Koulujen energiankäyttö ja sen tehostamismahdollisuudet

Transkriptio

1 Koulujen energiankäyttö ja sen tehostamismahdollisuudet Olof Granlund Oy Erja Reinikainen Save Energy työpaja : Energiansäästö julkisissa tiloissa Copyright Granlund

2 Koulujen energiankäyttö kokemuksia energiakatselmuksista lähtötietojen luotettavuudella on keskeinen merkitys katselmuksen onnistumiselle ominaiskulutukset (kwh/m 3, kwh/m 2 ) vaihtelevat monen tekijän yhteisvaikutuksesta rakentamisajankohdasta, tekniikasta käytöstä, toiminnasta (iltakäyttö, viikonloppukäyttö, keittiö..) tekniset ratkaisut ovat yleensä perustasoa tekniset mahdollisuudet energiankulutuksen hallintaan ovat olemassa käyttäjätahojen aktiivisuudella on suuri merkitys kulutustasoon Copyright Granlund

3 Lämmitysenergian kulutusjakauma Lämmin käyttövesi 4 % Ilmanvaihto 41 % Vanha koulurakennus, osittain ilmanvaihdon lämmön talteenotto Lämmitys 55 % Lämminkäyttövesi 3 % Ilmanvaihto 25 % Uusi koulurakennus, tehokas ilmanvaihdon lämmön talteenotto Lämmitys 72 % Copyright Granlund 3

4 Sähköenergian kulutusjakauma Vanha koulurakennus, paljon iltakäyttöä Keittiölaitteet 10% Pistorasiakuormat ja muut 10% LVI laitteet 36% Valaistus 44% Tyypillinen sähkönkulutuksen jakauma koulussa. (Lähde: Energiaa säästävät sähkötekniset ratkaisut. Opas julkisia rakennuksia varten, Motiva) Mihin sähköenergiaa kuluu koulussa? Uusi koulurakennus, paljon iltakäyttöä Pistorasiakuormat ja muut 14% Ilmavaihto 27 % Asunto 3 % Valais tus 37 % Keittiölaitteet 20% LVI laitteet 28% Valaistus 38% Keittiö 19 % Pistorasiakuormat 14 % Copyright Granlund 4

5 Tyypilliset säästötoimenpiteet kesäajan kulutuksen hallinta valaistuksen muutokset (käyttöaika, ohjaus, lampputyyppi) ilmanvaihdon käyntiaikamuutokset ilmanvaihdon käynnin ohjauksen parannukset ilmanvaihdon lämpötilansäädön parannukset vesikalusteiden virtaaman rajoitus käyttövesiverkoston paineenalennus sähkötariffin tarkistus sisälämpötilan yhdenmukaistaminen sähköisten lämmitysten käyttötapojen muutos laitekuorman käyttötapamuutokset (atk laitteet, ym.) Copyright Granlund

6 Kesäajan sähköenergian kulutus Sähkön tuntiteho koulurakennuksessa kesäkuussa : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : :00 Kaksi casea: molemmissa heinäkuussa MWh/kk = noin 23 kw jatkuvaa kuormaa! Päiväpiikit kohteessa ei käyttöä? Yö ja viikonloppupiikit?? Pohjakuorma 20 kw mistä johtuu? Copyright Granlund

7 Energiansäästön tyypilliset havainnot yleensä energian säästömahdollisuuksia löytyy sekä lämmössä että sähkössä säästöpotentiaali vanhoissa ja juuri käyttöön otetuissa rakennuksissa on lähes sama nollapotentiaali on osoitus hyvästä energiatehokkuuden hoidosta tyypilliset säästötoimet pätevät suurimpaan osaan kohteista keinoja säästöjen löytämiseen: aktiivinen kulutusseuranta rakennusautomaation hyödyntäminen tuntitehojen analysointi yövahti yksinkertaiset ja toteutusvarmat säästöehdotukset ovat parhaita Copyright Granlund

8 Peruskorjaus ja uudishanke Kulutustavoitteiden määrittely hankkeen alussa Hankesuunnittelusta alkaen energiatehokkuus mukaan projektiin Budjetointi energiatehokkuuteen Tavoitteiden toteutumisen aktiivinen seuranta ja todentaminen Energiasimuloinnnit luonnoksista alkaen Suunnitteluryhmän sitouttaminen ideointiin ja ratkaisujen etsintään Uudet menettelytavat LVI sähkö: pumput, puhaltimet valaistus: energiatehokkaat valonlähteet käyttäjälaitteet: kilpailutus energiaominaisuuksin Käyttöönotossa tehokas valvonta Käyttäjien opastus Copyright Granlund 8

9 Energiasimuloinnit: kaksi case kohdetta Arabia 2 peruskoulu: m 2, m 3 Puistolan ala aste: m 2, m 3 Copyright Granlund 9

10 Energiasimuloinnit: keinot kulutustason alentamiseksi Tapaus Koulu Koulu Arabia Koulu Koulu Koulu Koulu Puistola Koulu Koulu Arabia 2 Suunnitelman Arabia 2 Arabia 2 Puistola Suunnitelman Puistola Puistola SRMK mukainen P1 P2 SRMK mukainen P1 P2 brm² m U arvot US W/m²,K 0,25 0,20/0,25/0,45 0,09 0,07 0,25 0,20 0,09 0,07 Ikkuna W/m²,K 1,37 1,37 0,8 0,7 1,37 1,39 0,80 0,70 YP W/m²,K 0,16 0,16 0,08 0,06 0,16 0,31 0,08 0,06 AP W/m²,K 0,25 0,25 0,1 0,08 0,25 0,25(maav.)/0,20 0,10 0,08 Ikkunan kokonaisläpäisyk. % Säleet ei kyllä kyllä kyllä kyllä kyllä kyllä kyllä LTO % 30 70/ Yötuuletus ei kyllä kyllä kyllä ei kyllä kyllä kyllä Vuotoilmakerroin * 1/h 0,15 (3,75) 0,05 (1,25) 0,03 (0,75) 0,03 (0,75) 0,15 (3,75) 0,09 (2,25) 0,03 (0,75) 0,03 (0,75) Valaistus ** W/m² (5) 8 (5) (5) 8 (5) Ilmamäärä m³/s 11,7 11,7 11,7 11,7 8,7 9,7 9,7 9,7 Copyright Granlund 10

11 Simulointitulokset Arabia Puistola 2007 P1 P P1 P2 Lämmityk sen ominaisk ulutus kwh/brm² Lämmityksen Energiansäästö vs % Sähk ön ominaisk ulutus kwh/brm² Sähkön Energiansäästö vs % Kok onaisenergian ominaisk ulutus kwh/brm² Kokonaisenergiansäästö vs % Johtopäätökset: Uudiskohteessa lämmitysenergian kulutustaso voidaan saada hyvinkin alas Sähkön osalta merkittävä kulutustason muutos on vaikeampi toteuttaa > vaatii uusia ratkaisuja valaistukseen ja huolellisuutta LVI laitteiden sähkölaitteiden suunnitteluun Myös sähkölaitteiden käytön merkitys on ratkaiseva Passiiviergiarakennukseen on vielä matkaa (jos rajana kwh/brm 2 ) Copyright Granlund 11

12 Aurinkosähkön hyödyntäminen Aurinkopaneelein voidaan tuottaa esimerkiksi kesäaikainen sähköteho kun ei ole tarpeetonta kulutusta atk luokkien tarvitsema jäähdytysteho Yhden paneelin tuotto pinta alalla 1 m 2 on 130 W Sähköntuoton hyötysuhde on noin 13 % Aurinkopaneeliteholla W p voidaan Etelä Suomessa tuottaa noin kwh 20 kw p aurinkosähköpaneelit vaativat kattopintaa noin 330 m 2 ja painavat noin kg Uudiskohteessa helppo toteuttaa, peruskorjauksessa voi olla sijoitusongelma Copyright Granlund