Tässä tutkimuksessa tutkittiin kirjallisuuskatsauksen avulla lämpöpumppujen teoriaa ja eri lämmönkeruupiirien ominaisuuksia. Lisäksi toteutettiin kirjallisuudesta löytyvien arvo-jen pohjalta teknistaloudellinen tarkastelu neljälle eri lämpöpumppuyksikölle.
Lämpöpumppujen energiatehokkuutta kuvaava yksikkö on lämpökerroin. Se kuvaa, kuinka monta joulea lämpöenergiaa, lämpöpumppu kykenee tuottamaan yhtä joulea sähköenergiaa kohden. Lämpökerroin riippuu lauhduttimen ja höyrystimen välisestä läm-pötilaerosta. Tästä syystä vakaammin lämpötilansa säilyttäviin lämmönkeräyspiireihin kytketyllä lämpöpumpulla on suurempi lämpökerroin.
Tässä työssä laskettujen tulosten pohjalta voidaan todeta, että kaikista energiatehok-kaimmissa taloissa lämpöpumput eivät ole kannattava sijoitus. Tämä johtuu lämpöpump-pujen suurista hankinta- ja asennuskustannuksista. Tulevaisuudessa suurimmat tekijät, jotka tulevat muuttumaan ja vaikuttamaan tässä työssä esitettyihin tuloksiin ovat sähkön- ja öljynhinnat. Luultavasti tässä työssä oletetut hintakehitykset on arvioitu alakanttiin.
Tämän seurauksena lämpöpumput olisivat parempi sijoitushankinta, kuin tulokset anta-vat olettaa.
Jatkokehityksenä olisi mahdollista toteuttaa teknistaloudellinen tarkastelu omien mittaus-tulosten pohjalta. Tämä vaatisi tutkimusympäristön, jossa saman energiatehokkuuden taloissa on kytkettynä nämä neljä lämpöpumppua ja tulosten pohjalta voitaisiin laskea lämpökertoimet yhtenevissä olosuhteissa. Lisäksi voisi toteuttaa tarjouskysely kierrok-sen lämpöpumppujen hankinta- ja akierrok-sennuskustannuksista. Tällöin pääomakustannukset saataisiin tarkemmin yhdenvertaisiksi ja todenmukaisemmiksi.
LÄHTEET
[1] Ympäristöministeriö. Hallituksen ilmastopolitiikka: kohti hiilineutraalia Suomea 2035 [verkkojulkaisu]. Saatavissa https://ym.fi/hiilineutraalisuomi2035 [Viitattu 18.4.2021]
[2] Suomen virallinen tilasto (SVT): Energian hankinta ja kulutus [verkkojulkaisu]. 4.
Vuosineljännes 2020. Helsinki: Tilastokeskus. Saatavissa:
https://www.stat.fi/til/ehk/2020/04/ehk_2020_04_2021-04-16_tie_001_fi.html [viitattu: 18.4.2021]
[3] Suomen virallinen tilasto (SVT): Asumisen energiankulutus [verkkojulkaisu].
2018, 1. Asuinrakennusten päälämmönlähteiden kehitys 2010-luvulla. Helsinki:
Tilastokeskus. Saatavissa: https://www.stat.fi/til/asen/2018/asen_2018_2019-11-21_kat_001_fi.html [viitattu: 18.4.2021]
[4] Ympäristöministeriö. Öljylämmityksestä luopuminen [verkkojulkaisu]. Saata-vissa: https://ym.fi/oljylammityksesta-luopuminen [Viitattu 18.4.2021]
[5] Struchtrup, H. Thermodynamics and Energy Conversion. University of Victoria, Dept. Mechanical Engineering. 2014.
[6] Zogg, M. History of Heat Pumps. Swiss Federal Office of Energy. Oberburg, Switzerland 2008.
[7] Kylmäaineiden jaottelu [verkkojulkaisu]. Darment Oy, 2019. Saatavissa:
https://darment.fi/kylmaaineiden-jaottelu/ [viitattu 28.6.].
[8] Aittomäki, A., Aalto, E., Alijoki, T., Hakala, P., Hirvelä, A., Kaappola, E., Men-tula, J. & Seinelä, A. Kylmätekniikka. 3.painos. Helsinki 2008, Gummerus Kirja-paino Oy.
[9] Fadejev, J., Simson, R., Kurnitski, J. & Haghighat, F. A review on energy piles design, sizing and modelling. Energy, Vol. 122, 2017, pp.390–407.
[10] Juvonen, J. & Lapinlampi T. Energiakaivo, Maalämmön hyödyntäminen pienta-loissa [verkkojulkaisu]. Helsinki 2013, Edita Prima Oy. Saatavissa:
https://helda.helsinki.fi/bitstream/handle/10138/40953/YO_2013.pdf?se-quence=4&isAllowed=y
[11] Bächler, D. Coupled Thermal-Hydraulic-Chemical Modelling at the Soultz-sous-Forets HDR Reservoir. Swiss federal institute of technology Zurich. Doctoral thesis. 2003.
[12] Peura, J. Maanalaista Energiaa [verkkojulkaisu]. Geoteknisen osaston julkaisu 97. Helsinki, 2017. Saatavissa: https://www.hel.fi/static/kv/Geo/Julkaisut/jul-kaisu97.pdf
[13] Huusko, A., Lahtinen, H., Martinkauppi, A., Putkinen, N., Putkinen, S. & Wik, H.
Keski-Suomen geoenergiapotentiaali. Geologian tutkimuskeskus, Länsi-Suo-men yksikkö. Kokkola, 2015.
[14] Nordberg, J. & Rask, M. Suomen ensimmäinen geoterminen lämpövoimala Ota-niemessä. Aalto-yliopisto, kauppakorkeakoulu, johtamisen laitos. Helsinki, 2020.
https://aaltodoc.aalto.fi/bitstream/han-dle/123456789/43225/isbn9789526089492.pdf?sequence=1&isAllowed=y [vii-tattu 29.6.]
[15] Lauttamäki, V. & Kallio, J. Geoenergiasta liiketoimintaa. Geologian tutkimuskes-kus, tutkimusraportti 206. Espoo, 2013.
[16] Abubakar, K. S., Rao M. S., Amis, T. & Ignazio, C. A review on the performance of geothermal energy pile foundation, it’s design process and applications.
Renewable and Sustainable Energy Reviews, Vol. 106, 2019, pp.54–78.
[17] Abbasali, A. M., Soheil, P., Behrad, B. & Hossein, L. Energy pile foundation sim-ulation for different configurations of ground source heat exchanger. Interna-tional Communications in Heat and Mass Transfer, Vol. 70, 2016, pp. 105–114.
[18] Mäkiranta, A., Marinkauppi, B. & Hiltunen E. Seabed sediment: a natural sea-sonal heat storage feasibility study. Agronomy Research, Vol. 15, 2017, pp.
1101–1106.
[19] Talotekniikka-Julkaisut Oy. Vaasan asuntomessualue esittelee useita energia-alan innovaatioita ensimmäisenä maailmassa [verkkojulkaisu]. Saatavissa:
https://talotekniikka-lehti.fi/vaasan-asuntomessualue-esittelee-useita-energia-alan-innovaatioita-ensimmaisena-maailmassa/ [viitattu 22.6.2021]
[20] Perälä, R. Lämpöpumput: suomalainen käsikirja aikamme lämmitysjärjestel-mästä. Tallinna 2009, Alfamer Oy.
[21] Motiva Oy. Pientalon lämmitysjärjestelmät [verkkojulkaisu]. Saatavissa:
http://www.motiva.fi/files/4970/PientalonLammitysjarjestelmat.pdf [Viitattu 15.3.2021]
[22] Burk, C. Techno-Economic Modeling for New Technology Development. Tech-Connect Briefs 2017, TechTech-Connect.org. Burk Engineering LLC, Salt Lake City, UT, USA.
[23] Ympäristöministeriö. Suomenrakentamismääräyskokoelma: Energiatehokkuus, Rakennuksen energiankulutuksen ja lämmitystehontarpeen laskenta. Helsinki 2017.
[24] Terveyden ja hyvinvoinninlaitos. Legionellaa koskeva lainsäädäntö ja ohjeistus [verkkojulkaisu]. Saatavissa: https://thl.fi/fi/web/ymparistoterveys/vesi/legionella-bakteerit-vesijarjestelmissa/legionellaa-koskeva-lainsaadanto-ja-ohjeistus [Vii-tattu 18.4.2021]
[25] Motiva Oy. Lämpöä omasta maasta [verkkojulkaisu]. Saatavissa:
https://www.motiva.fi/files/7965/Lampoa_omasta_maasta_Maalampopumput.pdf [Viitattu 20.5.2021]
[26] Vimpari, J. Should energy efficiency subsidies be tied into housing prices? Envi-ronmental research letters, Vol. 16, Num. 6, 2021.
[27] Useampi lämpöpumppuja mainostavan yrityksen nettisivut. Mm. https://lampo-ykkonen.fi/ [Viitattu 20.6.2021]
[28] Rokas, V., Rao, M.S., Jurelionis, A. & Vaiciunas, J. A review of heat pump sys-tems and applications in cold climates: evidence from Lithuania. Energies; Ba-sel, Vol. 12, Iss. 22, 2019.
[29] Chung-Eun, M. & Jong Min, C. Heating performance characteristics of the ground source heat pump system with energy-piles and energy-slabs. Energy, Vol. 81, 2015, pp. 27–32.
[30] Kojo, A.A. & Jong Min, C. Current status of the performance of GSHP (ground source heat pump) units in the Republic of Korea. Energy, Vol. 47, Iss. 1, 2021, pp. 77–82.
[31] Yaning, Z., Qin, M., Bingxi, L., Xinmeng, F. & Zhongbin, F. Application of an air source heat pump (ASHP) for heating in Harbin, the coldest provincial capital of China. Energy and Buildings, Vol. 138, 2017, pp. 96–103.
[32] Correa, F. & Cuevas, C. Air-water heat pump modelling for residential heating and domestic hot water in Chile. Applied Thermal Engineering, Vol. 143, 2018, pp. 594–606.
[33] Tiihonen, A. Asumisväljyys lisääntyy hitaasti [verkkojulkaisu]. Tilastokeskus, 2010. Saatavissa: https://www.stat.fi/tup/vl2010/art_2011-10-18_001.html [vii-tattu: 7.6.2021].
[34] Suomen virallinen tilasto (SVT): Asunnot ja asuinolot [verkkojulkaisu]. Helsinki, Tilastokeskus. Saatavissa: https://www.tilastokeskus.fi/tup/suoluk/suoluk_asu-minen.html [viitattu: 7.6.2021].
[35] Tilasto: Energian hinnat [verkkojulkaisu]. 2021, liitetaulukko 3. Lämmitysener-gian kuluttajahintoja maaliskuussa 2021. Helsinki, Tilastokeskus. Saatavissa:
https://www.stat.fi/til/ehi/2021/01/ehi_2021_01_2021-06-10_tau_003_fi.html [vii-tattu: 7.6.2021].
[36] Hast, A., Ekholm, T. & Syri, S. What is needed to phase out residential oil heat-ing in Finnish sheat-ingle-family houses? Sustainable Cities and Society, Vol. 22, 2016, pp. 49–62.
[37] Giglio, S., Maggiori, M., Rao K., Stroebel, J. & Weber, A. Climate Change and Long-Run Discount Rates: Evidence from Real Estate. The Review of Financial Studies, Volume 34, Iss. 8, 2021, pp. 3257–3571.