KATJA LIPPONEN PIENYRITYKSEN LÄMMÖNTUOTANTO- JA VARAVOIMATARPEEN MÄÄRITTÄMINEN UUSINTAINVESTOINNIN YHTEYDESSÄ Projektityö

Transkriptio

1 KATJA LIPPONEN PIENYRITYKSEN LÄMMÖNTUOTANTO- JA VARAVOIMATARPEEN MÄÄRITTÄMINEN UUSINTAINVESTOINNIN YHTEYDESSÄ Projektityö Tarkastaja: Sami Repo

2 1 Sisällysluettelo 1. Johdanto Varavoima Katkokset sähkönjakelussa Vaihtoehdot varavoiman tuotantoon Katkoton järjestelmä Vaihtoehtoinen syöttöyhteys jakeluverkosta Lämmitys Lämmitystarve ja siihen liittyvät erityisseikat Eri lämmitysvaihtoehdot Öljylämmitys Maalämpöpumppu Vesikiertoinen ilmalämpöpumppu Pellettilämmitys Puu Sähkölämmitys Lämmityskuorman ohjaus Vertailu Varavoima Lämmitys Öljylämmitys Kaksoispesäkattila: Öljy-puu Monienergiakattila Maalämpö Vesikiertoinen ilmalämpöpumppu Pellettilämmitys Puulämmitys Sähkölämmitys Toimenpide-ehdotukset Lämmitysjärjestelmä Varavoima Lähteet... 18

3 1 1. Johdanto Projektityön tilaajana toimii varsinaissuomalainen elintarvikealan yritys, jolle sähkönjakeluhäiriöt tuottavat ongelmia toiminnassa, ja joka haluaisi turvata sähkönsaannin myös vikatilanteiden aikana. Varavoimaratkaisujen lisäksi tarkastelussa on lämmitys, sillä kiinteistön öljypoltin on jo vanha, ja halutaan arvio siitä kannattaako sitä uusia, vai kannattaako vaihtaa lämmitysmuotoa. Erityisesti halutaan tietää, voidaanko tuotannon jätteitä hyödyntää millään lailla lämmityksessä tai sähköntuotannossa. Tämän projektityön tarkoituksena on kartoittaa erilaisia vaihtoehtoja ja lopuksi antaa suosituksia toimenpiteiden suhteen. Jäähdytys taas on toteutettu tavallisilla sähkökäyttöisillä kylmälaitteilla. Jäähdytysjärjestelmän uusiminen koetaan turhaksi, sillä tilat ovat olleet käytössä alle 5 vuotta, eikä uusiin laitteisiin vielä haluta investoida kun vanhatkin ovat toimivat. Mikäli kuitenkin joku tarkasteltavista lämmitysmuodoista pystyy hoitamaan myös viilennyksen kohtuullisin kustannuksin, asia otetaan käsittelyyn. Lisäksi tiloissa on ilmanvaihto lämmön talteenottolaitteistolla. Tämän parempaa hyödyntämistä lämmityksessä/viilennyksessä tarkastellaan työssä. Sähkön osalta jakelun keskeytykset koetaan erittäin harmillisina ja ne tuottavat yritykselle tapahtuessaan turhia kuluja. Varavoimajärjestelmää ei ole vielä kuitenkaan toteutettu, ja tämä projektityö toteutetaankin osittain asian korjaamiseksi. Sähkön osalta merkityksellistä ei ole katkottomuus, vaan se, etteivät katkot muodostuisi pitkiksi. Alle kymmenen minuutin keskeytyksillä ei ole sinänsä merkitystä yrityksen toiminnalle, sillä prosessit eivät ole sellaisia, jotka kärsisivät lyhyistä katkoista. Kuorma koostuu jäähdytyslaitteista, erilaisista leikkureista sekä pesukoneista. 2. Varavoima 2.1 Katkokset sähkönjakelussa Suurempia, noin parin tunnin katkoksia on viime vuosina esiintynyt noin kerran-kaksi vuodessa. Lyhyempiä katkoksia on kuukausittain. Näin ollen katkokset eivät ole jatkuva ongelma, mutta siitä huolimatta sen verran häiriötä tuottava että niihin halutaan varautua. Aiemmin paikallinen sähköyhtiö toimitti suunniteltujen keskeytysten aikana tarvittaessa varavoimalaitteen yrityksen käyttöön. Nyt kun yhtiö on osana suurempaa konsernia ei

4 2 tällaista käytäntöä enää ole, mikä on synnyttänyt tarpeen omalle varavoimajärjestelmälle. Huolta aiheuttaa myös alueen sähkönjakeluverkoston ikä, pitkät ilmajohto-osuudet ja raivauksen väheneminen seudulla sekä toistuvat lyhyet katkokset. Luotettavuusteorian mukaan luotettavuus on järjestelmän kyky suoriutua halutuista toiminnoista määritellyissä olosuhteissa. Koska luotettavuus on todennäköisyys, on olemassa myös todennäköisyys, että luotettavuus ei toteudu. Lisäksi luotettavuudella on olemassa tietyt reunaehdot: aika ja olosuhteet. Ei voida olettaa että esimerkiksi laite toimisi yhtä luotettavasti vuosikausia, vaan osien kuluminen ja ikääntyminen vähentää luotettavuutta. Samoin vaikuttaa se, mikäli olosuhteet eivät ole laitteen toiminnalle suunnitellut ja suotuisat. [1] Tarkasteltavassa tilanteessa halutaan saavuttaa tuotantotilojen sähkönjakelujärjestelmälle mahdollisimman suuri luotettavuusaste, mieluiten yli 99,99 prosenttia, mikäli tämä taloudellisesti katsottuna on järkevää. Todennäköisyys sille, että vuosittain aiheutuu yksi vähintään tunnin mittainen sähkönjakelukatkos on erittäin suuri. Viime vuosina vuosittain on toteutunut tällainen, ja katkosten todennäköisyyden voidaan ennakoida kasvavan verkon vanhetessa. Viimeksi kuluneen vuoden aikana työaikana tapahtuneita pidempiä katkoksia on ollut yksi, ja sen kesto oli noin 2 tuntia. Kun työaikaa lasketaan olevan päivässä kahdeksan tuntia, ja viikossa työpäiviä 6, keskeytysaikaa on ollut noin 0,08 prosenttia työajasta. Katkosaikaa on siis vähän, mutta sen mahdollisesti aiheuttamien taloudellisten tappioiden ja yrityksen luotettavuuden kärsimisen vuoksi sen painoarvo yritykselle on suuri. Riski on todennäköisyys sille, että tapahtuu jotakin ei-toivottua. Yrityksen kannattaa toteuttaa riskienhallintaa, jossa määritetään yritykseen kohdistuvat riskit ja päätetään millä toimenpiteillä vähennetään riskien vahingollisuutta yritykselle. Tällaisia toimenpiteitä voivat olla riskien välttäminen, eli luovutaan, tai pyritään välttämään toiminta, johon liittyy erityinen riski. Riskiä ja sen vaikutusta voidaan pienentää esimerkiksi turvallisuusjärjestelyjä kasvattamalla tai vaihtoehtoisesti sitä voidaan myös suurentaa vähentämällä turvallisuuspanoksia. Riskejä voidaan myös siirtää esimerkiksi vakuuttamalla omaisuus. [2] Tarkastelemassamme tapauksessa mahdollisia vaihtoehtoja on sähkönjakelun osalta riskin ottaminen tai sen pienentäminen esimerkiksi varavoimalaitteiston avulla. Riskin välttäminen tai siirtäminen on mahdotonta, sillä tuotantolaitteista niin monet toimivat sähköllä, että ei voida siirtyä missään määrin tehokkaasti sähköttömään järjestelmään, eivätkä vakuutukset korvaa tällaisissa tilanteissa. Sähkönjakelun katkeaminen aiheuttaa sekä liiketaloudellisen riskin että keskeytysriskin. Suurhäiriöitä tapahtuu erittäin harvoin, mutta toiminta niidenkin varalta on tärkeää suunnitella etukäteen, jotta yrityksen toiminta ei lamaannu täysin häiriön sattuessa. Varavoimalaitteiston mitoituksessa tämä voidaan huomioida siten, että valitaan laitteisto jolla varmistetaan toimintojen jatkuvuus esimerkiksi vuorokauden ajaksi mikäli sähkönjakelu häiriytyy. Toisaalta suurhäiriöiden harvinaisuuden vuoksi täysimittainen varautuminen niihin tuskin on tarpeellista jos kyseessä ei ole sairaala tai muu

5 3 yhteiskunnallisesti tärkeä organisaatio, jonka toiminnan keskeytyminen aiheuttaisi mittavaa ihmisiin kohdistuvaa tai taloudellista haittaa. Tarkastelemassamme tapauksessa suurhäiriöön varautuminen tapahtuu suurelta osin priorisoimalla sekä toimintoja että asiakkaiden tarpeita, ja vuorottelemalla laitteiden käyttöä. Mikäli sääolosuhteet eivät vian sattuessa ole äärimmäiset, pärjätään työaika lämmittämättä tai viilentämättä, ja nämä toiminnot voidaan toteuttaa työajan ulkopuolella. Myös käsintehdyn työn määrää voidaan lisätä. Jos taas sääolosuhteet ovat poikkeuksellisen kylmät tai kuumat, kohdataan väistämättä ongelmia lämmönsäätelyssä. Kuitenkin on epätodennäköistä, että suurhäiriöt tapahtuvat äärimmäisten lämpötilojen aikaan, sillä todennäköisiä aiheuttajia ovat kesä- tai talvimyrskyt, ja näiden aikaan lämpötila ei ole erityisen kylmä eikä kuuma. Mikäli kuitenkin kohdataan tilanne, jossa suurhäiriö ajoittuu äärimmäisen kylmään tai kuumaan aikaan siten, että toimintoja ei saada ylläpidettyä halutussa laajuudessa, on priorisoitava asiakkaiden tarpeita ja toivottava, että heiltä riittää ymmärrystä tilanteen osalta. Koska tavaran toimituksista ei riipu ihmishenkiä, tällainen varautuminen on riittävää. 2.2 Vaihtoehdot varavoiman tuotantoon Sähkökatkosten haittavaikutukset perustuvat toiminnan lähes täydelliseen seisahtumiseen, ja tämä halutaan varavoimalaitteiston avulla ehkäistä jatkossa. Kuitenkaan ei pyritä koko toiminnan ennallaan pitämiseen, vaan siihen, että osaa toiminnoista voitaisiin jatkaa ja näin varmistaa tavaran toimitukset muutaman tunnin katkoksissakin. Näin ollen varavoimalaitteistoa ei mitoiteta koko tuotannon tarpeisiin, vaan täytyy järjestää laitteisto tärkeyden perusteella, jotta voidaan valita mille laitteistolle varavoimaa syötettäisiin. Seuraavassa taulukossa esitettynä tärkeimmät laitteet järjestyksessä. Lisäksi tiloissa on myös muuta laitteistoa. Taulukossa esitetyt tehot ovat jatkuvan ajan tehoja. Laite U/V I/A cosφ P/kW Säkittäjä 400 0,65 0,69 0,18 Pesukone (*2) 400 0,58 0,53 0,185 (0,37) Kuljetin 400 0,60 0,75 0,18 Urschel (*2) 400 3,20 1,1 (2,2) Linko 400 0,8 Valaistus (*12) 230 0,11 (1,32) Vakuumikone 400 6,8 0,99 2,7 Dynosulkija 230 1,5 Yhteensä 9,25 Taulukko 1. Tärkeimmät tuotantolaitteet

6 4 Varavoimaa voidaan tuottaa erilaisilla generaattorin ja moottorin yhdistelmillä, eli aggregaateilla. Generaattori tuottaa sähköä, ja moottori pitää taajuuden halutussa 50 Hz:ssä. Varavoiman tuotanto voi tapahtua diesel- tai bensamoottorilla, ja haluttaessa voidaan hyödyntää esimerkiksi traktorikäyttöistä generaattoria. Vaikka aggregaatilla tuotettava sähkö ei olekaan aaltomuodoltaan kovin hyvälaatuista, ei asia tarkastelukohteessa juurikaan haittaa, sillä laitteet eivät ole erityisen herkkiä. Osa kuormasta on kuitenkin induktiivista, joten käynnistyksen aikainen virran kulutus on suurempi kuin resistiivisellä kuormalla. Tällöin on huomioitava se, että kaikkia laitteita ei käynnistetä samaan aikaan, vaan porrastetaan laitteiden käyttöönotto varavoimalla toimittaessa. Aggregaattia ei tulisi mitoittaa sen mukaisesti, että aggregaatista saatava maksimiteho olisi yhtä suuri kuin siihen kytkettävän kuorman jatkuva ottoteho, vaan tähän tulee jättää marginaali, jotta aggregaatti ei kävisi jatkuvasti täydellä teholla. Tämän avulla aggregaatti kestää paremmin käyttöä ja tulee käyttökustannuksiltaan edullisemmaksi. Aggregaatteihin on saatavilla lisävarusteena erilaista automatiikkaa. Esimerkiksi kaukokäynnistys langallisena tai langattomana on mahdollista, samoin kuin käynnistyminen automaattisesti tietyn käynnistysehdon täyttyessä. Käynnistysehto voi olla aikaan liittyvä, tai vaikka puhelimitse annettu ohjauskäsky. Myös kuorman liittäminen aggregaattiin voi toimia käynnistysehtona, jolloin kuorman irrotessa aggregaatti myös sammuu itsestään. Kontaktorikeskuksen avulla voidaan säätää niin, että verkkojännitteen laskiessa generaattori käynnistetään ja vaihdetaan verkkosyötön tilalle. Tällöin myös verkkosyötön palautuessa generaattorin irrottaminen ja syötön siirto tapahtuu automaattisesti. [3] Kun varavoimala mitoitetaan siten, että se ei ylläpidä laitoksen kaikkia toimintoja, täytyy tehdä suunnitelma siitä, mitkä laitteet jätetään sähkönjakelun ulkopuolelle ja mitkä saavat varavoimaa valitusta aggregaatista. Varavoimaa saavat laitteet tulee vielä asettaa tärkeysjärjestykseen erityisesti jos varavoima tuotetaan useammalla rinnankäyvällä koneella. Tällöin katkoksen aikana aggregaatit käynnistetään yksi kerrallaan ja kuormat kytketään varavoiman perään tärkeysjärjestyksessä. Mikäli johonkin aggregaateista taas tulee jotakin vikaa, vähiten tärkeä kuorma putoaa varavoimasyötön piiristä [4] Katkoton järjestelmä Katkeamattomasta tehonsyötöstä käytetään lyhennelmää UPS englanninkielisen nimityksensä, Uninterruptible Power Source, mukaan. Tällaista järjestelmää käytetään erityisesti prosesseissa, joissa lyhytkin katkos aiheuttaa koko prosessin alasajon ja uudelleenkäynnistyksen. UPS:it toimivat siten, että normaalitilanteessa laitteiston akkuja ladataan tasavirralla ja sähkökatkosten aikana akkujen sähköä vaihtosuunnataan kuormalle [5]. Näiden laitteistojen tarkoituksena on hoitaa sähkösaanti lyhyiden katkojen

7 5 aikana, joten pidempään jatkuvia katkoksia ajatellen järjestelmä vaatii rinnalleen pitkäkestoisemman varavoimajärjestelmän. Katkottomalle järjestelmälle ei ole esimerkkiyrityksessä kuitenkaan tarvetta, sillä lyhyet keskeytykset eivät ole haitallisia. Haitta tulee nimenomaan pitkään kestävistä katkoksista, jotka syövät työaikaa. 2.3 Vaihtoehtoinen syöttöyhteys jakeluverkosta Tärkeille kuluttajille, kuten sairaaloille ja suurille teollisuuskuluttajille, sähkö pyritään toimittamaan erityisen varmasti ilman keskeytyksiä. Varmuutta voidaan lisätä sillä, että kulutuskohteeseen tulee yhteys kahdesta eri keskijännitelähdöstä. Tällöin kesketyksiä ei saada varmasti poistettua, mutta käyttövarmuus lisääntyy merkittävästi. Vaihtoehtoisia syöttöjä voidaan harkita, mutta tällöin myös kuluttajan täytyy osallistua varmistuksen kustannuksiin. Tässäkin tilanteessa vaihtoehtoisen syöttöyhteyden mahdollisuus haluttiin selvittää, joten otettiin yhteyttä paikalliseen jakeluverkkoyhtiöön. He kuitenkin suhtautuivat asiaan erittäin kielteisesti, joten vaihtoehtoinen syöttöyhteys ei kyseessä olevaan kohteeseen ole mahdollinen. 3. Lämmitys 3.1 Lämmitystarve ja siihen liittyvät erityisseikat Tuotantotiloissa lämpötila pyritään pitämään ympärivuotisesti noin 13 asteisena ja kylmiöissä neljässä asteessa, kun taas sosiaalitiloissa tarve on noin 20 astetta. Tuotantotilojen pinta-ala ja tilavuus ovat noin 300 m²/ 1005m³, kylmiöiden 30m²/90m³ ja sosiaalitilojen 130m²/325m³. Tällä hetkellä lämmitys hoidetaan vesikiertoisella öljylämmitysjärjestelmällä. Öljypoltin ja kattila on hankittu 1970-luvulla, joten ne ovat ikänsä puolesta ehdottomasti vaihdon tarpeessa. Lisäksi ne aikanaan hankittiin kasvihuoneiden lämmitystä varten ja ovat nykyisiin tarpeisiin aivan liian suuritehoisia. Öljysäiliö on poltinta ja kattilaa uudempi, joten sen vaihtaminen ei ole välttämätöntä. Kuitenkin tarpeellista olisi tarkastaa öljysäiliö aika ajoin, jotta voidaan välttyä vuodoilta. Lämmintä vettä kuluu päivässä noin 200 litraa, ja se lämmitetään myös öljyllä. Koska rakennus on melko uusi, ja siihen on rakennettu öljylämmitystä varten vesikiertoinen

8 6 patterilämmitysjärjestelmä, ei nähdä tarpeelliseksi muuttaa sitä kovin kevein perustein. Jos kuitenkin on mahdollista pienin investoinnein hyödyntää myös ilmanvaihtoa lämmönjakeluun, otetaan tämä vaihtoehto huomioon investointipäätöstä tehtäessä. Tähän saakka lämmitysöljyä on kulunut keskimäärin litraa vuodessa. Kevyen polttoöljyn lämpöarvo on 43 MJ/kg [6]. Tämä tekee 11,94 kwh/kg. Öljyn tiheys taas on 0,84 kg/l, ja kun huomioidaan omistajan arviona 75 %:n hyötysuhde öljylämmityslaitteistolle, saadaan vuosittaiseksi lämpöenergian kulutukseksi noin 0,75 * 11,94 kwh/kg * 8000 l * 0,84 kg/l = 60 MWh. Kesäaikaan tuotantotiloissa ei tarvita lämmitystä, vaan ainoastaan jäähdytystä. Lämmintä käyttövettä täytyy kuitenkin lämmittää ympäri vuoden. Tähän saakka on jouduttu lämpimän veden vuoksi pitämään öljypoltinta päällä jatkuvasti, ja tästä haluttaisiin päästä eroon. Koska lämpimän käyttöveden tarve on niin pientä, esimerkiksi aurinkopaneeli saattaisi tuoda ratkaisun tähän yksittäiseen kysymykseen ja kesällä voitaisiin poistaa öljylämmitys käytöstä. Rakennuksen eristystaso on melko matala, joten eristystä lisäämällä lämmityskustannuksissa voitaisiin säästää huomattavasti. Tätä vaihtoehtoa ei kuitenkaan tarkastella, sillä tilat ovat melko uudet, eikä omistajilla ole mielenkiintoa tämänsuuruiseen hankkeeseen. Tuotannon yhteydessä jätteenä syntyy jonkin verran puulaatikoita sekä noin 1900 kg biojätettä viikossa. Mikäli mahdollista, näitä haluttaisiin hyödyntää pienenä lisänä lämmityksessä. Puulaatikot voitaisiin puulämmityksen tapauksessa käyttää polttoaineena kun taas biojätteen osalta tutkitaan kompostin käymislämmön hyödyntämismahdollisuuksia. 3.2 Eri lämmitysvaihtoehdot Öljylämmitys Öljylämmitysjärjestelmä koostuu öljysäiliöstä, -polttimesta ja kattilasta. Säiliöstä öljy viedään polttimelle, joka on yhdistetty kattilaan. Kattilassa olevaa vettä lämmitetään, ja se ohjautuu vesikiertojärjestelmään, jonka avulla lämmitetään käyttövettä, pattereita ja/tai lattialämmitysjärjestelmää. [7] Uuden öljylämmitysjärjestelmän mitoituksessa voidaan käyttää Suomen rakennusmääräyesten mukaista tavoitteellista tehontarvetta apuna. Tavoitteellinen tehontarve on W/m 3 riippuen talon sijainnista ja iästä [8]. Kyseessä oleva rakennus sijaitsee Etelä-Suomessa ja on melko uusi, mutta lämmöneristys ei ole normaalin

9 7 omakotitalon luokkaa, joten tehontarve on välin yläpäässä. koska osa tilasta lämmitetään vain 13 asteeseen, voidaan laskea, että referenssilämpötila on 20 astetta ja siitä aste alaspäin vähentää aina tehontarvetta 5 %. Näin ollen lämmitettävää tilavuutta on 0,95 7 *1005 m m 3 = 1030 m 3. Jos tehontarve olisi 25W/m 3, tarvittaisiin 25,75 kw kattila ja jos se olisi 30 W/m 3, tarvittaisiin 30,90 kw kattila. Valinta tehdään siis tältä väliltä. Mikäli verrataan uutta järjestelmää vanhaan, huomataan että uuden järjestelmän hyötysuhde on luonnollisesti parempi, jopa 95%. Tämä johtaa siihen, että aiempi 8000 litran vuosikulutus putoaa noin 6200 litraan. (60Mwh/(11,94kWh/kg*0,84 kg/l*0,95)). Tällöin vuosittaiset polttoainekustannukset laskevat yli 20 prosenttia, vuoden 2007 tähänastisella keskihinnalla [9] laskettuna tämä tekee 1100 euron säästön vuodessa. Liitteessä 3 esitetyssä taulukossa öljylämmityksen hankintahinta on laskettu 10% korkeammaksi kuin malliesimerkkiratkaisun. Tähän päädyttiin siitä syystä, että hinnastojen mukaan tehokkaampi öljykattila maksaa noin 500 euroa enemmän kuin pienempi, ja polttimet ovat samanhintaiset. Viidentoista vuoden aikana suurimman kustannuksen aiheuttavat varsinaiset lämmityskulut, jotka öljylämmityksen kohdalla syntyvät lähinnä öljyn hinnan perusteella. Puhtaan öljylämmityksen lisäksi nykyään voidaan asentaa niin kutsuttu aurinkoöljyjärjestelmä, joka koostuu öljylämmityksestä ja aurinkolämmöstä. Tällöin aurinkoenergia toimii ensisijaisena energianlähteenä aina silloin, kun sitä on tarjolla riittävästi, ja tällöin sitä myös varastoidaan aurinkolämpöakkuun, jonka avulla voidaan lämmittää käyttövettä tai kiertojärjestelmän lämmitysvettä. Myös öljykattila voi toimia aurinkolämmön varaajana, mikäli normaalin kattilan vesitilaa kasvatetaan. Silloin kun auringonvalosta ei saada riittävästi energiaa lämmitystä varten, käytetään normaalia öljylämmitystä. Öljylämmityksen kohdalla on mahdollista ottaa käyttöön myös biopolttoöljy. Tämä vaihtoehto on siinä mielessä helppo, että laitteistoa ei tarvitse uusia, sillä sama laitteisto käy sekä perinteisen polttoöljyn että biopolttoöljyn avulla lämmön tuotantoon.[10] Kaksoispesäkattila on öljykattila, jossa on sekä öljy- että puukattila samassa paketissa. Tällöin niissä voidaan polttaa öljyä ja puuta vuorotellen, tai jopa yhtä aikaa. Kattilan vesitilavuus on isompi kuin perinteisessä öljykattilassa, mutta toiminta on muuten samanlaista kuin puhtaasti öljylämmityksellä. Monienergiakattilaa voidaan käyttää useiden eri polttoaineiden hyödyntämiseen. Siinä on tulipesä öljylle ja kaasulle, sekä toinen kiinteille polttoaineille, kuten pelletille ja puulle. Myös haketta, turvetta ja sähköä voidaan käyttää lämmitykseen kun hankitaan laitteistoon tarvittavat lisävarusteet. Mikäli monienergiakattilalla aiotaan polttaa paljon puuta, kannattaa harkita normaalia isomman lämminvesivaraajan hankintaa. Se nostaa kustannuksia, mutta toisaalta vähentää

10 8 työtä kun lämmitysväli pitenee. Tarkasteltavassa tilanteessa voidaan harkita käytettävissä olevan tilan mukaan litran lämminvesivaraajaa.[11] Maalämpöpumppu Maalämpöpumpun avulla voidaan hyödyntää maahan tai vesistöihin varastoitunutta lämpöä rakennusten ja käyttöveden lämmitykseen. Putket sijoitetaan maahan joko pintaasennuksena noin metrin syvyyteen, tai porakaivona 150 metrin syvyyteen. Mikäli lämpöä halutaan ottaa vesistöstä, putket sijoitetaan järven pohjalle. Maalämpöpumpun toiminta perustuu koneistossa kiertävän kylmäaineen höyrystymiseen ja lauhtumiseen. Maahan sijoitetussa putkistossa kulkee liuosta, josta otetaan lämpöä. Tämä liuos höyrystetään, ja kompressorilla höyryn painetta kasvattamalla höyry lämpenee. Höyry jäähdytetään lauhduttimessa nesteeksi ja vapautunut lämpö lämmittää lauhduttimen läpi kulkevan veden tai ilman. Paisuntaventtiilissä nesteen painetta lasketaan ja se palautuu höyrystimeen. Kompressori toimii sähkömoottorin voimalla ja liuosta kierrättävä pumppu sekä säätölaitteet tarvitsevat myös sähköä, mutta sähköä kuluu kuitenkin vähemmän kuin saman lämpömäärän tuottamiseen suoralla sähkölämmityksellä. [12] Parhaiten maalämpöpumppu toimii silloin, kun lämmitys tapahtuu joko lattialämmityksenä tai niin, että siirretään lämmintä ilmaa, sillä nämä lämmitystavat eivät vaadi yhtä korkeita lämpötiloja kuin tavallinen vesikiertoinen patterijärjestelmä. [12] Kesäaikaan maapiiriä voidaan käyttää lämmityksen sijasta viilentämiseen liittämällä liuospiirin kiertoon puhallinkonvektori ja kierrättämällä liuospiiriä sen kautta. [13] Maalämpöpumpun investointikustannukset ovat sen verran korkeat, että kovin pienten, Suomen lämpöpumppuyhdistyksen mukaan m^2 rakennusten, ei kannata siihen tällä hetkellä investoida. Kannattavuus kuitenkin kasvaa mitä suurempi rakennus on kyseessä. [9] Kun tarkasteltavan yrityksen tilat ja niiden lämmöntarve otetaan huomioon, vastaavat ne lähes 400 neliöisen omakotitalon tarvetta, joten maalämmön käyttöä voidaan sen osalta pitää perusteltuna vaihtoehtona. Tuotantotiloissa olevan lämmön talteenotto- ja ilmastointijärjestelmän avulla haluttaisiin maalämmöstä tuottaa kesällä viileää, joka osaltaan laskisi sähkönkulutusta ja kustannuksia. Käyttöveden osalta lämpöpumppua käytettäessä veden riittävä lämpeneminen on tärkeää, sillä lämpöpumppu ei luonnostaan lämmitä vettä Ympäristöministeriön laatiman Suomen Rakentamismääräyskokoelman [14] vaatimalle 55 celsiusasteen tasolle, vaan sitä varten on lämpöpumppuihin rakennettu erilaisia järjestelyjä. Yleisimmät käytössä olevat menetelmät ovat kerran viikossa tapahtuva käyttövesisäiliön automaattinen kuumennus 65 asteeseen, sekä se, että käytetään lämpöpumpun toimintaprosessin tulistumisvaihetta jotta saadaan käyttövesi lämmitettyä riittävän kuumaksi.[15] Riittävä lämpötila on tärkeä

11 9 erilaisten bakteerien, kuten legionellan, eliminoimiseksi. Tarkasteltavassa kohteessa ei ole erityistä tarvetta lämmittää käyttövettä lainsäädännön vaatimustasoa kuumemmaksi. Laskelmissa on käytetty täystehomaalämpöä, sillä on haluttu tuoda paremmin esiin kunkin lämmitysmuodon aiheuttamat kustannukset. On olemassa myös mahdollisuus käyttää maalämmön rinnalla jotakin muuta lämmitysmuotoa huipputehojen kattamiseen. Tällöin investointikustannukset ja käyttökustannukset muuttuvat sen mukaan, mikä on toinen lämmönlähde. Maalämmön kohdalla harkittiin myös mahdollisuutta sijoittaa maalämmön keruuputken kompostiin, jolloin kompostin käyminen tuottaisi lämpöä sisätilojen lämmittämiseen. Vaihtoehto on hyvä, ja verrannollinen maalämmön vaakakeruupiiriin, mutta heikkoutena porakaivoasennettuun maalämpöön verrattuna on se, että tällä asennustavalla ei voida jäähdyttää tiloja kesällä Vesikiertoinen ilmalämpöpumppu Ilma-vesilämpöpumpun avulla otetaan lämpöä ulkoilmasta, ja siirretään se lämmitysveteen. Ulkoyksikön läpi puhalletaan ulkoilmaa, joka jäähtyy ja antaa lämpönsä kennostossa kiertävälle kylmäaineelle. Kompressorin avulla tämä puristetaan paineen avulla kasaan, jolloin se kuumenee. Tämä lämpö taas luovutetaan vesikiertoisen järjestelmän lämmitysveteen. Ilma-vesilämpöpumput ovat vielä harvinaisia, mutta yleistymään päin. Lämpöä ilmasta saadaan jopa 20 pakkasasteessa, mutta koska siitäkin alhaisempia lämpötiloja toisinaan on, tarvitsee ilma-vesilämpöpumppu rinnalleen varajärjestelmän. Varajärjestelmäksi saatetaan usein jättää jo olemassaoleva lämmityslaitteisto tai käyttää lämpöpumpun mahdollisesti sisältämää sähkövastusta. [16] Vesi-ilmalämpöpumppua käytettäessä sähköä kuluu ulkoilman lämpötilasta riippuen. Mitä kylmempi on, sitä pienemmäksi laskee laitteiston hyötysuhde. Lämpökerroin voi vaihdella välillä Realistisesti arvioituna tarkasteltavassa tapauksessa ilmalämpöpumpun voitaisiin arvioida kuluttavan noin puolet siitä sähkömäärästä jonka sähkölämmitys kuluttaisi [17]. Liitteen 3 taulukossa ilmoitettu hankintahinta-arvio perustuu eräältä laitteiden toimittajalta saatuun tarjoukseen Pellettilämmitys Pelletit ovat puristettua puumassaa. Kun pellettejä käytetään lämmitykseen, on järjestelmä periaatteeltaan samanlainen kuin öljylämmitys. Pelletin säilytystä varten tarvitaan siilo tai varasto, ja siirtämistä varten tarvitaan siirtolaite. Kattilassa tapahtuu pellettien palaminen polttimen avulla, ja siellä oleva vesi lämmitetään, jonka jälkeen vesi

12 10 lähtee kiertoon joko pattereihin tai lattialämmitysjärjestelmään. Järjestelmät ovat sen verran samanlaisia, että joihinkin öljykattiloihin voi suoraan vaihtaa pellettipolttimen ilman suurempia muutoksia. [18] Monienergiakattilan avulla voidaan pellettilämmityksen ohella käyttää myös puuta lämmön lähteenä. Käyttöhuoltoon kuluu aikaa vaihtelevasti laitteistosta riippuen, mutta keskimääräinen aika on alle viisitoista minuuttia parin viikon välein. [19] Näin ollen pellettipolttimet vaativat yleisesti ottaen enemmän ylläpitoa kuin öljypolttimet. Kuutiometri pellettiä vastaa lämpöarvoltaan noin 300 litraa öljyä, ja kuutio pellettiä painaa noin 500 kg. Keskikokoinen omakotitalo kuluttaa näin ollen noin 8 kuutiota pellettiä vuodessa. [19] Pellettivarasto kannattaakin mitoittaa tämän mukaan. Tarkasteltavassa tapauksessa tämä tarkoittaisi, että vuodessa kuluisi noin 27 kuutiota eli kiloa pellettiä, mikäli ei huomioida uuden polttimen tehokkuutta. Todellisuudessa kuitenkin vanhan öljykattilan tehokkuus on arvioitu olevan 75% ja uuden pelletin 80%[19]. Kun tämä huomioidaan, kulutus tulisi olemaan noin 24 kuutiota vuodessa, joten on tarpeellista rakentaa noin 12 kuutioinen varasto, jolloin täyttö tapahtuisi kaksi kertaa vuodessa Puu Vesikiertoinen puulämmitys toteutetaan melko samalla tavalla kuin öljylämmitys. Öljykattilan sijasta käytössä on puulle soveltuva kattila tosin useat kattilat toimivat kumman tahansa polttimen kanssa. Puun polttaminen vaatii enemmän varasto- ja huoltotilaa, sekä isomman lämminvesivaraajan, joten pannuhuoneen täytyy olla tilavampi kuin öljylämmittäjällä. Puulämmitys sopii erityisen hyvin suuriin tiloihin tai vastaamaan suureen lämpimän käyttöveden tarpeeseen. Puulämmityksessä kattilavaihtoehtoja on kaksi: ala- tai yläpaloinen. Alapaloisen kattilan tapauksessa poltettavat puut lisätään varastopesään kattilan päältä. Kun puut palavat, ne putoavat hiljalleen alas arinalle. Yläpaloisen kattilan puiden lisäys tapahtuu kattilan sivussa olevasta luukusta, jolloin kaikki puut ovat samaan aikaan palamassa. Mikäli halutaan polttaa muuta kuin puhdasta puuta, esimerkiksi jätteitä, tarvitsee käyttää yläpaloista kattilaa. Poltettavan puun kuivuus on erittäin tärkeää, sillä puun ollessa kosteaa, polttoaineen menekki kasvaa ja hyötysuhde huononee. Myös kattilan käyttöteho vaikuttaa palamisen puhtauteen, sillä täydellä teholla poltettaessa puu palaa parhaiten. Lämminvesivaraajan koon avulla voidaan vaikuttaa siihen, kuinka usein täytyy lämmittää ja kattilan teholla taas siihen, kuinka kauan täytyy lämmittää kerralla. Lämminvesivaraajaan voidaan myös liittää sähkövastukset varalämmönlähteeksi. [11] Puulämmityksen osalta laskelmat on tehty 2000 litran lämminvesivaraajalle. Mikäli halutaan harventaa lämmitysväliä, voidaan valita suurempi varaaja, joka osaltaan kasvattaa perustamiskustannuksia, mutta helpottaa omaa työtä.

13 Sähkölämmitys Sähkölämmitys voidaan toteuttaa kahdella eri tavalla: joko niin, että lämmityselementit käyttävät sähköä lämmitäkseen, tai vesikiertoisena. Vesikiertoiseksi sähkölämmitysjärjestelmäksi lasketaan joskus myös lämpöpumpulla tapahtuva lämmitys, mutta koska maalämpöpumpuista on tässä työssä oma lukunsa, emme käsittele sitä tässä. Sähkölämmitys voi olla joko suora, osittain, tai kokonaan varaava. Suora sähkölämmitys lämmittää silloin kun on tarvetta, eli sekä päivällä että yöllä. Osittain varaava käyttää suureen osaan sähköntarpeesta hieman edullisempaa yösähköä, kun taas kokonaan varaava käyttää pelkästään yösähköä lämmitykseen. Osittain varaavan järjestelmän etuna on se, ettei tarvita aivan yhtä suurta varaajaa, jolloin se tulee alkuinvestoinneiltaan edullisemmaksi. Sähkökäyttöisen lattialämmityksen tapauksessa lattian betonilaattoihin asennetaan lämmityskaapelia, joka varaa itseensä lämpöä, ja vapauttaa sitä pikkuhiljaa. Pesutiloihin käytetään yleensä suoraa lattialämmitystä, jossa kaapeli sijoitetaan mahdollisimman lähelle lattian pintaa, ja tällöin lämmön luovuttaminen tapahtuu nopeammin, ja myös lattia tuntuu lämpimämmältä. Muita sähkölämmityksen toteutusmuotoja ovat patteri- sekä kattolämmitys Lämmityskuorman ohjaus Yrityksessä pyritään säästämään lämmitys- ja sähkökustannuksissa siten, että kesällä varsinaisia tuotantotiloja ei jäähdytetä työajan ulkopuolella. Talvella voidaan jatkossa tilojen lämpötilaa laskea muutamalla asteella työaikojen ulkopuolella. Lämmitys ei ole varaava, eikä sitä koeta niin tarpeelliseksi yleisesti alhaisten lämpötilojen takia. Työajan loputtua valmistuotteiden kylmiön jäähdytys otetaan pois päältä jo nyt, ja se laitetaan päälle joka aamu töiden alkaessa. Raaka-ainevarastojen kohdalla tätä ei voida tehdä, koska niissä on jatkuvasti tavaraa. Lisäksi jo nyt jäähdytetään yösähköllä 1200 litran suuruinen jäävesitankki, jota käytetään tuotteiden pesemiseen. Tähän aiotaan hankkia automatiikkaa, sillä nykyään jäähdytys tapahtuu siten, että jonkun täytyy se mennä illalla laittamaan päälle. 4. Vertailu

14 Varavoima On olemassa erilaisilla nopeuksilla pyöriviä aggregaatteja rpm ja 3000 rpm. Hitaampi aggregaatti on hankintahinnaltaan kalliimpi, mutta sen käyttöikä on pidempi, joten mikäli aggregaattia käytetään paljon, on hitaampi parempi vaihtoehto. Kuitenkin tarkastelemassamme tapauksessa aggregaattia tultanee käyttämään harvoin (alle 5 kertaa vuodessa) ja käyttöajat tulevat olemaan kerralla todennäköisesti maksimissaan muutaman tunnin luokkaa. [20] Valintaa on suoritettava myös siinä, otetaanko bensa- vai dieselkäyttöinen laite. Ero on siinä, että bensakäyttöinen laite maksaa vähemmän, kun taas käyttökustannukset ovat korkeammat, ja dieselkäyttöinen aggregaatti on kalliimpi, mutta toistaiseksi dieselpolttoaine on ollut bensaa halvempaa. Koska käyttöä tarkasteltavassa kohteessa on suhteellisen vähän, ei dieselkäyttöinen aggregaatti tulisi todennäköisesti maksamaan laitteiden erotusta takaisin. [20] Tarkasteltavassa tapauksessa on mahdollista valita automatiikkaa, jonka avulla generaattorin käynnistys tapahtuu ilman eri käskyä, ja katkosaika säilyy lyhyenä, mutta tämä ei ole välttämätöntä. Myös käsiohjaus on riittävän nopea, sillä muutaman minuutin katkoksesta ei ole tuotannon kannalta sen suurempaa haittaa. Yöllä kun tiloissa ei ole tuotantoa, ei sähkökatkos aiheuta merkittävää haittaa, sillä silloin tiloissa ei ole lainkaan valmiita tuotteita, jotka ovat herkkiä lämpötilan muutoksille. 4.2 Lämmitys Öljylämmitys Öljyn, kuten muidenkin polttoaineiden, hintapohjana on käytetty liitteen 2 arvoja, jotka ovat Senewan laskemia. Samoin huoltokustannukset tulevat liitteen 2 tiedoista. Öljylämmitysjärjestelmän perustamiskustannukset ovat vertailun edullisimmat, kun tarkastelussa huomioidaan, että uusitaan poltin ja kattila, mutta ei öljysäiliötä. Kokonaiskustannuksia vertaillessa huomataan kuitenkin, että perustamiskustannuksiltaan kalliimpi öljy-aurinkojärjestelmä tulee vuosien mittaan halvemmaksi, joten öljylämmitystä harkittaessa on aiheellista pohtia myös aurinkojärjestelmän mahdollisuutta.

15 13 Öljyn tapauksessa on huomioitava, että öljyn merkitys maailmanpolitiikan pelinappulana, sekä arviot sen loppumisesta, heiluttavat sen hintoja jatkuvasti. Kuitenkin suunta on selkeästi nouseva, joten öljyn hinta tuskin enää tulee laskemaan 1990-luvun tasolle. On mahdotonta ennustaa kuinka nopeasti hinnat nousevat, sillä se riippuu vahvasti myös korvaavien polttoaineiden ja tekniikoiden kehityksestä ja käyttöönotosta. Tosin öljyn hinta ei ole ainoa nouseva, vaan myös sähkön ja pellettien hinta tulee seuraamaan öljyn hintaa, sillä öljyn kalleus kasvattaa myös pellettien kysyntää. Seuraavassa kuvassa (kuva 1) näkyy öljytuotteiden hintakehitys Suomessa vuodesta 1970 alkaen. Kuva 1. Öljytuotteiden kuluttajahinnat Suomessa Ympäristöllisesti katsottuna öljy on fossiilinen polttoaine, ja sen käyttöä tulisi rajoittaa. Tämä tulee varmasti heijastumaan myös hintoihin korottavana tekijänä, sillä öljyn hintaan tullaan hyvin todennäköisesti lisäämään vielä erilaisia haittaveroja käytön hillitsemiseksi. Käytön kannalta öljylämmitys on helppo ja huoleton. Se vaatii hyvin vähän huoltoa, vain kerran vuodessa, ja laitteistot ovat kehittynyttä tekniikkaa Kaksoispesäkattila: Öljy-puu Liitteen 3 taulukossa on laskettu kustannukset tälle lämmitysmuodolle sen mukaan, että saman tehoinen kaksoispesäkattila on noin 50 % kalliimpi kuin peruskattila[21]. Koska lämmitysmuodon valinta vaikuttaa kuluihin, on taulukossa laskettu hinta lämmölle

16 14 silloin, kun se 50-prosenttisesti öljyllä. Mikäli puutavara on jätepuuta tai omasta metsästä saatua, eivät lämmityskustannukset tule olemaan yhtä korkeat. Öljy- ja puulämmityksen yhdistämisestä saadaan se etu, että voidaan polttaa käsittelemätön jätepuu, ja hyödyntää se lämmityksessä. Lisäksi voidaan valita lämmitykseen sillä hetkellä edullisempi polttoaine, jolloin ei olla riippuvaisia vain öljyn hinnankehityksestä. Kuitenkin on mahdollista, että puun hintakehitys seuraa öljyä mikäli tämä lämmitysmuoto yleistyy Monienergiakattila Monienergiakattilan hinnat ovat noin 66 % korkeammat kuin peruskattilan [21]. Kustannukset tälle lämmitysmuodolle on liitteen 3 taulukkoon laskettu siten, että 50 % lämmityksestä tapahtuu öljyllä ja 50 % pelletillä. Kustannuksia laskee edelleen se, jos käytetään lämmitykseen myös ylijäämäpuuta. Monienergiakattilan etuna on se, että polttoainevalikoima on laajempi kuin öljy- tai kaksoiskattilalla, ja voidaan valita edullisin lämmitysmuoto kullakin hetkellä Maalämpö Liitteestä 3 huomataan, että maalämpö tulee vuosien mittaan edullisimmaksi vaihtoehdoksi. Siinä on kuitenkin korkeimmat perustamiskustannukset, jotka vähentävät maalämmön houkuttavuutta lämmitysmuotona. Maalämmön asennus saneerauskohteeseen on hieman hankalampaa kuin uudiskohteeseen, sillä sekä porakaivon että vaakakeruupiirin asentaminen muokkaavat ympäristöään. Lisäksi näiden asentamisessa tulee huomioida vaakapiiri vaatima asennuspinta-ala, sekä porukaivon tapauksessa se, missä syvyydessä kallio tulee vastaan. Maalämpö on osaltaan helppokäyttöinen, eikä vaadi erityisiä käyttö- ja huoltotoimenpiteitä yhtä usein kuin esimerkiksi puu tai pellettilämmitys. Tarkasteltavassa kohteessa maalämpö saattaisi tulla liitteessä 3 esitettyä edullisemmaksi, mikäli siihen liitettäisiin mahdollisuus viilentää ilmaa kesällä. Tätä kautta tulisi säästöä myös sähkölaskuun, toisin kuin perinteisempien lämmitysmuotojen avulla Vesikiertoinen ilmalämpöpumppu Vesi-ilmalämpöpumppu on kustannuksiltaan maalämpöpumppua korkeampi, mutta myös kilpailukykyinen vaihtoehto. Vesikiertoiset ilmalämpöpumput ovat Suomessa vielä

17 15 harvinaisia, joten valintaan saattavat vaikuttaa negatiivisesti kokemusten puutteet. Kuitenkaan tekniikka ei ole uutta, sillä Ruotsissa on pitkältä aikaväliltä kokemuksia tästä lämmitysmuodosta Pellettilämmitys Pellettilämmityksessä polttoaineen hinnan merkitys käyttökustannuksiin on suuri. Tällä hetkellä pelletin hinta on matalampi kuin sähköllä ja öljyllä, ja tulevaisuudessakin hinta pysynee näitä alhaisemmalla tasolla. Kuten kuvastakin (kuva 2) huomataan, taso seurailee öljyn hintaa, ja toki jatkossa hintoihin vaikuttaa myös sekä kysyntä että tarjonta. Pellettilämmityksen yleistyessä hinnat nousevat varmasti vahvemmin mikäli markkinoille ei tule uusia toimijoita, ja mikäli puutavaran kulutus kasvaa siinä määrin, että metsät eivät ehdi uusiutua nopeampaan tahtiin. Kuva 2. Energian hintakehitys Puulämmitys Tarkasteltavan yrityksen tapauksessa puulämmityksessä voitaisiin hyödyntää tuotannon jätteitä, kuten puulaatikoita sekä kuormalavoja, joka osaltaan vähentäisi lämmityksen kustannuksia, samalla kun poistaisi toisaalta jätteenkäsittelykustannuksia. Myös omasta metsästä saatavaa puutavaraa voidaan käyttää lämmitykseen tarpeen mukaan. Koska

18 16 yritys sijaitsee haja-asutusalueella, on naapurustosta varmasti myös mahdollista ostaa puuta polttoaineeksi ja näin tukea lähimarkkinoita. Puun polttoon kuitenkin sisältyy melko paljon työtä, joten työkustannusten mukaanlaskeminen ei tee puulämmityksestä edullista lämmitysmuotoa. Tehdyissä laskelmissa ei ole laskettu työlle hintaa eikä huomioitu jätepuuta kustannuksia pienentävänä tekijänä, sillä jätepuuta tulee vaihtelevasti, joten ei haluttu tehdä laskelmia sen varaan. Haketta käytettäessä taas varastointi ja polttoaineensyöttö ovat samanlaisia kuin pellettiä käytettäessä, joten puhtaaseen puuhun verrattuna se on vaivattomampi lämmitysmuoto Sähkölämmitys Sähkölämmityksen etuina ovat asennuksen helppous, huollon vähäinen tarve, sekä edulliset asennuskustannukset. Huonona puolena voidaan pitää sen suurta riippuvuutta sähkön hinnasta ja suurta kulutusta verrattaessa esimerkiksi maalämpöpumpun avulla toteutettuun lämmitykseen, jota tosin toisissa lähteissä pidetään sähkölämmityksen yhtenä muotona. Kuten kuvasta 2 huomaamme, sähkö on viime vuosina ollut öljyä ja pellettiä kalliimpaa. Tämä näkyy myös liitteen 2 taulukossa, missä varaavan sähkölämmityksen tapauksessa lämmön hinta on korkeampi kuin muilla lämmitysmuodoilla. Suoraa sähkölämmitystä ei vertailtu, sillä siinä lämmön hinta on tätä korkeampi, ja tarkasteltavassa tapauksessa edes alhaisemmat hankintakustannukset eivät missään tapauksessa riitä kompensoimaan korkeita käyttökustannuksia. Lisäksi suoran ja varaavan sähkölämmityksen välinen hintaero pienenee jatkuvasti, sillä yösähkön hinta lähenee päiväsähkön hintaa. Näiden tietojen valossa sähkölämmitys, suora tai varaava, ei ole kannattava lämmitysmuoto tässä tapauksessa. 5. Toimenpide-ehdotukset 5.1 Lämmitysjärjestelmä Lämmitysjärjestelmän uusiminen katsotaan erityisen tarpeelliseksi ennen kuin lämmityslaitteisto tulee käyttöikänsä päähän, jotta tilat saadaan lämmitettyä katkotta.

19 17 Koska laitteisto on niin vanha, uuden laitteiston hankinta ja käyttöönotto tulee tehdä lähiaikoina. Uutta lämmitysmuotoa valittaessa on hyvä selvittää mitä laitteistolta halutaan. Mikäli hinta on ratkaiseva tekijä, tulee määrittää aikaväli, jolla hinta ratkaisee. Toisin sanoen, mikäli halutaan tehdä vertailua vain seuraavan viiden vuoden kustannuksista, päädytään todennäköisesti eri ratkaisuun kuin silloin, kun halutaan päästä seuraavan kolmenkymmenen vuoden ajalta optimikustannuksiin. Tähän aikaväliin vaikuttavat yrittäjien suunnitelmat yrityksen tulevaisuuden suhteen sekä se, luotetaanko nykyaikaiseen teknologiaan, vai halutaanko hankkia järjestelmä joka on käytössä vain muutaman vuoden, ja samalla tarkastellaan miten uudemmat lämmitysmuodot kehittyvät. Tässä työssä hintavertailut on tehty käyttäen tarkasteluajanjaksona viittätoista vuotta ja kulutuksen on arvioitu pysyvän ennallaan. Mikäli kulutus kasvaa siten, että samalla laitteistolla pystytään yhä lämmittämään, hankintakustannusten merkitys pienenee ja käyttökustannusten vastaavasti kasvaa. On tärkeää myös harkita, kuinka paljon aikaa on valmis käyttämään laitteiston huoltotoimenpiteisiin. Pellettilämmitys on laskennallisesti edullisimmasta päästä, mutta on huomioitava siihen liittyvät huoltotoimenpiteet. Mikäli nämä koetaan rasittaviksi, tai niiden laiminlyönnin vuoksi laitteisto ei kestä käytössä, tulevat kustannukset taulukossa esitettyä korkeammiksi. Tarkastelussa edullisimmaksi osoittautui maalämpö vaakakeruupiirillä. Kuitenkin suositeltavampi vaihtoehto on maalämpö porakaivolla, sillä silloin voidaan lämpöpumppua hyödyntää myös tilojen viilennykseen kesäaikana. Maalämmön kohdalla tärkeä etu on myös se, että maalämpö ei ole niin vahvasti sidoksissa polttoaineen tai sähkön hinnanvaihteluihin. Maalämpöpumppu käyttää kyllä sähköä energialähteenään, mutta sähköä kuluu suhteessa vähän, joten sähkön hinnanvaihtelu ei siirry täysimääräisenä lämmityskustannuksiin. 5.2 Varavoima Liitteestä 1 huomataan, että tarkasteltavassa tapauksessa bensiinikäyttöinen aggregaatti tulee huomattavasti edullisemmaksi kuin dieselkäyttöinen. Myös mitoitettava teho vaikuttaa kustannuksiin, ja tässä tapauksessa kymmenelle kilowatille mitoitettu aggregaatti tulee edullisemmaksi kuin pienempi, joten ei ole tarvetta jättää mitään tärkeimmistä laitteista varavoiman ulkopuolelle, koska saavutettava hyöty ei olisi kovin suuri. Myöskään suuremmalle teholle mitoitettu aggregaatti ei ole tarpeen, sillä kustannukset kasvavat huomattavasti, ja on jo tehty ensisijaisuusvalintaa, jonka mukaan kymmenellä kilowatilla pärjätään. Suosituksena on hankkia 10 kw:n teholle mitoitettu aggregaatti. Automatiikalle ei ole varsinaisesti tarvetta.

20 18 6. Lähteet [1] Gertsbakh, Ilya. Statistical Reliability Theory. 1.painos. New York, USA. Marcel Dekker Inc s. [2] Jylhä, E., Paasio, A., Strömmer, R. Menestyvä yritys. Helsinki. Edita s. [3] Hollolan sähköautomatiikka Oy. Yleisimmät lisävarusteet. Verkkosivu. Viitattu [4] Sandback, Ismo (toim.). Varavoimalaitokset, Sähkötieto ry. ST-käsikirja painos. Espoo. Otavan Kirjapaino Oy (kirja s. 27) [5] Tuusa Heikki, Mattila Jussi Tehoelektroniikan perusteet. Tampere s.

21 19 [6] MAOL-taulukot. 1. uud. painos. Helsinki. Otava s. [7] Motiva. Öljylämmitys. Verkkosivu. Päivitetty Viitattu nergianlammoksi/oljylammitys.html [8] VTT Rakennus- ja yhdyskuntatekniikka. WebDia -palvelu. Verkkosivu. Viitattu [9] Öljy- ja kaasualan keskusliitto. Tilastot ja kaaviot. Kuluttajahintaseuranta. Verkkodokumentti. Viitattu [10] Jarmo Nupponen. Öljy- ja kaasuala keskeisessä roolissa EU:n ja uuden hallitusohjelman linjauksissa. Öljy- ja kaasualan keskusliitto. Verkkotiedote Viitattu [11] Ariterm Oy. Puulämmitys. Verkkosivu. Viitattu [12] Suomen Lämpöpumppuyhdistys Ry. Yleistä lämpöpumpuista. Verkkosivu. Viitattu [13] Suomen Lämpöpumppuyhdistys Ry. Maalämpöpumppu. Verkkosivu. Viitattu [14] D1 Suomen rakentamismääräyskokoelma. Kiinteistöjen vesi- ja viemärilaitteistot Määräykset ja ohjeet Ympäristöministeriön asetus kiinteistöjen vesi- ja viemärilaitteistoista. [15] Suomen lämpöpumppuyhdistys. Maalämpöpumput - Lämmin käyttövesi. Verkkosivu. Viitattu id=93 [16] Greentex Oy. Ilmasta-veteen lämpöpumput. Verkkosivu. Viitattu veteen_lampopumput/ [17] Uudenmaan maalämpö Oy. Ilmalämpöpumput. Verkkosivu. Viitattu [18]Motiva Oy. Puupelletit - nykyaikainen lämmitystapa. Verkkosivu. Viitattu d6843f4d5130bbc1/Puupelletit.pdf

22 20 [19] Motiva Oy. Pellettilämmitys. Verkkosivu. Päivitetty Viitattu nergianlammoksi/pellettilammitys.html [20] Hollolan sähköautomatiikka Oy. Sähköaggregaattien mitoitus. Verkkosivu. Viitattu [21] E. Kourula et al. Öljylämmittäjän palveluopas. Lämmöllä -lehti 4/2005. Tampere. Öljyalan palvelukeskus Oy. Uusi Kivipaino Oy s. [Liite 2] Öljyalan palvelukeskus. Lämmitystapavertailu. Verkkodokumentti. 4 s. Kopioitu

23 Liite 1 Aggregaatilla tuotetun sähkön kustannukset varavoimalan käydessä neljä tuntia vuodessa täydellä teholla. Hinnat perustuvat Hollolan sähköautomatiikka Oy:n voimassaolevaan verkkohinnastoon [ Hintojen katsotaan antavan suuntaa yleisestä hintatasosta. 6,4 kw, bensiini 6,4 kw, diesel 10 kw, bensiini 10 kw, diesel 12 kw, diesel Hankintahinta Polttoaineen kulutus (l/h) 2,2 2,8 3,1 2,4 6,7 Polttoaineen kustann.( /kwh) 1,11 1,21 1,00 0,66 1,55 Investointi ( /kwh) 8,20 27,17 7,87 18,04 16,68 Kustannukset ( /kwh) 9,31 28,38 8,87 18,70 18,23 Diskonttauskertoimen laskeminen: r = 0 %, p = 5 %, T = 10 A ε = 0,95 κ = 7,62 Investointikustannukset on laskettu siten, että hankintahinta on jaettu diskonttauskertoimella, jolloin saadaan vuotuiset kustannukset. Tämä on jaettu vuotuisella kulutuksella. Polttoainekustannukset taas lasketaan siten, että nykyiset kustannukset (bensiinin hinta 1,4 /l ja dieselin 1,2 /l) kerrotaan diskonttauskertoimella kun r=10 % (polttoaineen hinta kasvaa 10 % vuodessa). Tämä taas jaetaan kymmenen vuoden aikana syntyvällä kulutuksella. r = 10 %, p = 5 %, T = 10 A ε = 1,15 κ = 23,08

24 Liite 2

25 Liite 2

26 Liite 2

27 Liite 2