Taloyhtiöt parantamaan energiatehokkuutta talkoilla Uudisrakennuskannan energiatehokkuuden parantamisesta ja energiansäästöön tähtäävistä toimista puhutaan paljon, mutta olemassa oleva asuinrakennuskanta on jäänyt lähes kokonaan keskustelun ulkopuolelle. Suomen rakennuskanta on valmistunut pääosiltaan 60 70 -luvuilla ja juuri tämä kanta kaipaa korjaustoimia energiatehokkuuden näkökulmasta. Poistoilmalämpöpumppujärjestelmällä varustettu asuinkerrostalo Tukholmassa. Kiinteistöliitto tutustui uudisrakennusten ja olemassa olevien asuinkerrostalojen energiansäästöratkaisuihin Ruotsissa. Tarjolla oli ratkaisuja lämpöpumpuista aurinkokeräimiin ja näiden yhdistelmiin, hybridijärjestelmiin. Teksti ja kuvat Jari Virta Piirrokset Suomen Kiinteistöliitto 28 Suomen Kiinteistölehti 1/2010
Kuva 1 Tällä hetkellä taloyhtiöiden korjaushankkeet kohdistuvat pääasiassa rakennuksen vaippaan, kuten ulkoseinien lisälämmöneristämiseen ja ikkunakorjauksiin. Pelkästään elinkaaritaloudellisuuden näkökulmasta edellä mainittujen korjaustoimien taloudellinen kannattavuus on haasteellista. Takaisinmaksuajat venyvät helposti liian pitkiksi nykyisillä energianhinnoilla. Markkinoilla on kuitenkin myös nykytekniikan perustuvia ratkaisuja joita kannattaa vertailla hankesuunnitteluvaiheessa erilaisten vaihtoehtojen rinnalla. Keskustelu nykytekniikan hyödyntämisestä asuinkerrostalojen energiatehokkuuden parantamisessa käynnistyi huhtikuussa 2009 Oulussa kun Suomen Kiinteistöliiton kehityspäällikkö järjesti kiinteistöillan Oulun läänin Kiinteistöyhdistyksen toiminnanjohtaja Pekka Luodon kanssa. Tilaisuudessa oli myös energia-alan ammattilaisia esittelemässä omia ratkaisujaan. Mihin kerrostalon energia kuluu? Tyypillisen 1950 70 -luvulla valmistuneen asuinkerrostalon lämpöhäviöt jakaantuvat pääosin rakennuksen ilmanvaihdon, rakennuksen ulkovaipan (ulkoseinät, ikkunat, ovet ja ilmavuodot) ja käyttöveden kesken. Tyypillisessä 1960 2000 -luvulla rakennetussa asuinkerrostalossa on koneellinen poistoilmanvaihtojärjestelmä. Tällaisessa järjestelmässä ei ole yleensä poistoilman lämmöntalteenottoa (LTO). Tästä syystä suuri osa asuinkerrostalon sisäilman energiasta puhalletaankin huoneenlämpöisenä suoraan taivaan tuuliin. Suomen Kiinteistöliiton kehityspäällikkö järjesti Oulun kiinteistöillan jälkeen suurkiinteistöjen energiaratkaisuihin erikoistuneen Minerec Oy:n kanssa tapaamisen Helsinkiin, missä käytiin läpi erilaisia energiatehokkuuden parantamiseen ja energiansäästöön tähtääviä mahdollisuuksia olemassa olevassa asuinkerrostalokannassa. Tapaamiseen oli kutsuttu mukaan alan yrityksiä ja liiton omaa henkilökuntaa. Keskusteluissa nousi esille lämpöpumpputekniikka, jonka avulla on saatu ratkaistua muun muassa poistoilman lämmöntalteenotto-ongelma ilman erityisiä ilmanvaihtoremontteja. Kokemuksesta tiedettiin, että Ruotsissa on rakennettu erilaisia lämpöpumpputekniikkaan perustuvia järjestelmiä uudiskohteiden lisäksi myös olemassa Ikkunat 15-25 Ilmanvaihto 27-36 Lämmitys n. 60 Sähkönkäyttö n. 20 Aurinko ja ihmiset n. 20 Yläpohja 2-6 Ulkoseinät 17-21 Viemäriin 21-24 Alapohja 4-6 Tyypillinen lämpöenergiatase 50 70 -luvuilla rakennetuissa asuinkerrostaloissa. Kuva 2 Lämmönsiir rin Varaaja t Varalämmönlähd e Poistoilmalämpöpumppujärjestelmän periaatepiirros. Olemassa oleva puhallin Lämmönkeruuputkisto Lämpöpumput oleviin rivitaloihin ja asuinkerrostaloihin. Tapaamisessa sovittiin, että Minerec Oy organisoi tutustumismatkan Tukholmaan, missä päästäisiin tutustumaan ja saamaan käyttökokemuksia tehdyistä ratkaisuista. Tutustumismatka järjestettiin lokakuun alussa yhteistyössä NIBEn ja IVT:n lämpöpumppuvalmistajien kanssa. Ensimmäisen aamupäivän aluksi ruotsalaiset olivat järjestäneet energiaseminaarin, jossa kerrottiin erilaisten energiaratkaisujen teoreettisesta taustasta. Tämän jälkeen kävimme tutustumassa erilaisiin energiansäästöratkaisuihin lämpöpumpuista hybridiratkaisuihin, joissa oli yhdistetty poistoilman lämmöntalteenotto, aurinkolämpö sekä maalämpö. Kaikki sovellukset edustivat pitkälle kehittyneitä järjestelmiä ja käyttäjäkokemukset olivat lupaavia. Mukana oli myös maalämpökenttien käyttö energiavarastoina. Maalämpökenttiä voidaan käyttää kesäaikana viilennykseen ja niihin voidaan varastoida auringosta saatavaa energiaa. Ruotsalaisen maalämpöratkaisuihin erikoistuneen yrityksen (SEEC AB) maalämpökentässä on porakaivoja 7 metrin välein niin, että ne muodostavat kehiä, joista suu- Suomen Kiinteistölehti 1/2010 29
rin on halkaisijaltaan noin 25 metrin suuruinen. Yhden kallioon poratun porakaivon syvyys on tavanomaisesti 200 metriä. Kesäaikana kenttään ladataan lämpöä ja talvella maalämpökentästä otetaan energiaa lämpöpumppujen avulla. Maalämpökentän lataaminen aloitetaan kesällä keskeltä kehä kehältä ulospäin mentäessä, ja tyhjentäminen ulkopäin kehä kehältä sisäänpäin mentäessä. Lisätietoa maalämpökentistä antaa muun muassa Scandinavian Energy Efficiency Co. SEEC AB. Toisena päivänä kävimme tutustumassa muun muassa korjauskohteeseen, jossa olemassa olevaan asuinkerrostaloon oli asennettu poistoilmalämpöpumppujärjestelmä. Päivän päätteeksi suuntasimme HEM och VILLA -messuille missä tutustuimme uusimpiin energiansäästöratkaisuihin, ja kävimme kuuntelemassa tutustumismatkaisille NIBEn toimesta järjestettyä lämpöpumppuseminaaria. Järjestelmän yleiskuvaus Poistoilmalämpöpumppujärjestelmän avulla ilmanvaihtojärjestelmän jäteilmasta (poistoilmasta) otetaan energiaa talteen ja se toimitetaan takaisin hyötykäyttöön. Järjestelmä voidaan suunnitella toimimaan usealla tavalla: (1) lämpöpumppu lämmittää vain käyttövettä, (2) lämpöpumppu lämmittää vesikiertoisen lämmitysjärjestelmän vettä sekä mahdollisesti käyttövettä, sekä (3) lämpöpumppu lämmittää ilmalämmityksen ilmaa ja mahdollisesti myös käyttövettä. Ilmanvaihdon konehuoneeseen tuleva lämmin jäteilma (sisäilma) johdetaan ensin suodattimen läpi lamellipatteriin ja sen jälkeen noin 5 celsiusasteeseen jäähdytetty jäteilma johdetaan puhaltimen kautta taivaan tuuliin. Lamellipatterin toimintaa voisi verrata auton jäähdyttimeen, jonka tehtävänä on siirtää lämpöenergiaa jäähdytinnesteestä jäähdyttimen läpi virtaavaan ilmaan. Lamellipatterissa tilanne on juuri päinvastoin, lämpöenergiaa siirretään jäteilmasta nesteeseen joka siirretään lämpöpumppujen avulla lämmönkeruuputkistoa pitkin lämmönjakohuoneessa oleville lämpöpumpuille. Lämpöpumpun hyötysuhteesta puhuttaessa käytetään useimmiten termiä lämpökerroin, joka kertoo saadun lämpöenergian suhteesta käytettyyn sähköenergiaan. Jos lämpöpumppulaitteiston kompressori käyttää 2 kilowattia sähköä ja lämpöpumppu tuottaa 6 kilowattia lämpöä, niin lämpökertoimeksi saadaan 3. Tällöin lämpöpumppujärjestelmän avulla on tuotettu 6 kilowattia lämpöä, joka koostuu poistoilmasta talteen otetusta 4 kilowatin lämpötehosta sekä kompressorin käyttämästä 2 kilowatin sähkötehosta. Lämpökerrointa kuvataan useimmiten lyhenteellä COP, joka tulee englanninkielisistä sanoista Coefficient of Performance. Mietittäessä lämpöpumppujärjestelmän vaikutusta energiankulutukseen tulee myös muistaa, että järjestelmä tarvitsee sähköä muun muassa pumppujen ja säätölaitteiden käyttöön kompressorin lisäksi. Nämä sähkönkulutukset tulee ottaa huomioon määritettäessä lämpöpumppujärjestelmän kokonaislämpökerrointa. Suunniteltaessa lämpöpumppujärjestelmän rakentamista tulee varmistua kiinteistön sähköjärjestelmän ja sulakkeiden riittävyydestä lämpöpumpuille. Joissakin Tukholman kohteen lämmönjakohuone kellarissa jossa lämpöpumput vasemmalla ja varaajat oikealla va 4: lämpöpumput vasemmalla ja vesivaraajat oikealla 30 Suomen Kiinteistölehti 1/2010
vanhoissa rakennuksissa voidaan joutua tekemään myös sähkötöitä ja/tai muuttamaan sulakekokoja, joka voi vaikuttaa sähkön perusmaksuun. Lämpöpumppujen rinnalle tarvitaan poikkeuksetta myös varalämmönlähde. Tämäkin on hyvä ottaa huomioon järjestelmää suunniteltaessa. Lämpökerroin kertoo siis sen kuinka paljon enemmän lämpöä laite tuottaa kuin suora sähkölämmitys. Rakennuksen poistoilman lämpötila on ympäri vuoden melko tasainen. Jäteilman (poistoilman) lämpötila lienee suurimman osan vuodesta 21 23 celsiusasteen välillä. Jäteilmaa jäähdytetään niin paljon, että ulos puhallettavan ilman lämpötila on enää noin 5 celsiusastetta. Lämpöpumpputekniikalle ilmanvaihdon jäteilma on huippulämmintä ja lämpöpumput toimivat todella hyvällä hyötysuhteella ympäri vuoden ulkoilman lämpötilasta riippumatta. Kesäaikana lämmityskauden ulkopuolella lämpöpumpuilla lämmitetään pääasiassa käyttövettä. Esimerkki Ruotsissa Tukholmassa eräänä tutustumiskohteena oli 44 asunnon asuinkerrostalo, joka on rakennettu 1960-luvulla ja siinä on 2800 asuinneliötä. Kohteessa on koneellinen poistoilmanvaihtojärjestelmä ja lämmitysmuotona kaukolämpö. Tähän kohteeseen oli asennettu myöhemmin poistoilmalämpöpumppujärjestelmä, jolla lämmitettiin tiloja ja käyttövettä. Kulutushuippujen aikaan kovilla pakkasilla tarvitaan varalämmönlähdettä, joka on tässä tapauksessa kaukolämpöä. Huoneistojen jäteilma imetään katolla olevan poistoilmapuhaltimen avulla asuinkerrostalon katolla olevaan ilmanvaihdon konehuoneeseen jossa sijaitsevat suodatin, lamellipatteri ja poistoilmapuhallin. Ilmanvaihdon konehuoneessa jäteilma imetään suodattimen läpi lamellipatterin kautta poistoilmapuhaltimelle ja siitä kautta edelleen ulkoilmaan. Lamellipatterissa lämmin jäteilma (lämmin likainen sisäilma) jäähdytetään ja lamellipatterin avulla saatu energia siirretään lämmönkeruuputkistoa pitkin lämmönjakohuoneeseen lämpöpumpuille. Asuinkerrostalon lämmönjakohuoneessa (kellarissa) on kaksi lämpöpumppua ja neljä vesivaraajaa. Yhden lämpöpumpun teho on 22 kilowattia ja yhden vesivaraajan koko 500 litraa. Lämpöpumppuihin on saatavilla myös etäohjausta ja valvontaa mutta tässä kohteessa niitä ei ollut hyödynnetty. Poistoilmalämpöpumppujärjestelmän mitoitus on tehty perusilmavirran mukaan, vaikka käytössä on tehostusjaksoja päivän aikana. Kohteen edustajan mukaan poistoilmalämpöpumpun lämpökerroin (COP) on 3,5 4,0. Tukholman kohteessa vuotuiset energiakustannukset olivat alentuneet kiinteistön edustajan mukaan noin 40 prosenttia. Arviossa on otettu huomioon myös lämpöpumpuista aiheutunut sähkönkulutuksen kasvu. Kaukolämmön perusmaksun osuudesta eikä sen alentamisesta keskusteltu. Kohteen edustajan mukaan järjestelmän rakentaminen on maksanut noin 50 000 euroa. Tässä järjestelmässä sisäilmaston laatu ei kuitenkaan parane, ellei ilmanvaihtoa paranneta esimerkiksi huoneistokohtaisilla tuloilmakoneilla. Tavoitteena tulisi pitää, että lämpöpumppujärjestelmään yhdistettäisiin tuloilmakoneet, jolloin huoneistoihin tuleva tuloilma saadaan tuotua hallitusti suodatettuna sekä lämmitettynä. Korjaustoimen yhteydessä ei Kuva myöskään 5 vaihdettu vanhaa poistoilmapuhallinta, vaikka tiedettiin, että vanha poistoilmapuhallin kuluttaa noin kaksinkertaisen määrän sähköenergiaa nykyaikaisiin puhaltimiin verrattuna. Poistoilmalämpöpumppu indeksitaloon sovellettuna Indeksitalo on kuvitteellinen asuinkerrostalo Suomessa jossa on 2 400 asuinneliötä, ja jonka tilavuus on 10 000 m3. Indeksitalon kaukolämmön kulutus on 450 megawattituntia vuodessa. Jos kaukolämmön osuus kokonaisenergiataseesta oletetaan 60 prosentiksi, saadaan kokonaisenergiamääräksi 750 megawattituntia. Tästä osuudesta ilmanvaihtojärjestelmän kautta puhalletaan taivaan tuuliin 27 36 prosenttia joka vastaa suunnilleen 200 270 megawattituntia vuodessa. Energian maksaessa 40 60 euroa megawattitunnilta puhalletaan ilmanvaihtojärjestelmän kautta energiaa noin 8 000 16 000 euron edestä vuodessa taivaan tuuliin. Poistoilmalämpöpumppujärjestelmän avulla jäteilmasta osa saadaan siirrettyä takaisin hyötykäyttöön. Suomessa kaukolämmön hinta vaihtelee isojen kiinteistöjen 40 Tukholman kohteen ilmanvaihdon konehuone katolla eurosta megawattitunnilta pienten kiinteistöjen jopa yli 100 euroon megawattitunnilta. Lämpöpumppu tarvitsee toimiakseen sähköenergiaa. Indeksitalossa lämpöpumppu kuluttaisi sähköenergiaa noin 80 megawattituntia vuodessa eli noin 8 000 euron verran. Kun kokonaissäästössä huomioidaan sähkön hinta, noin 100 euroa megawattitunnilta, olisi säästö noin 0 8 000 euroa vuodessa. Kokonaissäästön suuruuteen vaikuttaa lisäksi mahdollinen kaukolämmön perusmaksun alentaminen jos energiayhtiö suostuu pudottamaan tilaustehoa. Energiayhtiön kanta tilaustehon pienentämiseen kannattaakin selvittää etukäteen, viimeistään hankesuunnitteluvaiheessa. Indeksitalon kokoisessa asuinkerrostalossa kaukolämmön perusmaksun osuus on tavanomaisesti 20 30 prosenttia kaukolämpölaskusta. Tämä osuus siis maksetaan energiayhtiölle vaikka kiinteistössä ei kulutettaisi yhtään kaukolämpöä. Lämpöpumppujärjestelmän takaisinmaksuaika voi olla parhaimmillaan 4 5 vuoden luokkaa. Kaukolämmön ja sähkö- Suomen Kiinteistölehti 1/2010 31
energian hinta vaihtelee suuresti kiinteistön koon, energiayhtiön ja paikkakunnan mukaan. Tällaisen järjestelmän rakentamisella saavutettava säästö lämmityskustannuksissa voi kattaa parhaimmillaan kokonaan lainan lyhennykset. Näin pääomavastikkeeseen ei muodostuisi korostuspaineita lainkaan. Parhaassa tapauksessa asumiskustannukset voisivat jopa laskea. Pahimmillaan rahaa siirretään yhtiöltä toiselle eikä taloyhtiö hyödy korjaustoimesta lainkaan. Jokaisen kohteen kannattavuus onkin analysoitava tapauskohtaisesti erikseen. Poistoilmajärjestelmä ja maalämpö Maalämpöjärjestelmän porauskustannuksia voidaan alentaa yhdistämällä siihen laitteisto poistoilman lämmön talteenottoa varten. Porauskustannuksiin vaikuttaa muun muassa maakerroksen paksuus ennen kallionpintaa koska maaosuus joudutaan putkittamaan metalliputkella. Kaivojen metrihinta pitää sisällään maaosuuden putkituksen teräsputkella sekä kollektorin eli lämmönkeruupiirin, muoviputken kaivoon ja sen täytön etanolilla. Kaivojen porauksessa voidaan pitää nyrkkisääntönä, että porakaivoa tarvitaan metri asuinneliötä kohden. Eli 2 000 asuinneliön asuinkerrostalossa tarvitaan 2 000 metrin pituudelta porakaivoja. Arvonlisäverolliset porauskustannukset ovat maa-aineksessa noin 80 euroa metriltä ja kalliossa noin 30 euroa metriltä. Yhden 200 metrin syvyisen maalämpökaivon porauskustannukset vaihtelevat ainakin teoreettisesti 6 000 euron ja 16 000 euron välillä riippuen maakerroksen paksuudesta. Normaalisti kallionpinta löytyy kuitenkin 10 20 metrin syvyydestä, jolloin poraaminen on vielä kannattavaa. Jos kallionpinta on edellä mainittua syvemmällä, nousevat porauskustannukset helposti liian suuriksi. Jokaisen kohteen kannattavuus täytyykin laskea erikseen. Eri lämmönlähteistä voidaan rakentaa niin sanottu hybridilämmitysjärjestelmä. Hybridilämmitys tarkoittaa useamman energialähteen hyödyntämistä vesikiertoisen lämmitysverkoston ja lämpimän käyttöveden tuottamiseen eri vuodenaikoina. Hybridijärjestelmässä pyritään ympäristöystävälliseen ja tehokkaaseen energiantuottamiseen uusiutuvia energialähteitä hyödyntäen. Aurinkoenergiaa voidaan hyödyntää noin yhdeksän kuukauden ajan vuodessa. Vaihtoehtojen vertailu kannattaa Lämpöpumppuratkaisujen ja niiden yhteyteen mahdollisesti rakennettavien hybridiratkaisujen vertailu täytyy teettää kyseiseen alaan perehtyneellä ammattilaisella. Sähkön ja kaukolämmön alueellinen hintavaihtelu on melko suurta Suomessa. Sähkön osalta alueellinen hintavaihtelu on maltillista noin 95 eurosta megawattitunnilta noin 105 eu- 32 Suomen Kiinteistölehti 1/2010
roon megawattitunnilta. Sähkö on kallista. Kaukolämmön osalta hintavaihtelu on huomattavasti laveampaa noin 40 eurosta megawattitunnilta jopa yli 100 euroon megawattitunnilta riippuen kiinteistön koosta, paikkakunnasta ja energiayhtiöstä. Isossa kiinteistössä kaukolämmön yksikköhinta on halvempi ja pienemmässä suurempi. Lämpöpumppujärjestelmän elinkaariedullisuuteen vaikuttaa oleellisesti kaukolämmön tai öljyn hinta verrattuna paikalliseen sähkön hintaan. Lämpöpumppujärjestelmän avulla voidaan korvata osittain tai kokonaan kaukolämpöjärjestelmä ja öljykattilajärjestelmä. Parhaassa tapauksessa päästöjä voidaan alentaa huomattavasti. Päästöjen vähentäminen on kuitenkin riippuvainen ostoenergian päästöistä, siis siitä miten se on tuotettu. Jokainen tapaus onkin syytä arvioida erikseen ottamalla huomioon kulloinenkin ostoenergian tuotantotapa ja niin edelleen. Elinkaariedullisuuden arvioinnissa on lisäksi otettava huomioon lämpöpumppujen tekninen käyttöikä joka on noin 20 vuotta. Kaiken kaikkiaan energiatehokkuuden parantaminen ja energiansäästöön tähtäävät toimet ovat hyviä ja iloisia asioita, joihin kannattaa pyrkiä kohtuullisuuden rajoissa. Pätevän suunnittelijan hankkiminen onkin ensiarvoisen tärkeää. Hankkeen valmisteluun ja suunnitteluun kannattaa varata riittävästi aikaa ja erilaisia vaihtoehtoja kannattaa vertailla rauhassa monesta näkökulmasta. Hyvin valmisteltu ja suunniteltu, on puoliksi päätetty. Kirjoittaja, tekniikan tohtori Jari Virta, työskentelee Suomen Kiinteistöliiton kehityspäällikkönä, ja vaikuttaa myös Euroopan Kiinteistöfederaation (EPF) energiatehokkuus- ja sisäilmakomiteassa Brysselissä. Monipuoliset ohjelmistot isännöintiin ja palkkahallintoon Isännöinti Palkanlaskenta Huoltokirja Kulutusseuranta www.unes.fi myynti@unes.fi 03-6121 900 www.42.fi Haku käynnissä? Stoppaa hetkeksi. Isännöinnin vahvaa osaamista ja taitavaa talonpitoa ei tarvitse kaukaa hakea... Isännöinnin ja vuokravälityksen vahvinta osaamista! Kiinteistötahkola on isännöinti- sekä asunto- ja vuokravälityspalveluita tarjoava ammattilainen. Toimimme asumisen arjessa paikallisesti lähellä asiakkaita, hyödyntäen kuitenkin samalla koko konsernimme vahvan osaamisen - juuri teidänkin taloyhtiönne parhaaksi! isännöinti, manageeraus, kiinteistökirjanpito vuokravälityspalvelut uuden lain edellyttämät kuntoarvio ja pitkäntähtäimen suunnitelma sähköiset palvelut (mm. taloyhtiön kotisivut) yli 80 ammattilaista, neljällä paikkakunnalla Ota yhteyttä samantien! HELSINKI 0207 480 280 OULU 0207 480 200 KUUSAMO 0207 480 270 ROVANIEMI 0207 480 260 ETUNIMI.SUKUNIMI@KIINTEISTOTAHKOLA.FI Isännöintiä. Vuokravälitystä. Helsinki Oulu Kuusamo Rovaniemi www.kiinteistotahkola.fi Suomen Kiinteistölehti 1/2010 33