Porin Puuvilla MAALÄMPÖJÄRJESTELMÄ
Porin Puuvillan maalämpöjärjestelmä Lämmön ja jäähdytyksen y tuotanto o yhdistetty y Maaperää hyödynnetään lämmitykseen talvella Ja jäähdytykseen kesällä Myös ympärivuotinen jäähdytys hyödynnetään lämmönlähteenä Kapasiteetti,5 MW lämmitys- tai jäähdytystehoa Lämpöpumppujärjestelmällä p pp j katetaan noin 80 % uudisosien lämmityksen ja jäähdytyksen tarpeesta ~60 % lämmitys ja jäähdytysenergiasta ilmaisenergiana maasta tai hukkalämpövirroista Lämpökaivojen lukumäärä 94, suunnittelupituus 300 m, todelliset syvyydet vaihtelevat 250 300 m, 25 p-% alkoholiliuos Suunniteltu käyttöönotto vuoden vaihde 203/ 204 2
Puuvillan uudisosien lämmityksen tarve ja tuotannon jakauma pysyvyyskäyrällä y yy y 3500 3000 Lämpökuormajakauma, uudisosat 2500 kw Tehontarve 2000 500 000 Lisälämpö LP 500 0 0 % 5 % 0 % 5 % 20 % 25 % 30 % 35 % 40 % 45 % 50 % 55 % 60 % 65 % 0 % 5 % 80 % 85 % 90 % 95 % 00 % Uudisosien i lämmön kokonaistarve k noin 6 65GWh/ 6,5 GWh/v, tästä noin 5 GWh/v tuotetaan lämpöpumppujärjestelmällä 3
Puuvillan uudisosien jäähdytyksen tarve ja tuotannon jakauma pysyvyyskäyrällä y yy y Jäähdytystarve kw 800 600 400 200 000 800 600 Jäähdytystarve pysyvyyskäyrällä Ulkolämpötilariippuva jäähdytys Huonejäähdytys Kaupan kylmän epäsuora jäähdytys Jäähdytysteho kw 600 400 200 000 800 600 Jäähdytyksen tuotanto LP konej Maaperä, vapaa LP lämmitys 400 400 200 200 0 3 9 5 3 9 5 3 9 5 2 3 3 4 4 5 6 6 8 9 9 0 0 % 6 % 2 % 8 % 24 % 30 % 36 % 42 % 48 % 54 % 60 % 66 % 2 % 8 % 84 % 90 % 96 % Uudisosien i jäähdytyksen kokonaistarve k noin 3,5 GWh/v, tästä noin 3 GWh/v tuotetaan lämpöpumppujärjestelmällä 4
Maaperään kohdistuvat jäähdytys- ja lämmityskuormat 2500 2000 Lämp pövaikutus maap perään kw 500 000 500 0 500 3 9 25 3 3 43 49 55 6 6 3 9 85 9 9 Konejäähdytys maahan Vapaajäähdytys maahan Otto maasta 000 500 Maaperän vuotuinen nettotase hyvin tasapainoinen -> järjestelmän pitkäaikaisen toimivuuden perusedellytys 5
Lämpökaivon tyypillinen rakenne Tarkastuskaivo Huoltokaivo/ kokoomakaivo Kutomo 4 porareikää/kaivo Tiivis i suojaputken Irtomaakerros kansi/kiristyslaippa 40 50 m Teräksinen vesitiivis suojaputki Tehdasvalmiit kollektoriputket Kallio osuus osuus noin 250 m halk. 65 mm 6 Pohjapaino
kok Kutomon jakokaivon periaatteellinen rakenne Putkilähdöt lämpökaivoihin 4 lämpökaivoa/jakokaivo ja 4 putkea/lämpökaivo
Lämpökaivojen sijoitusalueet Lusikkalinnan kellarin pysäköintitila 62 lämpökaivoa Kutomon pohjan ryömintätila 32 lämpökaivoa 8
Yleisesimerkki suurkiinteistön lämpökaivoryhmästä ulkoalueella 9
Kuva vastaavanlaisesta lämmitys/jäähdytyskeskuksesta (blue units á 300 kw) 0
. LÄMMITYSKÄYTTÖ Lämmin käyttövesi LS Kylmä- varaaja -4..+2 C 000 kw Lämpöpumput 500 kw LS Lämmitys- varaaja Lisä- LS Lämpöä rakennuksen lämmitykseen Ympärivuotinen jäähdytys Kylmä käyttövesi Valtaosa lämmöstä otetaan lämpökaivoista
2. VAPAAJÄÄHDYTYSKÄYTTÖ Lämmin käyttövesi 500 kw LS Kylmä- varaaja +..2C Lämmitys- varaaja Lämpöpumput Lämpöä rakennuksen lämmitykseen Vesi jäähdytys- verkostoon Kylmä käyttövesi Ylijäämälämpö älä ajetaan lämpökaivoihin, jolloin maaperän lämpötila nousee hitaasti 2
3. KONEJÄÄHDYTYSKÄYTTÖ Lämmin käyttövesi 500 kw LS Kylmä- varaaja +..2 C 500 kw Lämmitys- varaaja Lämpöpumput 2000 kw LS Lämmitystarve minimaalinen Vesi jäähdytys- verkostoon 20..30 C Kylmä käyttövesi Ylijäävä lauhdelämpö ajetaan lämpökaivoihin, Jolloin maaperän lämpötila elpyy lämmityskautta varten 3
Porin Puuvillan maalämpöjärjestelmän erityispiirteitä Suuret jäähdytyskuormat ja maalämpöjärjestelmän hyödyntäminen sekä lämmitykseen että jäähdytykseen johtavat järjestelmän korkeaan hyödyntämisasteeseen, minkä vuoksi kalliille investoinnille saadaan myös paljon vastinetta Erityishaasteita a tähän ä kohteeseen aiheuttavat: a a Maaperä, 40-50 m irtomaakerros, vesipitoisuus Lämpökaivojen sijoitus rakennuksen alle Sekä lämpökaivot, että runkoputkisto asennettava ensimmäisenä työmaavaiheena Risteilyt paalujen, rakenteiden ja muun tekniikan kanssa Vuotovarmuuteen kiinnitettävä erityistä huomiota (alkoholiliuos sinänsä vaaraton ympäristölle) Palomääräykset vaikuttavat materiaaleihin ja asennustapaan Työmaavaiheistus haasteellinen, rakentaminen lohkoittain 4
Yleistä suurten maalämpöjärjestelmien toteuttamisesta Maalämpöjärjestelmä on parhaimmillaan erinomainen tapa hoitaa suurten rakennusten lämmitys ja jäähdytys (taloudellisin ja vähiten ympäristöä kuormittava) tai prosessin lämmön talteenotto Maalämpö ei sovi tai ole paras ratkaisu kaikkiin kohteeseen, kannattavuuksissa on suuria eroja Toteutettavuus t tt ja kannattavuus kannattaa selvityttää ttää tarkasti ti etukäteen Hanke valmisteltava hyvin, vaatii merkittävästi enemmän valmistelutyötä ja aikaa kuin perinteiset ratkaisut (esim. KL + vedenjäähdyttimet) Vaatii rakentaja- ja tilaajavoimaa myös toteutusvaiheessa Lämpökaivojen rakentaminen vaikuttaa merkittävästi työmaa-aikatauluihin järjestelyihin Osaurakat ja hankinnat vaativia Toteutukseen liittyy paljon välipäätöksiä Valvonta, käyttöönotot ja toimintakokeet järjestettävä Muista myös käyttötoiminta monimutkainen laitos vaatii osaavan käyttäjän 5