Energiataloudellinen uudisrakennus tai lyhyt takaisinmaksuaika yhdistämällä energiasaneeraus Julkisen rakennuksen remonttiin

Transkriptio

1 Energiataloudellinen uudisrakennus tai lyhyt takaisinmaksuaika yhdistämällä energiasaneeraus Julkisen rakennuksen remonttiin Timo Luukkainen

2 Ympäristön ja energian säästö yhdistetään parantuneeseen käyttömukavuuteen Lämmön talteenotto säästää rakennukselle oman investointinsa lisäksi vuosien ajan energiaa ja lyhentää muun remontin takaisinmaksuaikaa. Lisäetuina parempi terveellisyys käyttäjille ja rakennukselle ja parantunut käyttömukavuus. Talous, terveellisyys ympäristö

3 Lämmön talteenoton historia Lämmön talteenottoa jo kolme vuosikymmentä myös pientaloissa Alkusysäys 70-luvun öljykriisi Rakennukset suurin energian kuluttajaryhmä 40% kulutuksesta Nykyisin CO 2 päästöjen vähentäminen Kioton sopimus 1. porras eristys ja energian talteenotto Historia Rakennukset tiivistettiin paremmin Tiiviit rakennukset tarvitsivat koneellisen ilmanvaihdon Energian säästämiseksi tarvittiin lämmön talteenottoa

4 Määräykset ja ohjeet Suomen Rakentamismääräyskokoelma osa D2 Rakennusten sisäilmasto ja ilmanvaihto Määräykset ja ohjeet 2010 alkaen Ympäristöministeriö Määräykset Määräys: Ilmanvaihdon poistoilmasta on otettava lämpöä talteen lämpömäärä, joka vastaa vähintään 45% ilmanvaihdon lämmityksen tarvitsemasta lämpömäärästä Tuloilman lämmittämiseen kuluvan energian osuus on tyypillisesti luokkaa 30-50% koko rakennuksen lämmitysenergian tarpeesta. Lämmön talteenotolla tästä energiantarpeesta voidaan kattaa, laitetyypistä riippuen, yleensä 50-80% samalla vähentäen jäähdytystarvetta. Muissa Euroopan maissa vaadittava lämmön talteenoton hyötysuhde Norja 70% Iso-Britannia 66% Tanska 65%

5 Energiasaneeraus TKK 2008 / Arto Saari raportti YM:lle: Lyhin takaisinmaksuaika tehokkaalla lämmön talteenotolla Hyvin eristetyssä rakennuksessa ilmanvaihdon kautta lämpöhukka voi nousta 60%:iin Espoossa 200m2 matalaenergiatalon vaipan kautta hukka kwh ja huippuimurilla kwh vuodessa

6 Energian talteenotto rakennuksissa Toimistokohtainen energian talteenotto: Lämmön talteenotto poistoilmasta tuloilmaan Entalpian talteenotto kosteudessa pakkasella Viileän talteenotto ja lämpimän ilman esikuivaus Kerros- tai porraskohtainen lämmön talteenotto Keskitetty kanavisto tulo- ja poistoilmalle Keskitetty lämmön talteenotto poistoilmasta veteen

7 KONEELLINEN POISTO, TULOILMA KORVAUSVENTTIILEILLÄ ULKOLÄMPÖTILA -20 C LÄHTEVÄN ILMAN LÄMPÖTILA +21 C SISÄÄN TULEVAN ILMAN LÄMPÖTILA -20 C

8 KONEELLINEN POISTO, TULOILMA KORVAUSVENTTIILEILLÄ ULKOLÄMPÖTILA -20 C LÄHTEVÄN ILMAN LÄMPÖTILA +21 C SISÄÄN TULEVAN ILMAN LÄMPÖTILA -20 C Lämmitykseen tarvittava teho 2263 W (3 työpistettä / neuvottelutila 10m², 42l/s, 21C )

9 KONEELLINEN POISTO, TULOILMA KORVAUSVENTTIILEILLÄ ULKOLÄMPÖTILA -20 C LÄHTEVÄN ILMAN LÄMPÖTILA +21 C SISÄÄN TULEVAN ILMAN LÄMPÖTILA -20 C Lämmitykseen tarvittava teho 2263 W (100m², 42l/s )

10 KONEELLINEN TULO-POISTO PYÖRIVÄLLÄ LÄMMÖNTALTEENOTOLLA ULKOLÄMPÖTILA -20 C LÄHTEVÄN JÄTEILMAN LÄMPÖTILA -10,3 C roottorin jälkeen SISÄÄN TULEVAN ILMAN LÄMPÖTILA ROOTTORIN JÄLKEEN +14,2 C Lämmitykseen tarvittava teho 535 W ((3 työpistettä/ neuvottelutila 10m², 42l/s, Sisälämpötila 21 C) Saavutettava tehon säästö 1728 W

11 KONEELLINEN TULO-POISTO PYÖRIVÄLLÄ LÄMMÖNTALTEENOTOLLA 1200 m2 ULKOLÄMPÖTILA -20 C LÄHTEVÄN JÄTEILMAN LÄMPÖTILA -10,3 C roottorin jälkeen SISÄÄN TULEVAN ILMAN LÄMPÖTILA ROOTTORIN JÄLKEEN +14,2 C Lämmitykseen tarvittava teho 6,4 kw (125m²neuvottelutila, 330 m2 toimistoa 504 l/s ) Sisälämpötila 21 C Saavutettava tehon säästö 20,7 kw

12 KONEELLINEN POISTO, TULOILMA KORVAUSVENTTIILEILLÄ ULKOLÄMPÖTILA +28 C LÄHTEVÄN ILMAN LÄMPÖTILA +22 C SISÄÄN TULEVAN ILMAN LÄMPÖTILA +28 C (100m², 42l/s )

13 KONEELLINEN TULO-POISTO PYÖRIVÄLLÄ VIILEÄNTALTEENOTOLLA ULKOLÄMPÖTILA +28 C LÄHTEVÄN ILMAN LÄMPÖTILA +26,6 C SISÄÄN TULEVAN ILMAN LÄMPÖTILA ROOTTORIN JÄLKEEN +22,6 C Jäähdtykseen tarvittava teho 0 W (3 työpistettä/ neuvottelutila 10m², 42l/s, Sisälämpötila 21 C)

14 Ilmanvaihdon energiankulutusvertailu vuodessa 10 m2 Neuvottelutila tai 33 m2 toimistoa Pyörivä Ristivirta Huippuimuri lämmönsiirrin levylämmönsiirrin Energia LTO vuosihysu 72 % 53 % 0% Sähkö 1221 kwh 1004 kwh 467 kwh (puhaltimet, LTO) Tuloilman 1775 kwh 3663 kwh 8855 kwh lämmitys Yhteensä 2996 kwh 4667 kwh 9322 kwh Yhteensä 320,00 499,00 997,00 Jyväskylän säätiedot. Energian kokonaishinta 10,7 snt/kwh. 40 l/s ja 60 l/s keskiarvo. LTO tarve 6692 h/vuosi. Tuloilma +21 C.

15 Ilmanvaihdon energiankulutusvertailu vuodessa 120 m2 Neuvottelutila tai 330 m2 toimistoa Pyörivä Ristivirta Huippuimuri lämmönsiirrin levylämmönsiirrin Energia LTO vuosihysu 72 % 53 % 0% Sähkö kwh kwh 5604 kwh (puhaltimet, LTO) Tuloilman kwh kwh kwh lämmitys Yhteensä kwh kwh kwh Yhteensä 3847, , ,00 Jyväskylän säätiedot. Energian kokonaishinta 10,7 snt/kwh. 480 l/s ja 720 l/s keskiarvo. LTO tarve 6692 h/vuosi. Tuloilma +21 C.

16 Miellyttävä sisäilma riippu lämpötilasta ja kosteudesta Kuvio esittää mukavan sisäilman lämpötilan suhteellisen kosteuden ja lämpötilan avulla Kesällä korkea suhteellinen kosteus edellyttää alhaisempaa lämpötilaa Vastaavasti talvella on terveydelle ja energiataloudelle eduksi säilyttää koskeutta sisäilmassa

17

18

19 D2 poistoilma- LTO-tyyppi Huonetilaesimerkki luokka 1 Ei rajoituksia Toimistotilat 2 Ei rajoituksia Asuinhuoneet LTO valinta 3 Pyörivä lämmönsiirrin WC- ja pesutilat, saunat, yhden perheen asunnossa, asuinhuoneistojen keittiöt levylämmönsiirrin, LTO virtaavan väliaineen välityksellä (esim. vesi/glykoli LTO) 4 LTO virtaavan väliaineen Tupakansavua sisältävät välityksellä tilat (esim. vesi/glykoli LTO) Jos ilmanvaihtokone palvelee vain yhtä tilaa, voidaan LTO-tyyppi valita vapaasti (esim. autotalli) Liesituulettimelta tai liesikuvulta likainen ilma suoraan ulos Uima-allastilat vaativat erikoissuunnittelun

20 Yleisimmät LTO - tyypit Pyörivä lämmönsiirrin Ristivirta levylämmönsiirrin Yleisimmät

21 Ominaisuuksia Pyörivä lämmönsiirrin Ristivirta levylämmönsiirrin Yleisimmät LTO hyötysuhde n. 80% LTO vuosihyötysuhde n. 73% Kosteudensiirtohyötysuhde 0-60% Entalpiahyötysuhde yli 100% LTO hyötysuhde n. 60% LTO vuosihyötysuhde n. 52% Kosteudensiirtohyötysuhde 0% Entalpiahyötysuhde n. 60%

22

23 Keskitetyt tai porrashuonekohtaiset IV-laitteet Asennus IV-konehuoneeseen

24

25 Kohteisiin, joissa fasadi säilytettävä ennallaan pyörivä lämmönsiirrin ja poistoilmalämpöpumppu Greenair HP Jäähdytyskäytössä lauhdittimen kuuma ilma puhalletaan jäteilman mukana, lämmityskäytössä kylmä ilma jäteilman mukana Lämpöpumpulle tulevan ilman lämpötila vakaa Lämpöpumpun COP jopa yli 7 * lämmityskäytössä * Ilmamäärä +149 / -167 l/s Ulkolämpötila -7,5 C, tuloilman lämpötila +21 C, poistoilman lämpötila +20 C, jäteilman lämpötila +1,2 C. Kompressorin teho 285 W, kompressorin taajuus 35 Hz

26 Pyörivä lämmönsiirrin ja poistoilmalämpöpumppu Greenair HP Huoneistokohtainen lämmitys - LTO - jäähdytys Ulkoyksikkö sisäänrakennettuna kylmäasennusta ei tarvita Taajuusmuuttajaohjattu kompressori

27

28 Kanavaeristyssuositus Kanavaeristys 1. Poistoilmakanava lämpimässä sisätilassa. 2. Ulkoilmakanava lämpimässä sisätilassa sekä jäteilmakanava ja jäähdytetty tuloilmakanava koko matkalta. 3. Poistoilmakanava yläpohjan eristeessä höyrysulun yläpuolella. 4. Tuloilma- ja poistoilmakanava kylmässä tilassa. Jäte- tai ulkoilmakanavaa ei saa asentaa suoraan höyrysulun päälle; välissä on oltava vähintään 100 mm lämmöneriste.