Herkkyysanalyysissä tarkastellaan tärkeimpien muuttujien vaikutusta investoinnin kannattavuuteen. Tarkasteltavina kohteina ovat investoinnin kokonaiskustannus (€), kaukolämmön tuotantokustannus (€/MWh), lauhteen lämpötila (°C) ja raakaveden tarve (m3/a). Nämä tekijät ovat järjestelmän kustannusten, mitoituksen ja toimivuuden kannalta tärkeimmät tekijät ja herkkyysanalyysissä tarkastellaankin millaiset vaikutukset näiden tekijöiden mahdollisilla muutoksilla olisi kokonaiskannattavuuteen. Investoinnin ja kaukolämmön tuotantokustannuksen osalta tarkastellaan hinnan muutosta. Raakaveden tarpeen arvioinnissa muutetaan raakaveden vuosikulutusta, joka vaikuttaa siihen siirrettävissä olevan lämmön määrään. Lauhteen lämpötilan tarkastelussa selvitetään miten savukaasupesurista poistettavan lauhteen lämpötila vaikuttaa suunniteltujen lämmönvaihtimien lämmönsiirtopotentiaaliin ja millaiset vaikutukset lämpötilan muutoksella on suunniteltuun järjestelmään. Kuvassa 35 esitetään herkkyysanalyysin tulokset. Kuvassa tarkastellaan edellä mainittuihin tekijöihin tehtyjen -10 % – 10 % muutoksien vaikutusta korottomaan takaisinmaksuaikaan. Muut aiemmin tarkastellut takaisinmaksuajat muuttuvat samassa suhteessa.
Kuva 35: Lauhteen lämmöntalteenoton herkkyysanalyysin tulokset.
Yllä olevasta kuvasta nähdään, että investoinnin takaisinmaksuajan kannalta investoinnin kokonaiskustannus, kaukolämmön tuotantokustannus sekä raakaveden tarve ovat kaikki yhtä merkittäviä kannattavuuden näkökulmasta Kustannusten muutos 10 % vaikuttaa näistä jokaisen takaisinmaksuaikaan 0,3–0,4 vuotta. Näin ollen pienet muutokset kustannuksissa eivät ole merkittävä riski investoinnin kannattavuudelle. Kaukolämmön tuotantokustannusten lasku ei ole todennäköistä tulevina vuosina, joten tuotantokustannuksen muutos ole merkittävä riski investoinnin kannattavuudelle.
Todennäköisempi tuotantokustannusten kasvu puolestaan parantaa investoinnin kannattavuutta.
Toinen tärkeä tekijä on voimalaitoksen raakaveden tarve. Raakaveden tarve on lauhteen lämmöntalteenotosta riippumaton ja tähän liittyviä muutoksia tuleekin tarkastella kokonaisuutena voimalaitoksen kannalta, eikä ainoastaan lämmöntalteenottojärjestelmän näkökulmasta. Voimalaitoksella raakaveden kulutuksen väheneminen tuo monessa muussa
3,4
nousevan takaisinmaksuajan.
Investointikustannusten muutosta voidaan pitää suuririskisimpänä yksittäisenä tekijänä, sillä se on todennäköisin herkkyysanalyysissä tarkastelluista tekijöistä. Koska tässä tarkastelussa oletettu investointikustannus on ainoastaan arvio, ei voida antaa tarkkaa arviota siitä, kuinka lähellä se on todellisia kustannuksia. Kun mahdollinen investointi on vaiheessa, jossa kokonaishinnasta on tarkempi arvio, voidaan tällöin tehdä parempi arvio investointikustannuksen nousun aiheuttamasta riskistä.
Todennäköisimpänä muuttujana näistä neljästä voidaan pitää lauhteen lämpötilaa, joka ei kuitenkaan herkkyysanalyysin perusteella ole riski investoinnin kannattavuudelle. Vaikka lämmöntalteenottoon tuotavan lauhteen lämpötila muuttuisi useilla asteilla, ei se romahduta siirrettävää lämpöä. Alhaisempi lauhteen lämpötila voidaan suunnitellussa järjestelmässä korvata suuremmalla lauhteen tilavuusvirralla, sillä lauhdetta syntyy enemmän kuin mitä nyt mitoitettu järjestelmä tarvitsee. Kun lämmönsiirtimet mitoitetaan mahdollisiin muutoksiin varautuen, pitäisi järjestelmän lämmönsiirtokyky pysyä lähes ennallaan. Tehdyn herkkyysanalyysin perusteella lauhteen lämpötilan muutos vaikuttaa merkittävästi vain kaukolämmön lisäveden lämmittämiseen, jossa lauhteen lämpötilan kahden asteen lämpötilamuutos aiheuttaa lisäveden poistumislämpötilassa noin asteen muutoksen samaan suuntaan. Lisäveteen siirrettävä lämpömäärä on kuitenkin vuositasolla vähäinen kokonaisuuden kannalta, joten siinä aiheutuvat muutokset jäävät kokonaisuuden kannalta vähäisiksi.
8 JOHTOPÄÄTÖKSET
Tehdyn selvityksen perusteella savukaasupesurin lauhteen lämmön hyödyntäminen voima-laitosprosesseissa on mahdollista ja taloudellisesti kannattavaa. Vaikka pesurilta poistetta-van lauhteen lämpötila on tavallisesti vain 50–60 °C, eikä siten riittävä perinteiseen sähkön- ja kaukolämmön tuotantoon, voidaan lämpöä hyödyntää useissa kohteissa voimalaitoksella.
Selvityksen perusteella Vanajan voimalaitoksella soveltuvia kohteita lämmön hyödyntämi-seen ovat raakaveden ja kaukolämmön lisäveden lämmitys, palamisilman esilämmitys sekä rakennusten lämmitys. Näissä kohteissa lämmöntalteenotosta saadaan merkittävä hyöty pro-sessien kannalta sekä taloudellisessa mielessä. Edellä mainitut kohteet ovat sopivia lauhteen lämmöntalteenottoon myös, koska niiden tarve kasvaa pesurin tehon, ja siten syntyvän lauh-teen määrän mukana. Pesurin teho kasvaa kaukolämmön tarpeen lisääntyessä, mikä lisää voimalaitoksella raakaveden ja lisäveden kulutusta. Vastaavasti lisääntynyt kaukolämmön tarve johtuu laskevasta ulkolämpötilasta, jolloin myös palamisilman ja rakennusten lämmi-tystarve kasvaa silloin, kun pesurista on saatavilla enemmän hukkalämpöä lauhteen muo-dossa.
Savukaasupesurin lauhteen lämmöntalteenottoa suunniteltaessa saatavan lauhteen lämpöti-lan lisäksi on huomioitava lauhteen laatu. Lauhde sisältää paljon savukaasuista puhdistettuja pienhiukkasia ja muita partikkeleita, jotka voivat aiheuttaa tukkeutumista ja likaantumista muun muassa putkistossa, venttiileissä ja lämmönvaihtimissa. Tämän vuoksi tulee lauhteesta poistaa vähintään kiintoaines mahdollisimman hyvin ennen lämmöntalteenottolaitteistoa.
Myös ajoittainen likaa irrottavien kemikaalien syöttäminen laitteistoon ehkäisee likaantu-mista. Lämmönvaihtimien säännöllisellä huoltamisella ja puhdistamisella estetään vaihtimia tukkeutumasta ja ylläpidetään niiden lämmönsiirtokykyä. Jos lauhteen laatu muodostuu on-gelmaksi käytön aikana, voidaan harkita lisäsuodattimien käyttöönottoa lauhteenkäsitte-lyssä.
Lauhteen lämmöntalteenoton kannattavuutta tarkasteltaessa tärkein tekijä on se mitä läm-möntalteenotolla korvataan tai mitä lisäarvoa se tuo prosessille. Vanajan voimalaitoksen ta-pauksessa lauhteesta talteenotettu lämpö käytetään kohteisiin, joita tällä hetkellä
lämmite-lan polttoaineen kulutusta. Näissä kohteissa lauhteen lämmöllä korvataan arvokkaampia lämmönlähteitä, mikä tekee lämmöntalteenotosta kannattavaa. Jos lauhteen lämmöllä kor-vattaisiin jotain muuta hukkalämpöä tai lämpöä, jolla ei ole voimalaitokselle rahallista arvoa, ei vastaavaa säästöä ja taloudellista kannattavuutta syntyisi. Lauhteen lämpöä voidaan hyö-dyntää myös voimalaitoksella kohteissa, jotka eivät varsinaisesti nosta talteenoton taloudel-lista kannattavuutta, jos lämpöä jää varsinaisista kohteista yli. Tällaisia kohteita voisi olla esimerkiksi sellaisten tilojen lämmitys tai alueiden sulana pito, joihin ei ole järkevää inves-toida lämmitystä kaukolämmöllä tai sähköllä.
Tarkastelun ja laskennan perusteella Vanajan voimalaitokselle suositellaan kappaleessa 7.3 esiteltyä lauhteen lämmöntalteenottojärjestelmää, joka sisältää raakaveden, kaukolämmön lisäveden ja palamisilman lämmityksen. Laskennan perusteella kyseisellä järjestelmällä saa-daan hyötykäyttöön lähes kaikki lauhteen sisältämä lämpö ja säästettävän energian määrä vuodessa on noin 2600 MWh. Järjestelmälle laskettu takaisinmaksuaika 4,4 vuotta on sel-västi alle järjestelmän pitoajan, joten vaikkakin jokin herkkyysanalyysin riskeistä toteutuisi epäedullisella tavalla, jää lämmöntalteenoton hankinta silti kannattavaksi. Lämmöntalteen-otosta saatavan taloudellisen hyödyn lisäksi vähenevät myös voimalaitoksen ympäristövai-kutukset, kun lauhde saadaan laskettua vesistöön lähempänä sen omaa lämpötilaa.
Lämmöntalteenoton lyhyt takaisinmaksuaika antaa mahdollisuuden toteuttaa sen osana laa-jempaa investointia ja kattaa osan kuluista lämmöntalteenotossa syntyvillä säästöillä. Vana-jan voimalaitoksen tapauksessa tällainen voisi olla esimerkiksi investointi lauhteenkäsitte-lyyn. Lauhteenkäsittelyllä olisi mahdollista puhdistaa pesurilta tulevaa lauhdetta ja käyttää sitä esimerkiksi kaukolämmön lisävetenä. Tämä vähentäisi voimalaitoksen tarvetta tuottaa lisävettä raakavedestä ja siten myös raakaveden kulutusta. Jos kaikki pesurilta tuleva lauh-devesi on mahdollista puhdistaa ja ottaa hyötykäyttöön voimalaitoksella, vähentäisi se enti-sestään voimalaitoksen ympäristökuormaa, kun lauhdetta ei tarvitsisi enää laskea vesistöön.
Sama lauhteenkäsittelylaitteisto voisi soveltua myös muiden voimalaitoksella syntyvien, viemäriin laskettavien vesien käsittelyyn ja hyötykäyttöön. Lauhteenkäsittelyyn investointi lämmöntalteenoton investoinnin kanssa on vähintäänkin selvitettävä asia, sillä tällöin
mo-lempien laitteistojen mitoitus saadaan toisiaan tukeviksi investoinnin toteutuessa. Lisäksi si-joittamalla lauhteenkäsittely ennen lämmöntalteenottoa vältytään likaantumis- ja tukkeutu-misongelmilta laitteistoissa. Investoimalla sekä lämmöntalteenottoon, että lauhteenkäsitte-lyyn saadaan pesurin lauhteesta kaikki hyöty irti ja poistetaan lauhteen osalta voimalaitoksen ympäristövaikutukset lähes kokonaan.
Diplomityön tarkoituksena oli selvittää savukaasupesurista jäävän lauhteen lämmön hyöty-käyttöä Vanajan voimalaitoksella. Diplomityö tehtiin Elenia Lämpö Oy:n toimeksiannosta.
Tavoitteena oli, että diplomityön avulla löydettäisiin keino hyödyntää savukaasulauhteen lämpöä voimalaitoksella ja siten lisätä energiatehokkuutta ja vähentää ympäristökuormaa.
Lisäksi diplomityön teoriaosan tarkoituksena on toimia yleisesittelynä savukaasupesureista ja savukaasupesurin lauhteenkäsittelystä.
Kirjallisuudessa savukaasupesureita usein esitellään ja käsitellään ainoastaan niiden päästö-jenhallintaominaisuuksien näkökulmasta. Näin ollen niiden lämmöntalteenotonperiaatteet jäävät vähemmälle huomiolle. Oikein mitoitettuina pesurit ovat merkittäviä voimalaitoksen energiatehokkuuden parantajia. Savukaasupesurilla on lämpölaitoksessa mahdollista tuottaa 20 % kaukolämpötehosta. Pesurin tehokkuutta ja lämmöntalteenottokykyä voidaan entises-tään parantaa käyttämällä pesurin kanssa kattilan palamisilmankostutinta tai pesurin lämpö-pumppukytkennällä. Pesurin toiminnan lisäksi lauhteenkäsittely on tärkeässä roolissa teen lämmöntalteenoton kannalta. Pesurilta tulevan lauhteen laatu määrittää millaisia lauh-teenkäsittelylaitteita tarvitaan, jotta poistettava lauhde täyttää ympäristömääräykset. Lauh-teenkäsittely myös parantaa lauhteen lämmöntalteenottolaitteiston toimintaa vähentämällä likaantumis- ja tukkeutumisongelmia. Tehokkaalla ja monipuolisella lauhteenkäsittelyllä sa-vukaasupesurin lauhde on mahdollista hyötykäyttää voimalaitoksella esimerkiksi kaukoläm-mön lisävetenä ja näin vähentää voimalaitoksen raakaveden kulutusta ja ympäristökuormi-tusta.
Tarkastelussa voimalaitoksella lauhteenlämmön mahdollisiksi hyötykäyttökohteiksi löydet-tiin raakaveden ja kaukolämmön lisäveden lämmitys, palamisilman esilämmitys ja raken-nusten lämmittäminen. Vuosittaisen ja hetkellisen kulutuksen, lämmitystarpeen ja taloudel-lisuuden perusteella, missä kohteissa lauhteen lämmön hyötykäyttö olisi taloudellisesti kan-nattavaa. Tarkastelun ja laskennan perusteella todettiin, että lauhteen lämmön hyötykäyttö on taloudellisesti kannattavaa kaikissa edellä mainituissa kohteissa, kun niiden käytöllä voi-daan korvata jokin arvokkaampi lämmönlähde kuten kaukolämpö. Myöskin kattilan poltto-aineenkulutusta vähentävät kohteet olivat tarkastelun perusteella kannattavia. Tarkastelun ja
laskennan perusteella päädyttiin suosittelemaan Vanajan voimalaitokselle lauhteen lämmön-talteenottojärjestelmää, joka sisältää raakaveden ja kaukolämmön lisäveden lämmityksen sekä palamisilman esilämmityksen. Raakaveden ja kaukolämmön lisäveden lämmitykset ovat järjestelmässä ensisijaisia ja palamisilman esilämmitykseen käytetään jäljellä oleva lämpö. Järjestelmää täydennetään kattilan jatkuvan ulospuhallushöyryn lämmöntalteen-otolla, jolla lisätään kaukolämmön lisäveden lämmitystä sekä palamisilman esilämmitystä.
Laskennan perusteella suositellun järjestelmän takaisinmaksuaika on selvästi suunniteltua pitoaikaa alhaisempi eli järjestelmä on taloudellisesti kannattava. Herkkyysanalyysin perus-teella suurimmat riskit järjestelmän kannattavuudelle ovat muutokset kaukolämmön tuotan-tokustannuksissa, investointikustannusten muutos ja raakaveden tarpeen vaihtelu voimalai-toksella. Sen sijaan savukaasupesurista tulevan lauhteen lämpötilalla ei ole merkittävää vai-kutusta investoinnin kannattavuuteen.
Harkittaessa savukaasupesurin lauhteen lämmöntalteenottoon investointia, kannattaa sa-malla myös selvittää mahdollisuuksia lauhteen muuhun hyötykäyttöön. Lämmöntalteenoton tuomalla säästöllä on mahdollista kompensoida syntyviä lisäkuluja esimerkiksi lauhteenkä-sittelystä, joka mahdollistaisi lauhteen veden hyödyntämisen voimalaitoksella. Lauhteen hyödyntäminen niin lämmön kuin vedenkin osalta vähentäisi merkittävästi pesurin ympäris-tökuormaa sekä toisi tehokkuutta voimalaitoksen prosesseihin niin energian- kuin vedenkäy-tön näkökulmasta.
Arola Joonas & Toivo Teemu. 2015. Product Manager & Technology Manager, Valmet.
Tampere. Haastattelu 11.11.2015.
Caligo. 2015. Caligo CSXHP-savukaasupesurijärjestelmä. Caligo Industria Oy. 8 s.
Caligo. 2013. Caligo Industria Oy [pdf-tiedosto]. 17 s.
Cheremisinoff Nicholas P. 2002. Handbook of Water and Wastewater Treatment Technolo-gies. 653 s. ISBN: 0-7506-7498-9
Condens Oy. 2014. Savukaasun puhdistus ja LTO tehostettuna palamisilman kostutuksella [Internet-sivusto]. [1.10.2016] Saatavissa: http://www.condens.fi/fin/kostutus.htm
CR Clean Air. 2016. Wet scrubbers [Internet-sivusto]. [1.10.2016] Saatavissa: www.crclea-nair.com/productswet-scrubbers
Dhawan Gil. 2016. About Ultrafiltration [pdf-tiedosto]. Applied Membranes Inc. Saatavissa:
http://www.appliedmembranes.com/media/wysiwyg/pdf/membranes/about_ultrafiltra-tion_technical_article.pdf
Elenia Lämpö. 2015. Kuvakaappauksia savukaasupesurilaitoksien ohjausohjelmistoista.
Energiateollisuus & Ympäristöministeriö. 2012. Kotimaista polttoainetta käyttävien 0,5...30 MW kattilalaitosten tekniset ratkaisut sekä palamisen hallinta [pdf-tiedosto]. Jyväskylä:
Energiateollisuus & Ympäristöministeriö. 51 s.
Fingrid. 2016. Elspot Suomen aluehinta [Internet-sivusto]. [1.10.2016] Saatavissa:
http://www.fingrid.fi/fi/sahkomarkkinat/tasesahko/taseselvitysinformaatio/Sivut/Elspot-
Suomen-Aluehinta.aspx?showTable=1&begin-Date=20150101&endDate=20151231&showChart=0
Forward Osmosis Tech. 2016. Tubular modules made from tubular forward osmosis mem-branes [Internet-sivusto]. [1.10.2016] Saatavissa: http://www.forwardosmosistech.com/tu-bular-forward-osmosis-membrane-modules/
Huhtinen et al. 2008. Voimalaitostekniikka. Opetushallitus. ISBN: 952-13-3476-2
Hämeen ympäristökeskus. 2008. Ympäristölupapäätös, Vattenfall Lämpö Oy, lupa nro:
YSO/75/2008, HAM-2004-Y-418-111 [pdf-tiedosto]. 42 s. Saatavissa: http://www.ympa-risto.fi/download/noname/%7BC9685797-7653-4621-B9ED-426B7E60193F%7D/81964 Ihalainen Tanja & Niskanen Anssi. 2010. Kustannustekijöiden vaikutukset bioenergian tuo-tannon arvoketjuissa. Metlan työraportteja 166. Metsäntutkimuslaitos. 56 s. ISBN: 978-951-40-2245-6.
Jalovaara Jukka, Aho Juha, Hietamäki Eljas & Hyytiä Hille. 2003. Paras käytettävissä oleva tekniikka (BAT) 5–50 MW:n polttolaitoksissa Suomessa. Suomen ympäristö 649. Suomen ympäristökeskus. 126 s. ISBN: 952-11-1488-6
Jedfelt Daniel, Eteläaho Risto & Korhonen Tarja. 2013. Energy-efficient operation of a bi-omass-fired CHP plant. Kalmar Energi Värme AB & Metso Power Oy. 9 s. Saatavissa:
http://pennwell.websds.net/2013/vienna/pge/papers/t2s4o3-paper.pdf
Jorsun. 2016. Lamella Clarifier for waste water treatment [Internet-sivusto]. [1.10.2016]
Saatavissa: http://www.alibaba.com/product-detail/Lamella-Clarifier-for-waste-water-treat-ment_561125132.html
http://www.lenntech.com/membrane-technology.htm
Lenntech. 2016b. Micro Filtration and Ultra Filtration [Internet-sivusto]. [1.10.2016] Saata-vissa: http://www.lenntech.com/microfiltration-and-ultrafiltration.htm
Lenntech. 2016c. Nano filtration and Reverse Osmosis [Internet-sivusto]. [1.10.2016] Saa-tavissa: http://www.lenntech.com/nanofiltration-and-rosmosis.htm
Lenntech. 2016d. Tubular-shaped membranes [Internet-sivusto]. [1.10.2016] Saatavissa:
http://www.lenntech.com/tubular-shaped-membranes.htm
Luostarinen Kari. 2013. BH50A0400 Vedenkäsittely [pdf-tiedosto]. Lappeenrannan teknil-linen yliopisto. Saatavissa kurssin Moodle-sivustolta.
McCabe Warren L., Smith Julian C. & Harriot Peter. 1993. Unit Operations of Chemical Engineering. 5. Painos. 1130 s. ISBN: 0-07-112738-0
Nummila Mika. 2015. DI; Teknologiajohtaja, Caligo Industria. Sähköpostikeskustelu 14.12.2015.
Nummila Mika & Järvenreuna Juha. 2015. Nykyaikainen savukaasupesuri. Caligo Industria Oy. 4 s.
Ohlström Mikael, Tsupari Eemeli, Lehtilä Antti & Raunemaa Taisto. 2005. Pienhiukkas-päästöt ja niiden vähentämismahdollisuudet Suomessa. VTT Tiedotteita 2300. Espoo: VTT.
97 s. ISBN: 951-38-6721-8
Porex. 2016. A Unique Zero Liquid Discharge System Utilizing Microfiltration Technology [Internet-sivusto]. [1.10.2016] Saatavissa: http://www.porexfiltration.com/downloads/lime-softening-case-study/
Puheloinen Eeva-Maija et al. 2011. Teollisuuden päästödirektiivin (IED) voimaansaattami-nen ja muita ympäristönsuojelulain kehittämisajatuksia. Ympäristöministeriön raportteja 6/2011. Helsinki: Ympäristöministeriö. 392 s. ISBN 978-952-11-33847-8
Puretec. 2016. What is Reverse Osmosis? [Internet-sivusto]. [1.10.2016] Saatavissa:
http://puretecwater.com/what-is-reverse-osmosis.html#
Pöyry. 2010. Kaukolämpöjärjestelmän paluuveden hyväksikäyttö kiinteistöjen lämmityk-sessä. Energiateollisuus ry. 53 s.
Raindrops. 2016. Pressure Sand Filter [Internet-sivusto]. [1.10.2016] Saatavissa:
http://roplant.net/pressure-sand-filter.html?panel=0
Smolander Sampo. 2015. Savukaasulauhteen käsittely ultrasuodatustekniikalla. Diplomityö.
Kemiantekniikan korkeakoulu, Aalto-yliopisto. 136 s.
Tilastokeskus. 2016. Suomen virallinen tilasto (SVT): Energian hinnat [verkkojulkaisu]. 1.
Vuosineljännes 2016. Helsinki: Tilastokeskus. [1.10.2016]. ISSN: 1799-7984. Saatavissa:
http://www.stat.fi/til/ehi/2016/01/ehi_2016_01_2016-06-08_tie_001_fi.html Valmet. 2015. Scrubbers and flue gas heat recovery [pdf-tiedosto]. 19 s.
Viaches Daniel, Charlton Christy, Wesorick Steve & Kaplan Kelsey. 2016. Mist Eliminators [Internet-sivusto]. [1.10.2016] Saatavissa: http://encyclopedia.che.engin.umich.edu/Pa-ges/SeparationsMechanical/MistEliminators/MistEliminators.html
Vna 936/2014. Valtioneuvoston asetus 13.11.2014 suurten polttolaitosten päästöjen rajoitta-misesta.
Wagner J. 2001. Membrane Filtration Handbook: Practical Tips and Hints. Osmonics Inc.
63 s.
Palamisilma, ensimmäinen lämmityspatteri TuloilmaSavukaasulauhdeMassavirta1,9kg/s Ominaislämpök.4,18kJ/kgK Ominaislämpök.1kJ/kgKTulolämpötila37°C Lämmönvaihtimen arvojaMaksimitehoTehokkuus Ulkolämpötila [°C]Tavoitelämpötila [°C]Palamisilman tarve [kg/s]Tehontarve [kW]Ulkolämpötilan toteuma v. 2015 [kpl tunteja]Lämmöntarve [kWh]C_lauhde [kW/K]C_ilma [kW/K]C_min [kW/K]q_max [kW]E [-]Lauhteen poistumislämpötila 2020907,997,942135,0140,00 1919907,997,942142,9560,00 1818907,997,942150,8980,00 1717907,997,942158,840,00 161690103107,997,942166,7820,00 1523972303218167,997,942174,7240,41 1423981337272977,997,942182,6660,44 13201391372338527,9137,942190,6080,48 122013104398413927,9137,942198,550,52 111817119364433167,9177,942206,4920,58 101717119306364147,9177,942214,4340,55 91619133340452207,9197,942222,3760,60 81519133346460187,9197,942230,3180,58 71322132362477847,9227,942238,260,55 61322154342526687,9227,942246,2020,63 51224168369619927,9247,942254,1440,66 41124168356598087,9247,942262,0860,64 31025175442773507,9257,942270,0280,65 2925175552966007,9257,942277,970,63 19252005921184007,9257,942285,9120,70 08262085671179367,9267,942293,8540,71 -1726208355738407,9267,942301,7960,69 -2626208245509607,9267,942309,7380,67 -3526208188391047,9267,942317,680,65 -4426208112232967,9267,942325,6220,64 -532620886178887,9267,942333,5640,62 -622620897201767,9267,942341,5060,61 -712620861126887,9267,942349,4480,60 -80262083164487,9267,942357,390,58 -9-1262082858247,9267,942365,3320,57 -10-2262083470727,9267,942373,2740,56 -11-3262083470727,9267,942381,2160,55 -12-4262082449927,9267,942389,1580,53 -13-5262082347847,9267,942397,10,52 -14-6262081735367,9267,942405,0420,51 -15-7262081020807,9267,942412,9840,50 -16-8262081122887,9267,942420,9260,49 -17-9262081020807,9267,942428,8680,48 -18-102620836247,9267,942436,810,48 -19-1126208510407,9267,942444,7520,47 -20-122620848327,9267,942452,6940,46
Palamisilma, toinen lämmityspatteri TuloilmaJUP-lauhdeMassavirta0,18kg/s Ominaislämpök.4,18kJ/kgK Ominaislämpök.1kJ/kgKTulolämpötila65°C Lämmönvaihtimen arvojaMaksimitehoTehokkuus Tulolämpötila [°C]Tavoitelämpötila [°C]Palamisilman tarve [kg/s]Tehontarve [kW]Ulkolämpötilan toteuma v. 2015 [kpl tunteja]Lämmöntarve [kWh]C_lauhde [kW/K]C_ilma [kW/K]C_min [kW/K]q_max [kW]E [-]Lauhteen poistumislämpötila [°C] 2020900,890,833,90,00 1919900,890,834,60,00 1818900,890,835,40,00 1717900,890,836,10,00 161690103100,890,836,90,00 2325,5922,53036817,50,890,831,60,71 2325,5922,53377582,50,890,831,60,71 2022132637296720,8130,833,90,77 20221326398103480,8130,833,90,77 1819,51725,536492820,8170,835,40,72 1718,51725,530678030,8170,836,10,71 1617,51928,534096900,8190,836,90,77 1516,51928,534698610,8190,837,60,76 1314,52233362119460,8220,839,10,84 1314,52233342112860,8220,839,10,84 1213,52436369132840,8240,839,90,90 1112,52436356128160,8240,840,60,89 1011,52537,5442165750,8250,841,40,91 910,52537,5552207000,8250,842,10,89 910,52537,5592222000,8250,842,10,89 89,52639567221130,8260,842,90,91 78,52639355138450,8260,843,60,89 67,5263924595550,8260,844,40,88 56,5263918873320,8260,845,10,86 45,5263911243680,8260,845,90,85 34,526398633540,8260,846,60,84 23,526399737830,8260,847,40,82 12,526396123790,8260,848,20,81 01,526393112090,8260,848,90,80 -10,526392810920,8260,849,70,79 -2-0,526393413260,8260,850,40,77 -3-1,526393413260,8260,851,20,76 -4-2,52639249360,8260,851,90,75 -5-3,52639238970,8260,852,70,74 -6-4,52639176630,8260,853,40,73 -7-5,52639103900,8260,854,20,72 -8-6,52639114290,8260,854,90,71 -9-7,52639103900,8260,855,70,70 -10-8,5263931170,8260,856,40,69 -11-9,5263951950,8260,857,20,68 -12-10,5263941560,8260,857,90,67
Lisävesi-lauhdeLauhdeTulolämpötila [°C]60 Poistumislämpötila [°C]5051525354555657585960 Ominaislämpök. [kJ/kgK]4,18 LisävesiTulolämpötila [°C]20 Ominaislämpök. [kJ/kgK]4,18 Optimialue Lauhteen massavirta [kg/s]0,511,522,5 Lauhteen C [kW/K]2,094,186,278,3610,45 Lisäveden massavirta [kg/s]C_lisävesi [kW/K]C_min1 [kW/K]C_min2 [kW/K]C_min3 [kW/K]C_min4 [kW/K]C_min5 [kW/K]q_max1 [kW]q_max2 [kW]q_max3 [kW]q_max4 [kW]q_max5 [kW]E_1E_2E_3E_4E_5T_cout1 [°C]T_cout2 [°C]T_cout3 [°C]T_cout4 [°C]T_cout5 00,00,00,00,00,00,0000000,000,000,000,000,0000000 0,050,20,20,20,20,20,2888880,750,500,750,000,0050405020 0,10,40,40,40,40,40,417171717170,880,750,750,500,6355505040 0,150,60,60,60,60,60,625252525250,830,830,750,670,8353535047 0,20,80,80,80,80,80,833333333330,630,880,750,750,9445555050 0,251,01,01,01,01,01,042424242420,500,900,900,800,7540565652 0,31,31,31,31,31,31,350505050500,420,830,880,830,8337535553 0,351,51,51,51,51,51,559595959590,360,710,860,860,8934495454 0,41,71,71,71,71,71,767676767670,310,630,840,880,7833455455 0,451,91,91,91,91,91,975757575750,280,560,830,890,8331425356 0,52,12,12,12,12,12,184848484840,250,500,750,900,8830405056 0,552,32,12,32,32,32,384929292920,250,450,680,910,9129384756 0,62,52,12,52,52,52,5841001001001000,250,420,630,830,8328374553 0,652,72,12,72,72,72,7841091091091090,250,380,580,770,7728354351 0,72,92,12,92,92,92,9841171171171170,250,360,540,710,8927344149 0,753,12,13,13,13,13,1841251251251250,250,330,500,670,8327334047 0,83,32,13,33,33,33,3841341341341340,250,310,470,630,7826333945 0,853,62,13,63,63,63,6841421421421420,250,290,440,590,7426323844 0,93,82,13,83,83,83,8841501501501500,250,280,420,560,6926313742 0,954,02,14,04,04,04,0841591591591590,250,260,390,530,6625313641 14,22,14,24,24,24,2841671671671670,250,250,380,500,6325303540
MaksimilämmönsiirtotehoLisäveden poistumislämpötila
Lisävesi-ulospuhallusUlospuhallusTulolämpötila [°C]104 Poistumislämpötila [°C]65707580859095100 Ominaislämpök. [kJ/kgK]4,18 LisävesiOminaislämpök. [kJ/kgK]4,18 Optimialue Ulosp massavirta [kg/s]0,10,20,30,40,5 Ulosp C [kW/K]0,40,81,31,72,1 Lisäveden massavirta [kg/s]C_lisävesi [kW/K]C_min1 [kW/K]C_min2 [kW/K]C_min3 [kW/K]C_min4 [kW/K]C_min5 [kW/K]T_cin1 [°C]T_cin2 [°C]T_cin3 [°C]T_cin4 [°C]T_cin5 [°C]q_max1 [kW]q_max2 [kW]q_max3 [kW]q_max4 [kW]q_max5 [kW]E_1E_2E_3E_4E_5T_cout1 [°C]T_cout2 [°C]T_cout3 [°C]T_cout4 [°C]T_cout5 [°C] 00,00,00,00,00,00,000000000000,000,000,000,000,0000000 0,050,20,20,20,20,20,2504050202011131118180,890,880,440,860,489896749260 0,10,40,40,40,40,40,4555050404520232327250,800,890,780,880,769498929690 0,150,60,40,60,60,60,6535350475321323436320,770,890,890,880,9279999897100 0,20,80,40,80,80,80,8455550505825414545390,660,690,810,890,756589949893 0,251,00,40,81,01,01,0405656525027405054560,610,810,850,890,895687979898 0,31,30,40,81,31,31,3375355535328426164640,580,770,800,890,9550799499102 0,351,50,40,81,31,51,5344954545629466273710,560,700,780,780,864571889397 0,41,70,40,81,31,71,7334554555130496382880,550,660,780,800,9242658394100 0,451,90,40,81,31,71,9314253565330526481950,540,630,770,810,864060799097 0,52,10,40,81,31,72,13040505655315468801020,530,610,720,810,803856738794 0,552,30,40,81,31,72,12938475656315571801000,520,590,690,820,823652698592 0,62,50,40,81,31,72,12837455353325674851060,520,580,660,770,773550657986 0,652,70,40,81,31,72,12835435151325776891110,510,570,640,730,733447617581 0,72,90,40,81,31,72,12734414956325878931010,510,560,620,700,813345587184 0,753,10,40,81,31,72,12733404753325980961060,500,550,610,680,773244566779 0,83,30,40,81,31,72,12633394551326082991100,500,550,600,660,743142536576 0,853,60,40,81,31,72,126323844493360831011140,500,540,590,640,713041516272 0,93,80,40,81,31,72,126313742483361841031180,500,540,580,630,693040506069 0,954,00,40,81,31,72,125313641463361861051210,500,530,570,620,682939485767 14,20,40,81,31,72,125303540453362871071230,490,530,570,610,662938475665
MaksimilämmönsiirtotehoLisäveden poistumislämpötilaLisäveden tulolämpötila
Raakavesi-lauhdeLauhdeTulolämpötila [°C]50 Poistumislämpötila [°C]3738394041424344454647484950 Ominaislämpök. [kJ/kgK]4,18 RaakavesiTulolämpötila [°C]8 Poistumislämpötila [°C]20 Ominaislämpök. [kJ/kgK]4,18 Optimialue Lauhteen massavirta [kg/s]0,511,522,5 C_lauhde [kW/K]2,094,186,278,3610,45 Raakaveden massavirta [kg/s]C_raakavesi [kW/K]C_min1 [kW/K]C_min2 [kW/K]C_min3 [kW/K]C_min4 [kW/K]C_min5 [kW/K]q_max1 [kW]q_max2 [kW]q_max3 [kW]q_max4 [kW]q_max5 [kW]E_1E_2E_3E_4E_5T_cout1 [°C]T_cout2 [°C]T_cout3 [°C]T_co 00,00,00,00,00,00,0000000,000,000,000,000,000000 0,10,40,40,40,40,40,4555550,830,830,000,000,0043438 0,20,80,80,80,80,80,810101010100,830,830,630,830,00434334 0,31,31,31,31,31,31,315151515150,830,830,830,560,69434343 0,41,71,71,71,71,71,720202020200,830,830,630,830,52434334 0,52,12,12,12,12,12,125252525250,830,830,750,670,83434340 0,62,52,12,52,52,52,525303030300,830,830,830,830,69374343 0,72,92,12,92,92,92,925353535350,830,830,710,710,60334338 0,83,32,13,33,33,33,325404040400,830,830,780,830,78304341 0,93,82,13,83,83,83,825454545450,830,830,830,740,69274343 14,22,14,24,24,24,225505050500,830,830,750,830,83264340 1,14,62,14,24,64,64,625505555550,830,830,800,760,76244041 1,25,02,14,25,05,05,025506060600,830,830,830,830,69233743 1,35,42,14,25,45,45,425506565650,830,830,770,770,80213540 1,45,92,14,25,95,95,925507070700,830,830,890,830,74213346 1,56,32,14,26,36,36,325507575750,830,830,830,890,83203143 1,66,72,14,26,36,76,725507580800,830,830,830,830,78193041 1,77,12,14,26,37,17,125507585850,830,830,830,780,74182939 1,87,52,14,26,37,57,525507590900,830,830,830,830,81182737 1,97,92,14,26,37,97,925507595950,830,830,830,880,77172636 28,42,14,26,38,48,42550751001000,830,830,830,830,83172634 2,18,82,14,26,38,48,82550751001050,830,830,830,830,79162533 2,29,22,14,26,38,49,22550751001100,830,830,830,830,85162432 2,39,62,14,26,38,49,62550751001150,830,830,830,830,82162331 2,410,02,14,26,38,410,02550751001200,830,830,830,830,87152330 2,510,52,14,26,38,410,52550751001250,830,830,830,830,83152229 2,610,92,14,26,38,410,52550751001250,830,830,830,830,83152128 2,711,32,14,26,38,410,52550751001250,830,830,830,830,83142127 2,811,72,14,26,38,410,52550751001250,830,830,830,830,83142127 2,912,12,14,26,38,410,52550751001250,830,830,830,830,83142026 312,52,14,26,38,410,52550751001250,830,830,830,830,83142026 3,113,02,14,26,38,410,52550751001250,830,830,830,830,83141925 3,213,42,14,26,38,410,52550751001250,830,830,830,830,83131924 3,313,82,14,26,38,410,52550751001250,830,830,830,830,83131924
MaksimilämmönsiirtotehoRaakaveden poistumislämp
Talous Lämmön arvo (kaukolämpö) [€/MWh]40,00Ominaislämpökapasiteetti (vesi) [kJ/kgK]4,18 Sähkönhinta (keskim spot) [€/MWh]29,66Tiheys (vesi) [kg/m3]1000 Polttoaineen hinta [€/MWh]21,00 Kokonaisinvestointi [€]285000 Käyttökulut Teho [kW]Käyttötunnit [h/a]Kulutus [kWh]Kulu [€/a] Tuloilmapuhaltimet107700770002284 Raakavesipumppu58400420001246 Lisävesipumppu512006000178 Lauhdepumppu58400420001246 Ulospuhalluspumppu2770015400457 Huolta- ja kunnossapito2850 Ilmanvaihto Lämmitystarve [MWh/a]Säästö vuodessa (koroton) [€/a]Osuus kokonaisuudesta Palamisilman lämmitys (lauhde)12152551733 % Palamisilman lämmitys (ulospuhallus)25653737 % Summa14713089040 % Lisävesi Kulutus [m3/a]Siirretty lämpö [MWh/K]Keskimääräinen lämpötilaero [C]Lämpö [MWh/a]Säästö vuodessa (koroton) [€/a]Osuus kokonaisuud Lisävesi-lauhde34003,94823,592,773711 Lisävesi-ulospuhallus34003,9481559,222369 Summa7,896151,996080 Raakavesi Kulutus [m3/a]Lämpötilaero (8 C -> 20 C) [C]Lämpö [MWh/a]Säästö vuodessa (koroton) [€/a]Osuus kokonaisuudesta 73000121017,134068552 % Investointi285000 Kokonaissäästö (koroton) [€/a]77655 Käyttökulut (koroton) [€/a]12828 Koroton takaisinmaksuaika [a]4,4
Tulokset
Herkkyysanalyysi -10 %-9 %-8 %-7 %-6 %-5 %-4 %-3 %-2 %-1 %0 %1 %2 %3 %4 %5 %6 %7 %8 % Investointi [€]285000256500259350262200265050267900270750273600276450279300282150285000287850290700293550296400299250302100304950307800310650 Koroton takaisinmaksuaika [a]4,04,04,04,14,14,24,24,34,34,44,44,44,54,54,64,64,74,74,7 Lämmön hinta [€/MWh]403636,436,837,237,63838,438,839,239,64040,440,841,241,64242,442,843,2 Kokonaissäästö [€/a]72978734467391474381748497531775784762527671977187776557812278590790587952579993804618092881396 Koroton takaisinmaksuaika [a]4,74,74,74,64,64,64,54,54,54,44,44,44,34,34,34,24,24,24,2 Lauhteen lämpötila [C]605454,655,255,856,45757,658,258,859,46060,661,261,862,46363,664,264,8 Lauhteen virtaus [l/s]2 Lisäveden virtaus [l/s]0,85 C lisävesi [kW/K]3,55 C lauhde [kW/K]8,36 C minimi [kW/K]3,55 Tehokkuus [-]0,59 Lisäveden poistumislämpötila [C]40,040,440,741,141,441,842,142,542,843,243,543,944,244,644,945,345,646,046,4 Keskimääräinen lämpötilaero [C]20,020,420,721,121,421,822,122,522,823,223,523,924,224,624,925,325,626,026,4 Siirretty lämpö [MWh/a]798082838586878990919394969798100101103104 Säästö [€/a]3158321432703325338134373493354836043660371637713827388339383994405041064161 Lauhde raakavesivaihtimelle [C]45,546,046,446,947,347,848,248,749,149,650,050,550,951,451,852,352,753,253,6 Raakaveden virtaus [l/s]2,2 C raakavesi [kW/K]9,196 C minimi [kW/K]8,36 Tehokkuus [-]0,83 Raakaveden poistumislämpötila [C]36,436,837,137,437,838,138,538,839,139,539,840,240,540,841,241,541,942,242,5 Lämpötila rajoitetaan 20 C12 Lauhde pois [C]3732323333343435353536373737373737373737 Lauhteen tarve [l/s]2,01,92,01,92,01,92,01,91,91,92,02,01,91,81,81,71,71,61,6 Lauhde tuloilmakoneelle [C]32333334343535353636373738383939404040 Lauhde pois tuloilmakoneelta [C]10,610,710,911,011,211,311,511,611,811,912,112,212,312,512,612,812,913,113,2 Lauhteen lämpötila vaikuttaa vain lisäveden lämmitykseen Kokonaissäästö [€/a]7765577102771587721477269773257738177436774927754877604776597771577771778277788277938779947805078105 Koroton takaisinmaksuaika [a]4,44,44,44,44,44,44,44,44,44,44,44,44,44,44,44,44,44,44,4 Raakaveden tarve [m3/a]7300065700664306716067890686206935070080708107154072270730007373074460751907592076650773807811078840 Siirretty lämpö [MWh/a]1017,13915,42925,59935,76945,93956,11966,28976,45986,62996,791006,961017,131027,301037,481047,651057,821067,991078,161088,331098,5011 Säästö [€/a]4068536617370243743137837382443865139058394653987240278406854109241499419064231342720431264353343940 Koroton takaisinmaksuaika [a]4,74,74,64,64,64,54,54,54,54,44,44,44,34,34,34,34,24,24,2