300 litraa varaajatilaa / hlö




– Noin 2,5 – 3 m2 keräinalaa / hlö– Noin 200-300 litraa varaajatilaa / hlö– Ylimitoitus kuten yllä

Aurinkokeräin yhdistettynä lämpövaraajaan


Aurinkokeräin

Aurinkokeräin yhdistettynä energiavaraajaan

Energiavaraaja


Puukattila


Lämmitys- ja käyttövesijärjestelmät

Aurinko-sähköpaneeli

Maalämpö

Tontin maaperästä talon lämmitys

Maalämpö


Kallio

Maalämpö


Pintamaa

Kallio

Maalämpö


Pintamaa

Maalämpö


Pintamaa

Kallio

Vesistö

Maaperä lämmönlähteenä


Vuotuinen lämpöenergia maaperästä Etelä-Suomessa



• Savimaaperässä 50 – 60 kWh/jm



• Savimaaperässä 50 – 60 kWh/jm• Hiekkamaaperässä 30 – 40 kWh/jm


Vuotuinen lämpöenergia maaperästä Etelä-Suomessa• Savimaaperässä 50 – 60 kWh/jm• Hiekkamaaperässä 30 – 40 kWh/jmTonttimaata tarvitaan noin 1,5 m2 yhtä putkimetriä kohti

• Kalliokaivon lämpöenergia 100 – 110 kWh/jm• Vesistöstä saadaan 70-80 kWh/jm

Lämpöpumppu

Lämpöpumppu

Paisunta- venttiili

Lämpöpumppu

Paisunta- venttiili

Neste höyrystyy

Höyrystin

Lämpöpumppu

Paisunta- venttiili

KompressoriHöyrystin

Neste höyrystyy

Lämpöpumppu

Paisunta- venttiili

Kompressori

Lauhdutin

Höyrystin

Neste höyrystyy

Kaasu tiivistyy

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-putkisto


Maalämpöpumppu

Maalämpö-putkisto


EnergiavaraajaMaalämpöpumppu

Maalämpö-putkisto


EnergiavaraajaMaalämpöpumppu

Maalämpö-putkisto

Aurinko-keräin

Tuulivoima

• Pien- ja mikrotuulivoimalat

Pien- ja mikrotuulivoimalat

• Teho yleensä 1-10 kW

• Investointi 10…40.000 €

Eri energiamuotoja voi yhdistellä

Investointikustannuksia

• Aurinkokerääjät 5.000 €• Lämmön talteenottopiippu 6.000 €• Vesikiert. Takka 7.000 €• Hybridivaraaja 2.500 €• Puu-/pellettikeskuslämmitys 13.000 € (ei sisällä pannuhuoneen, savuhormin ja varaston kustannuksia)

• Maalämpöpumppu 20.000 €

Kiitos

Mikko JuvaPRKK ry

uusiutuvaa energiaa käyttävät lämmitysjärjestelmät pientaloissa

Documents