10.3 Johtopäätökset ja kehitysehdotukset
10.3.1 Kehitysehdotuksia
Ilmanvaihdon aikaohjelmien lisääminen laskurin lähtötietoihin. Tällä hetkellä laskuri ei ota huomioon ilmanvaihdon aikaohjelmia vaan olettaa, että vuoden jokaisella tunnilla on yhtä suuri ilmamäärä, eli ilmanvaihtokone on jatkuvasti käynnissä. Todellisuudessa näin ei kuitenkaan aina ole vaan kone ohjataan osateholle tai sammutetaan kokonaan silloin kuin ilmanvaihdon tarvetta ei ole.
Ilmanvaihtokoneen LTO -patterin mitoitusohjelman linkittäminen laskuriin. Tällä hetkellä LTO-patterin mitoitus tulee tehdä erikseen patterivalmistajan mitoitusohjelmalla ja siirtää
Energianvestointihankkeen kannattavuuden tarkastelu
Vuosi Kassavirta Kum. Kassavirta Nykyarvotekijä Nykyarvo Kum. Kassavirta TMA TMA
0- 68 000 € - 68 000 € 1,000- 68 000 €- 68 000 €
Sisäinen korkokanta (IRR), energiatuki huomioituna 11,6 % Takaisinmaksuaika, korollinen, energiatuki huomioitu 6,93 vuotta Takaisinmaksuaika, koroton, energiatuki huomioitu 5,74 vuotta
mitoitusarvot laskuriin käsin. Käytännössä tämä tarkoittaa aina uuden patterimitoituksen tekemistä, mikäli patterin ilmamäärää tai nesteen massavirtaa muutetaan.
Lämpöpumpun lisääminen laskentataulukkoon. Laskuri laskee vain suoralla kytkennällä (Kuva 29) toteutetun LTO-järjestelmän säästöä. Laskurissa tulisi olla mahdollisuus tarkastella ohituskytkennällä varustetun lämpöpumppulaitteiston säästöä. Laskenta tulisi tehdä tuntitasolla koska lämpöpumpun lämmönlähteenä toimii jäteilma, jonka lämpötila vaihtelee ja vaikuttaa siten huomattavasti lämpöpumpun lämpökertoimeen.
Lämpöpumppusovelluksessa pumpun tuottama lämpö on riittävän lämmintä, jotta sitä voidaan käyttää myös kiinteistön lämmitykseen ja laskurin tulisi ottaa tämä huomioon.
Energian hintatiedot. Nykyinen laskuri käyttää samaa sähkö- ja lämpöenergian hintatietoa vuoden jokaiselle tunnille, hintatieto syötetään ”lähtötiedot” -taulukkoon. Laskurin tarkkuutta voidaan parantaa määrittämällä jokaiselle tunnille sähköenergian ja lämpöenergian hinta. Tällöin laskuri ottaa huomioon mahdolliset kausihinnoittelut. Tämä on erityisen tärkeää, mikäli LTO-laitteistossa on lämpöpumppu ja kiinteistö on kaukolämmössä ja kuuluu kausihinnoittelun piiriin.
LTO patterin sijoittaminen eri kohtaan IV-prosessissa. Jatkossa tulisi tutkia voidaanko LTO-patterin sijoittamisella vaikuttaa energiansäästöön tai saada muita hyötyjä. Patterin sijoittaminen poistoilmaan ennen ilmanvaihtokoneen LTO-laitetta jäähdyttää ilmaa.
Jäähdytettyä ilmaa on mahdollista käyttää LTO-laitteen avulla tuloilman jäähdytykseen jäähdytyskaudella.
11 Yhteenveto ja johtopäätökset
Kiinteistöjen omistajat julkisella sekä yksityisellä sektorilla kiinnittävät entistä enemmän huomiota omistamiensa ja hallitsemiensa kiinteistöjen energiatehokkuuteen. Tähän on useita eri syitä. Yleinen ilmapiiri edellyttää ja odottaa toimijoilta jatkuvaa kehitystä päästöjen alentamiseksi, jonka lisäksi toimijat ovat asettaneet itse itselleen päästötavoitteita, joita myös julkisuudessa mieluusti esitellään. Toinen merkittävä syy on kustannussäästöt.
Onnistuneella energiankäytön hallinnalla ja energiansäästöön tähtäävillä toimenpiteillä voidaan saavuttaa hyvä taloudellinen lopputulos, joka lopulta näkyy yrityksen tuloksessa.
Talotekniikkaan liittyville kertaluontoisille energiatehokkuusinvestoinneille on tyypillistä varsin hyvä kannattavuus, kun tarkastellaan investoinnin takaisinmaksuaikaa ja investoinnin tuottoprosenttia.
Yrityksiä ja kuntia kannustetaan liittymään energiatehokkuussopimukseen.
Energiatehokkuussopimukset ovat tärkeä osa Suomen energia- ja ilmastostrategiaa ja ensisijainen keino edistää energian tehokasta käyttöä Suomessa. Vastuullinen ja tehokas energiankäyttö vähentää ilmastonmuutosta aiheuttavia hiilidioksidipäästöjä. Sopimukseen liittynyt sitoutuu tiettyihin päästötavoitteisiin ja vastineeksi liittyneellä on mahdollisuus saada energiatehokkuushankkeille energiatukea Business Finlandilta. Tuen määrä voi olla jopa 25 %:a mikäli hanke toteutetaan ESCO-palveluna. (Business Finland, 2021).
Tämän työn tarkoituksena oli tutkia olemassa olevien suurien kiinteistöjen ilmanvaihdon jäteilman lämpöenergian hyödyntämistä käyttöveden esilämmitykseen joko suoraan tai lämpöpumpun avulla. Tarkastelu tehtiin energiatehokkuushankkeen näkökulmasta, selvittäen lämmöntalteenottolaitteiston investoinnin taloudellinen kannattavuus sekä millaiset kiinteistöt ovat potentiaalisia kohteita. Tutkimuskysymys oli ”Onko olemassa olevaan suureen kiinteistöön taloudellisesti kannattavaa asentaa lämmöntalteenottolaite, jolla ilmanvaihdon jäteilman lämpö hyödynnetään käyttöveden lämmitykseen”.
Kannattavuuden kriteeriksi asetettiin alle kymmenen vuoden koroton takaisinmaksuaika.
Tutkimuksesta rajattiin pois asuinkiinteistöt ja pienet kiinteistöt, koska niiden energiansäästöpotentiaali tiedettiin pieneksi. Suuren kiinteistön kriteeri oli tässä
tutkimuksessa rakennus, jonka ilmanvaihdon ilmamäärä on jatkuvasti vähintään 2,0 m3/s.
Työn tutkimusmenetelmänä käytettiin kirjallisuustutkimusta.
Investointihankkeiden kannattavuuden tarkastelussa käytetyimmät metodit ovat sisäinen korkokanta sekä korollinen ja koroton takaisinmaksuaika. Tässä työssä laadittu laskuri tarkastelee hankkeen kannattavuutta näillä metodeilla. Lisäksi laskuri ottaa huomioon mahdollisen energiatuen.
Tutkimuksen mukaan ilmanvaihtokoneen jäteilman lämpöenergian hyödyntäminen käyttöveden esilämmitykseen on kannattavaa, vaikka ilmanvaihtokoneessa on jo ennestään 50 % lämpötilahyötysuhteella toimiva LTO-laite. Ilmanvaihtokoneen tulee käydä aina vähintään 2,0 m3/s ilmamäärällä ja käyttöveden lämmityksen kulutusprofiilin tulee vastata esilämmityslaitteiston tuottoprofiilia. Tämä on mahdollista rakennuksissa, jotka ovat käytössä vuorokauden ympäri, kuten majoitusrakennukset. Tässä työssä esitetyssä esimerkkitapauksessa investointi ilman energiatukea on 85 000 €, energiansäästö 11 855
€/vuosi ja koroton takaisinmaksuaika 7,17 vuotta. Lämpöenergian säästö on 144 MWh/vuosi.
Muut esimerkkilaskelman taloudelliset tunnusluvut:
Taulukko 12. Esimerkkilaskelman taloudelliset tunnusluvut.
Ilmanvaihdossa tulee ensisijaisesti suosia lämmöntalteenottolaitteita, joissa poistoilman lämpö käytetään suoraan tuloilman lämmittämiseen, koska se on kustannustehokkain tapa ottaa lämpö talteen. Nämä tavanomaiset LTO-laitteet eivät kuitenkaan pysty hyödyntämään jäteilman energiaa lämmityskauden ulkopuolella, eli silloin kun tuloilman lämmitystarvetta ei ole. Tässä työssä tarkasteltu jäteilman LTO – laitteisto toimii myös kesällä, hyödyntäen jäteilman lämpöä käyttöveden esilämmitykseen. Tämä selittää myös sen, miksi laitteiston
11,63 %
lisääminen on taloudellisesti kannattavaa sellaiseenkin ilmanvaihtokoneeseen, jossa on jo ennestään LTO-laite.
Suurin käyttöveden ominaiskulutus on uimahalleissa, ravintoloissa, vanhainkodeissa, terveydenhuoltorakennuksissa, majoitusliikerakennuksissa, asuntoloissa, päiväkodeissa ja hoitolaitoksissa. Näissä kiinteistötyypeissä tulisi aina tarkastella käyttöveden esilämmityksen toteutusmahdollisuus, mikäli kiinteistössä on ilmanvaihtokone, jonka ilmamäärä on vähintään 2,0 m3/s ja koneessa ei ole ennestään lämmöntalteenottolaitetta tai sen hyötysuhde on korkeitaan 50 %.
Kaukolämpö on yleisin lämmitysmuoto suurissa kiinteistöissä. Kiinteistön kaukolämpölaitteisto rakennetaan Energiateollisuus Ry:n määräyksiä ja ohjeita noudattaen, joten käyttöveden esilämmityslaitteiston tulee olla teknisiltä ominaisuuksiltaan sellainen, että se voidaan liittää osaksi kaukolämpökiinteistön LVI – järjestelmää. Tässä työssä on tarkasteltu käyttöveden esilämmityslaitteiston soveltuvuutta kaukolämpökohteisiin laatimalla esimerkkikytkennät ja toteamalla laitteiston yhteensopivuus Energiateollisuus Ry:n määräyksien ja ohjeiden kanssa.
12 Lähteet
Business Finland 2021. Energiatuki. [verkkojulkaisu] [viitattu 14.8.2021]
Saatavissa:
https://www.businessfinland.fi/suomalaisille-asiakkaille/palvelut/rahoitus/energiatuki
Energiateollisuus Ry. 2020. Kaukolämpötilasto 2019. [verkkojulkaisu] [viitattu 21.8.2021]
Saatavissa:
https://energia.fi/files/5384/Kaukolampotilasto_2019.pdf
Energiateollisuus Ry. 2014. Rakennusten kaukolämmitys. Määräykset ja ohjeet julkaisu K1/2013. [verkkojulkaisu] [viitattu 1.10.2021] ISBN 978-952-5615-42-5
Saatavissa:
https://energia.fi/files/502/JulkaisuK1_2013_20140509.pdf
Energiateollisuus Ry. 2020. Rakennusten kaukolämmitys. Määräykset ja ohjeet julkaisu K1/2020. [verkkojulkaisu] [viitattu 1.10.2021]
Saatavissa:
https://energia.fi/files/5423/JulkaisuK1_2020_Energiateollisuus_ry_%28paiv._20201119%
29.pdf
Energiateollisuus Ry. 7/2020. Kaukolämmön hintatilasto. [verkkojulkaisu] [viitattu 3.12.2021]
Saatavissa:
https://energia.fi/files/5229/KL_hintataulukko_01072020.xlsx
Euroopan komissio. 2014. KOMISSION ASETUS (EU) N:o 1253/2014. [verkkojulkaisu]
[viitattu 14.8.2021]
Saatavissa:
https://eur-lex.europa.eu/legal-content/FI/TXT/PDF/?uri=CELEX:32014R1253&from=FI Etelä-Savon Energia Oy. 2020. Kaukolämmön tuotehinnasto 1.11.2020 alkaen.
[verkkojulkaisu] [viitattu 28.11.2021]
Saatavissa:
https://ese.fi/files/Kaukol%C3%A4mm%C3%B6n%20tuotehinnasto%201.11.2020_2.pdf
Etelä-Savon Energia Oy. 2017. Kaukolämmön kausihinnoittelu.
[verkkojulkaisu] [viitattu 3.11.2021]
Saatavissa: https://ese.fi/fi-fi/article/etusivu/kausihinnoittelu/236/
Hagner, B. 2015. LVI-alan historiakooste 2015. Tampere: Börje Hagner. [verkkojulkaisu]
[viitattu 3.9.2021]
Saatavissa:
https://www.ril.fi/media/files/seniorit/lvi-historiikki.pdf
Helen Oy. 2020. [verkkojulkaisu] [viitattu 17.9.2021]
Saatavissa:
https://www.helen.fi/helen-oy/energia/energiantuotanto/voimalaitokset/katri-vala
Helen Oy. 2021. [verkkojulkaisu] [viitattu 28.11.2021]
Saatavissa:
https://www.helen.fi/globalassets/hinnastot-ja-sopimusehdot/lampo-ja- jaahdytys/kotitaloudet/kaukol%C3%A4mm%C3%B6n-energia-ja-vesivirtamaksut-1.10.2021.pdf
Kaapola Esko, Hirvelä Auli, Jokela Matti, Kianta Jani. 2021. Kylmätekniikan perusteet.
Opetushallitus.
Klingenburg UK Ltd. 2021. Rotary Heat Echangers. [verkkojulkaisu] [viitattu 5.9.2021]
Saatavissa:
http://www.klingenburg.uk/products/rotary-heat-exchangers/rotors-for-heating-ventilation-and-air-conditioning-systems-hvac/how-they-work/
Koja Oy. 2015. Lohkosulatus automaatio, käyttö- ja huolto-ohje. [verkkojulkaisu] [viitattu 10.10.2021]
Saatavissa: https://koja.materiaali.fi/media/media/materiaalipankki/rakennukset/future-ilmanvaihtokoneet/KH_Lohkosulatusautomaatio_FI_JvMXY4f.pdf
K-Ryhmä Oy. 2019. K-Ryhmän uusi energiankierrätysjärjestelmä mullistaa ruokakauppojen energiatalouden [verkkojulkaisu] [viitattu 5.1.2022]
Saatavissa:
https://www.kesko.fi/media/uutiset-ja-tiedotteet/uutiset/2019/k-ryhman-uusi-energiankierratysjarjestelma-mullistaa-ruokakauppojen-energiatalouden/
Kärri Timo. 2012. Investointilaskelmat AIMO. Luentomateriaali. Lappeenrannan teknillinen yliopisto.
Lahikainen, T. 2020. Kaksivaiheisen ilma-vesilämpöpumpun hyötysuhde ja
sen optimointi lämmöntuotannossa. Diplomityö. Lappeenrannan-Lahden teknillinen yliopisto LUT.
Liljeblom Eva, Vaihekoski Mika. 2004. Investment Evaluation Methods and Required Rate on Return in Finnish Publicly Listed Companies.
Monto Sari. 2013. Investointihankkeiden elinkaarilaskelmat AIMO/TIMO.
Luentomateriaali. Lappeenrannan teknillinen yliopisto.
Motiva 2020a. Tilastotietoa energiakatselmuksista, säästötoimenpiteet. [verkkojulkaisu]
[viitattu 10.9.2021]
Saatavissa:
https://www.motiva.fi/koti_ja_asuminen/taloyhtiot/energiaeksperttitoiminta/tietoa_energia n-_ja_vedenkulutuksesta/lammitysenergiankulutus
Motiva 2019. Laskukaavat: lämmin käyttövesi. [verkkojulkaisu] [viitattu 1.10.2021]
Saatavissa:
https://www.motiva.fi/julkinen_sektori/kiinteiston_energiankaytto/kulutuksen_normitus/la skukaavat_lammin_kayttovesi
Motiva 2020. Katselmus- ja investointituet. [verkkojulkaisu] [viitattu 14.8.2021]
Saatavissa:
https://www.motiva.fi/ratkaisut/energiakatselmustoiminta/tem_n_tukemat_energiakatselm ukset/katselmus-_ja_investointituet
Motiva 2021. Ominaiskulutukset palvelusektorilla. [verkkojulkaisu] [viitattu 5.12.2021]
Saatavissa:
https://www.motiva.fi/files/15570/Palvelusektorin_ominaiskulutukset_2011-2017.pdf
Rakennustieto Oy. 2021. RT-ohjekortti 103316 Poistoilmalämpöpumput, kiinteistöjärjestelmät.
Seppänen, O. 1996. Ilmastointitekniikka ja sisäilmasto. Helsinki: Kirjapaino Kiitorata Oy.
Seppänen, O. 2004. Ilmastoinnin suunnittelu. Forssa: Forssan Kirjapaino Oy.
Sitra. 2018. Cost-efficient emission reduction pathway to 2030 for Finland opportunities in electrification and beyond. Helsinki: Erweko. 76. ISBN 978-952-347-082-8
Sitra. 2010. Sitran selvityksiä 39, Rakennetun ympäristön energiankäyttö ja kasvihuonekaasupäästöt. ISBN 978-951-563-739-0 [verkkojulkaisu] [viitattu 10.12.2021]
Saatavissa:
https://kirafoorumi.fi/wp-content/uploads/2018/01/Rakennetun_ymp%C3%A4rist%C3%B6n_energiank%C3%A4ytt
%C3%B6_ja_kasvihuonekaasup%C3%A4%C3%A4st%C3%B6t_sitran_selvityksia_2010.
Tilastokeskus. 2020. Asumisen energiankulutus. [verkkojulkaisu] [viitattu 21.8.2021]
Saatavissa:
https://www.stat.fi/til/asen/2019/asen_2019_2020-11-19_tie_001_fi.html
Tilastokeskus. 2019. 7.2 Rakennusten lämmityksen energialähteet rakennustyypeittäin (TJ, GWh). [verkkojulkaisu] [viitattu 21.8.2021]
Saatavissa:
https://pxhopea2.stat.fi/sahkoiset_julkaisut/energia2020/data/t07_02.xlsx
Tilastokeskus. 2019. Energian hinnat. [verkkojulkaisu] [viitattu 28.11.2021]
Saatavissa:
https://pxnet2.stat.fi/PXWeb/pxweb/fi/StatFin/StatFin__ene__ehi/statfin_ehi_pxt_12gx.px/
chart/chartViewColumn/
Työ- ja elinkeinoministeriö. 2020. Energiatuen vaikuttavuuden arviointi – loppuraportti [verkkojulkaisu] [viitattu 24.10.2021]
Virta & Pylsy. 2011. Taloyhtiön energiakirja. Helsinki: As Printall 2011
Yle. 2021. Taloyhtiö vaihtoi kaukolämmön maalämpöön, säästää 24 000 euroa vuodessa ja yllättyi – asuntojen hinnat lähtivät merkittävään nousuun. [verkkojulkaisu] [viitattu 17.9.2021]
Saatavissa: https://yle.fi/uutiset/3-12102573
Ympäristöministeriö. 2003. Ympäristöministeriön moniste 122. Ilmanvaihdon lämmöntalteenotto lämpöhäviöiden tasauslaskennassa. Helsinki.
Ympäristöministeriö. 2013. Rakennuksen energiankulutuksen ja lämmitystehontarpeen laskenta. Ohjeet 2012. Helsinki.