Rakennusvalvonta Postiosoite: PL 38, 90015 Oulun kaupunki Käyntiosoite: Solistinkatu 2 Puhelin: 08 558 410 Faksi 08 557 2499 www.ouka.fi/rakennusvalvonta www.pientalonlaatu.fi www.energiakorjaus.info Aurinkoenergian hyödyntäminen Oulussa seminaari 11.4.2014
Aurinkoenergian hyödyntämisen kaavoituksessa nykytila Aurinkoenergian hyödyntäminen Oulussa seminaari kaavoitusarkkitehti Eini Vasu 11.4.2014
Oulun kaupungin ilmasto- ja energia sopimukset ja linjaukset Oulun kaupunki on sitoutunut 20 % päästövähennykseen vuoteen 2020 mennessä vuoden 1990 tasosta. -> Oulun Ympäristöohjelma 2014
Energiaviisas rakennettu Oulu Oulun ERA17-tiekartta (2012) Oulun ERA17 -tiekartta sisältää 31 erilaista toimenpidettä ekotehokkaan ja vähäpäästöisen rakennetun ympäristön aikaansaamiseksi keskeiset vastuutahot ja seurannan tiivistelmän Oulun 17 energiaviisasta askelta Energiatehokas maankäyttö: tehdään päästölaskennat ja energiatarkastelut kaikissa yleiskaavoissa ja merkittävissä asemakaavoissa Rakentamistapaohjeissa täsmennetään energiankulutuksen ja kasvihuonekaasupäästöjen vähentämiskeinoja korttelitasolla Kaukolämmön ulkopuolisilla alueilla kehitetäänerilaisia ratkaisuja uusiutuvan energian käytön lisäämiseksi (RV) Hajautettu energiantuotanto Alueelliseen tarkastelun perustuvalla energiakartalla osoitetaan alueiden soveltuvuuksia uusiutuville energiamuodoille kuten esim. maa-, tuuli, bio- ja aurinkoenergialle. Rakentamisen ohjauksessa yhteistyön lisääminen Osaamisen kehittäminen http://www.ouka.fi/c/document_library/get_file?uu id=829a3b8e-f71a-4b12-b791- c40d00cc9c0b&groupid=64417
Nykyohjeistus asemakaavoituksessa Passiivisen aurinkoenergian (valo ja lämpö) hyödyntäminen osana suunnittelua. Varjostustutkielmat. Yleissuunnitelmat tehdään myös energian osalta Rakennustapaohjeet Energiaan ja energiatehokkuuteen liittyvää asemakaavoituksen ohjeistusta on olemassa vähän Tutkimukseen perustuva selkeät ja helppolukuiset ohjeet puuttuvat Alueiden profilointia? Tärkeintä laadukas elinympäristö RT 50-10482, Aurinkolämmitys
Aktiivisen ja passiivisen aurinkoenergian huomioon ottaminen asemakaavoitus- ja rakennussuunnitteluvaiheissa Oulun kaupungin alueella Selvitys ja ohjeet on laadittu yhteistyössä osana asemakaavoituksen Oulun asemakaavoituksen koordinoimaa INURDECO-kehittämishanketta (http://www.ouka.fi/oulu/hiukkavaara/integroivakaupunkikehittaminen-inurdeco) ja Oulun Rakennusvalvonnan RESCA-hanketta (http://www.rescaoulu.fi/). Työryhmässä on ollut mukana Rakennusvalvonnasta: Seppälä Pekka; Hienonen Markku; Töyräs Aki ja Kauppi Esa Asemakaavoitus: Kallioniemi Leena, Klami Jere ja Eini Vasu Yleiskaavoitus: Korkala Paula Oulun Energia: Rasi Mikko ja Haapalainen Risto Oulun yliopisto: Kari Nykänen ja Ari Vuokila asiantuntijana: Ilkka Räinä Aktiivisen ja passiivisen aurinkoenergian huomioiminen asemakaavoitus- ja rakennussuunnittelun ohjausvaiheissa Oulun kaupungin alueella selvitys- ja ohjetyön on laatinut konsulttityönä Arkkitehtuuritoimisto Kimmo Lylykangas Oy, alikonsultteinaan: Naps Systems Oy, Mikko Juntunen, Jodat Ympäristöenergia Oy, Timo Jodat ja Equa Simulation Finland Oy, Mika Vuolle ja Erkki Karjalainen.
Aktiivisen ja passiivisen aurinkoenergian huomioon ottaminen asemakaavoitus- ja rakennussuunnitteluvaiheissa Oulun kaupungin alueella Auringon säteilyn prosentuaalinen jakauma verrattuna optimaalisesti eteläänpäin suunnattuun aurinkopaneeliin. vasemmalla: saksalainen lähde Landesgewerbeamt Badenwürttemberg SUSREF 6.2.s49 oikealla: oululainen versio Lylykankaan ja hänen työryhmänsä tekemä versio
AURINKOENERGIA OULUSSA SELVITYS JA OHJEET Kimmo Lylykangas Arkkitehtuuritoimisto Kimmo Lylykangas Oy
SELVITYSTYÖ PASSIIVINEN AURINKOENERGIA AURINKOSÄHKÖ AURINKOLÄMPÖ TYÖN VASTUULLINEN TARJOAJA JA PÄÄTOTEUTTAJA: Arkkitehtuuritoimisto Kimmo Lylykangas Oy KIRJALLISUUSTUTKIMUS Aiempi tutkimus ja ohjeistus Laskentamenetelmät ja tietokannat Aiemmat laskentatulokset SIMULOITAVIEN RAKENNUSTEN MALLINTAMINEN AURINKOPANEELIEN INTEGROINTI RAKENNETTUUN YMPÄRISTÖÖN AURINKOKERÄIMIEN INTEGROINTI RAKENNETTUUN YMPÄRISTÖÖN ALIKONSULTIT DYNAAMINEN ENERGIASIMULAATIO IDA ICE 4.2 AURINKOPANEELIEN TUOTON OPTIMOINTI JA VAATIMUKSET SIJOITTELULLE AURINKOKERÄIMIEN TUOTON OPTIMOINTI JA VAATIMUKSET SIJOITTELULLE TkL Mika Vuolle Equa Simulation Finland Oy TkT Mikko Juntunen NAPS Systems Oy Timo Jodat Y-energia SIMULAATIOTARKASTELUT Yksi pientalo Yksi kerrostalo Yksi liikerakennus Määritellään optimaalinen ikkunapinta-ala ilmansuunnittain ja lasketaan suurin saatavissa oleva hyöty tilojen lämmitysenergiassa OPTIMOINTI Vuosittaisen tuoton maksimointi Oulun seudulla: optimaalinen suuntaus ja kallistuskulma Tuoton ja kulutuksen vastaavuuden optimointi asuinrakennuksissa: optimaalinen suuntaus ja kallistuskulma OPTIMOINTI Vuosittaisen tuoton maksimointi Oulun seudulla: optimaalinen suuntaus ja kallistuskulma Tuoton ja kulutuksen vastaavuuden optimointi asuinrakennuksissa: optimaalinen suuntaus ja kallistuskulma
SUUNNITTELUOHJE PASSIIVINEN AURINKOENERGIA AURINKOSÄHKÖ AURINKOLÄMPÖ TYÖN VASTUULLINEN TARJOAJA JA PÄÄTOTEUTTAJA: Arkkitehtuuritoimisto Kimmo Lylykangas Oy Passiivinen aurinkoenergian hyödyntäminen -saavutettavissa oleva parannus E-luvussa rakennustyypeittäin -tilojen ja ikkunoiden suuntaus -optimaalinen ikkunapinta-ala ja lasitus -ylilämpenemisen estäminen Aurinkosähköjärjestelmät -saavitettavissa oleva parannus E- luvussa rakennustyypeittäin (paneelipinta-alaa kohti) -optimointivaihtoehdot -asemakaavoituksen ratkaisut -rakennustason ratkaisut -integrointi rakennettuun ympäristöön Aurinkolämpöärjestelmät -saavitettavissa oleva parannus E- luvussa rakennustyypeittäin (keräinpinta-alaa kohti) -keräintyypit -asemakaavoituksen ratkaisut -rakennustason ratkaisut -integrointi rakennettuun ympäristöön ALIKONSULTIT Suunnitteluohjeen kommentointi laskentatulosten osalta Suunnitteluohjeen kommentointi aurinkosähköratkaisujen osalta Suunnitteluohjeen kommentointi aurinkolämpöratkaisujen osalta TkL Mika Vuolle Equa Simulation Finland Oy TkT Mikko Juntunen NAPS Systems Oy Timo Jodat Y-energia
SELVITYSTYÖ
AURINKOENERGIAN PASSIIVINEN HYÖDYNTÄMINEN
KAKSI ENERGIATEHOKKUUSTASOA Normitalo, U-arvot Ulkoseinä 0,17 W/m 2 K Alapohja 0,16 W/m 2 K Yläpohja 0,09 W/m 2 K Ikkunat 1,0 W/m 2 K LTO 45 % Passiivitalo (nollaenergiatalo), U-arvot: Ulkoseinä 0,10 W/m 2 K Alapohja 0,10 W/m 2 K Yläpohja 0,07 W/m 2 K Ikkunat 0,7 W/m 2 K LTO 75 % Muuttujina ovat ikkunoiden suuntaus sekä lasin g-arvo, joka on a-tapauksessa 0,35 b-tapauksessa 0,5 (nykyiset aurinkotalot) c-tapauksessa 0,65 (tulevaisuuden aurinkotalot)
IKKUNOITA KOSKEVAT OLETUKSET JA ESIMERKKEJÄ MARKKINOILLA OLEVISTA TUOTTEISTA NORMITALO, EI SUUNNATTU LASKENNASSA KÄYTETTY ARVO 1,00 0,35 Iin Puunjalostus MSE 170 1,00 0,42 Eskopuu MSE-A-130-107 1,00 0,40 Tiivituote Opti-m/1+2_C74 210 1,02 0,33 PASSIIVITALO, EI SUUNNATTU LASKENNASSA KÄYTETTY ARVO 0,70 0,35 Iin Puunjalostus MEK3A 170 0,66 0,38 Piklas MS2EA-170 A+/12 0,74 0,35 Tiivituote Opti-m/2+2_0.77 0,77 0,31 NORMITALO, SUUNNATTU LASKENNASSA KÄYTETTY ARVO 1,00 0,50 Iin Puunjalostus MEK3A 170 1,05 0,48 Eskopuu MSE-A-130-101 1,06 0,55 Eskopuu MEK-A-130-1 0,97 0,48 Piklas MEKA-131 A/2 1,03 0,49 PASSIIVITALO, SUUNNATTU LASKENNASSA KÄYTETTY ARVO 0,70 0,50 Iin Puunjalostus MEK3A 170 0,77 0,45 Piklas MEKA-131 A++/1 0,73 0,44
PERUSTAPAUS 1. kerros 15 % EI HUOMIOIDA EI HUOMIOIDA 25 % EI HUOMIOIDA 25 % MINIMIPINTA-ALA 1.3 m2 MINIMIPINTA-ALA 1.3 m2 35 %
PERUSTAPAUS 2. kerros MINIMIPINTA-ALA 1.5 m2 MINIMIPINTA-ALA 1.5 m2 MINIMIPINTA-ALA 1.2 m2 MINIMIPINTA-ALA 1.3 m2 MINIMIPINTA-ALA 1.0 m2 MINIMIPINTA-ALA 0.9 m2 MINIMIPINTA-ALA 0.0 m2
AURINKOTALO 1. kerros 10 % EI HUOMIOIDA EI HUOMIOIDA 15 % EI HUOMIOIDA 15 % MINIMIPINTA-ALA 1.3 m2 MINIMIPINTA-ALA 1.3 m2 60 %
AURINKOTALO 2. kerros MINIMIPINTA-ALA 1.0 m2 MINIMIPINTA-ALA 1.5 m2 MINIMIPINTA-ALA 1.2 m2 MINIMIPINTA-ALA 0.3 m2 EI IKKUNAA MINIMIPINTA-ALA 0.8 m2 MINIMIPINTA-ALA 2.6 m2
IKKUNAPINTA-ALAN MUUTOS IKKUNAPINTA-ALAT laskentatapaus a laskentatapaukset b ja c PERUSTAPAUS, IKKUNOIDEN MINIMIPINTA-ALAT AURINKOTALO, IKKUNOIDEN MINIMIPINTA-ALAT m² % muutos m² % muutos POHJOINEN 15,0 0,075 POHJOINEN 10,0 ei muutu 1,5 1,0 ei muutu ITÄ 25,0 0,125 ITÄ 15,0 ei muutu mh 1,2 mh 1,2 ei muutu oh 1,3 oh 0,3 ei muutu ETELÄ 35,0 0,175 ETELÄ 60,0 + 0.5 m2 askelein kunnes koko eteläjulkisivu on lasia oh 0,0 oh 2,6 ei muutu k 0,9 k 0,8 ei muutu mh 1,3 mh 1,3 ei muutu mh 1,3 mh 1,3 ei muutu LÄNSI 25,0 0,125 LÄNSI 15,0 ei muutu oh 1,0 oh 0,0 ei muutu mh 1,5 mh 1,5 ei muutu yht. 10 100,0 yht. 10 100,0 IKKUNAPINTA-ALAN VARIOINTI kaikkia ikkunoita kasvatetaan samassa suhteessa 0,5 m2 (5%) kerrallaan IKKUNAPINTA-ALAN VARIOINTI eteläpinta-alaa kasvatetaan 0,5 m2 (5 %) kerrallaan kunnes koko eteläjulkisivu on lasia
5,0 5,9 6,7 7,5 8,3 9,1 9,9 10,8 11,6 12,4 13,2 14,0 14,8 15,7 16,5 17,3 18,1 18,9 19,7 20,6 21,4 22,2 AURINKOARKKITEHTUURI PASSIIVI- JA NOLLAENERGIAOMAKOTITALOISSA OULUSSA TILOJEN LÄMMITYSENERGIANTARVE kwh 5000 4800 4600 4400 4200 4000 3800 3600 passiivitalo / g-arvo 0,35 / etelä passiivitalo / g-arvo 0,50 / kaakko passiivitalo / g-arvo 0,50 / lounas passiivitalo / g-arvo 0,5 / etelä passiivitalo / g-arvo 0,65 / kaakko passiivitalo / g-arvo 0,65 / lounas passiivitalo / g-arvo 0,65 / etelä 3400 3200 3000 IKKUNAPINTA-ALA % JULKISIVUSTA
5,0 5,9 6,7 7,5 8,3 9,1 9,9 10,8 11,6 12,4 13,2 14,0 14,8 15,7 16,5 17,3 18,1 18,9 19,7 20,6 21,4 22,2 AURINKOARKKITEHTUURI NORMIOMAKOTITALOSSA OULUSSA TILOJEN LÄMMITYSENERGIANTARVE kwh 9700 9200 8700 8200 normitalo / g-arvo 0,35 / etelä normitalo / g-arvo 0,5 / kaakko normitalo / g-arvo 0,5 / lounas normitalo / g-arvo 0,5 / etelä normitalo / g-arvo 0,65 / kaakko normitalo / g-arvo 0,65 / lounas normitalo / g-arvo 0,65 / etelä 7700 7200 IKKUNAPINTA-ALA % JULKISIVUSTA
ETELÄÄN SUUNNATTU AURINKO-OMAKOTITALO Normitalo säästö 5-17 % (max. 22 %) ikkunapinta-alasta riippuen Passiivitalo säästö 7-24 % (max. 31 %) ikkunapinta-alasta riippuen LOUNAASEEN SUUNNATTU AURINKO-OMAKOTITALO Normitalo säästö 4-15 % (max. 20 %) ikkunapinta-alasta riippuen Passiivitalo säästö 5-20 % (max. 26 %) ikkunapinta-alasta riippuen KAAKKOON SUUNNATTU AURINKO-OMAKOTITALO Normitalo säästö 4-14 % (max. 19 %) ikkunapinta-alasta riippuen Passiivitalo säästö 5-19 % (max. 25 %) ikkunapinta-alasta riippuen Huom! Ympäristön varjostus = 0 Säästö on niin suuri, että ympäristön varjostus huomioidenkin aurinkoenergian passiivinen hyödyntäminen on merkittävä energiansäästökeino Oulun seudulla. Säästö riippuu ikkunapinta-alasta Jos omakotitaloon tulee muustakin syystä suuret ikkunat, aurinkoenergia kannattaa kääntää hyödyksi rakennuspaikan salliessa. Näkökulma kannattaa huomioida asemakaavoituksessa.
102 passiivitalo / etelä / g-arvo 0,50 / TALO 101,5 101 100,5 lämmitysenergian tarve % 100 99,5 99 ei rakennusta 15 m 20 m 30 m
112 110 108 106 104 102 100 98 96 94 passiivitalo / etelä / g-arvo 0,50 / METSÄ ei metsää 60 m 75 m 90 m lämmitysenergia tarve %
9,4 12,2 15,0 17,8 20,7 23,5 26,3 29,1 31,9 34,8 37,6 40,4 43,2 46,0 48,8 51,7 54,5 57,3 60,1 62,9 65,8 AURINKOARKKITEHTUURI PASSIIVI- JA NOLLAENERGIAKERROSTALOISSA OULUSSA 27000 25000 23000 21000 19000 17000 15000 passiivitalo / g-arvo 0,35 / etelä passiivitalo / g-arvo 0,50 / etelä passiivitalo / g-arvo 0,65 / etelä passiivitalo / g-arvo 0,35 / kaakko passiivitalo / g-arvo 0,50 / kaakko passiivitalo / g-arvo 0,65 / kaakko passiivitalo / g-arvo 0,35 / lounas passiivitalo / g-arvo 0,50 / lounas passiivitalo / g-arvo 0,65 / lounas
AURINKOARKKITEHTUURI NORMIKERROSTALOISSA OULUSSA 78000 76000 74000 72000 70000 68000 66000 64000 62000 60000 9,4 15,0 20,7 26,3 31,9 37,6 43,2 48,8 54,5 60,1 65,8 normitalo / g-arvo 0,35 / etelä normitalo / g-arvo 0,50 / etelä normitalo / g-arvo 0,65 / etelä normitalo / g-arvo 0,35 / kaakko normitalo / g-arvo 0,50 / kaakko normitalo / g-arvo 0,65 / kaakko normitalo / g-arvo 0,35 / lounas normitalo / g-arvo 0,50 / lounas normitalo / g-arvo 0,65 / lounas
LÄHDE: Hans Eek, PassivhusCentrum, Ruotsi
AURINKOSÄHKÖ
AURINKOSÄHKÖJÄRJESTELMÄ 18 AURINKOPANEELIA + TASASUUNTAAJA Paneelityyppi: NAPS Saana 245 Monikiteinen piipaneeli Hyötysuhde 15.3 15.6 % Vaihteluväli (RakMK D5) 10 16 % Paneelin Teho 245 Wp/paneeli Järjestelmän teho 4410 Wp Huomioitu: paneelin lumipeite: joulu-, tammi-, helmi ja maaliskuu tuotto = 0 paneelin tehon vähittäinen laskeminen 0.5 % / vuosi invertterin hyötysuhde (vaihtelee tehon mukaan) Laskentaohjelma: Naps Systems Oy:n mitoitusohjelma Säädata: ESRA European Solar Radiation Atlas 2000 (perustuu Oulun sääaseman mittaustietoon vuosilta 1981-1990) keskimääräinen tunnittainen säteilyarvo generoidaan kuukausikohtaisesti
Tuotto optimaalisella suuntauksella (etelä) ja kallistuskulmalla (40 ) = 115 kwh/m² paneeli a Huomioitu: paneelin lumipeite: joulu-, tammi-, helmi ja maaliskuu tuotto = 0 paneelin tehon vähittäinen laskeminen 0.5 % / vuosi invertterin hyötysuhde (vaihtelee tehon mukaan) Ilman lumipeitteen huomioimista tuotto > 140 kwh/m² paneeli a RakMK D5:n mukaisesti laskettuna tuotto = 137 kwh/m² paneeli a
140,0 ITÄÄN 140,0 ETELÄÄN 120,0 120,0 100,0 100,0 80,0 60,0 NAPS RakMK D5 80,0 60,0 NAPS RakMK D5 40,0 40,0 20,0 20,0 0,0 10 18 30 40 45 90 0,0 10 18 30 40 45 90 140,0 KAAKKOON 140,0 LOUNAASEEN 120,0 120,0 100,0 100,0 80,0 60,0 NAPS RakMK D5 80,0 60,0 NAPS RakMK D5 40,0 40,0 20,0 20,0 0,0 10 18 30 40 45 90 0,0 10 18 30 40 45 90
SUUNTAUKSEN VAIKUTUS kwh/a 3500 3000 hyvä tuotto 2500 2000 1500 1000 10 astetta 18 astetta (1:3) 30 astetta 40 astetta 45 astetta 90 astetta 500 0 ITÄÄN KAAKKOON ETELÄÄN LOUNAASEEN LÄNTEEN SUOSITUKSET SUUNTAUS: KALLISTUSKULMAT: kaakko/etelä/lounas 18-45 sekä 90 (etelä)
TUOTON JAKAUTUMINEN ERI KALLISTUSKULMILLA POHJOISEEN kwh/a 3500 3000 LUOTEESEEN 2500 KOILLISEEN 2000 1500 1000 500 LÄNTEEN 0 ITÄÄN 10 astetta 40 astetta 90 astetta LOUNAASEEN KAAKKOON ETELÄÄN Vaakasuuntaista asennusta lähestyttäessä suuntauksen merkitys vähenee, mutta vuosituotto laskee merkittävästi Alle 15 kulmassa sade ei enää puhdista paneelin pintaa Pystysuuntaisen asennuksen tuotto putoaa merkittävästi, kun suuntaus on muualle kuin etelään
TUOTON JAKAUTUMINEN ERI KUUKAUSILLE 25 20 15 10 5 10 18 30 40 45 90 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 ETELÄÄN SUUNNATTU AURINKOSÄHKÖJÄRJESTELMÄ, ERI KALLISTUSKULMAT Huom! lumipeitteen vaikutus talvikuukausien tuottoon vuosituottoon
HUHTIKUUN PÄIVÄ SÄHKÖNKULUTUS 5H+K la-su SÄHKÖNKULUTUS 5H+K ma-pe ETELÄÄN 45 astetta ETELÄ 90 astetta LOUNAS 45 astetta LOUNAS 90 astetta LÄNSI 18 astetta LÄNSI 90 astetta 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
KESÄKUUN PÄIVÄ SÄHKÖNKULUTUS 5H+K la-su SÄHKÖNKULUTUS 5H+K ma-pe ITÄ 90 astetta ETELÄ 45 astetta ETELÄ 90 astetta LOUNAS 45 astetta LOUNAS 90 astetta LÄNTEEN 18 astetta LÄNTEEN 90 astetta 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
MARRASKUUN PÄIVÄ SÄHKÖNKULUTUS 5H+K la-su SÄHKÖNKULUTUS 5H+K ma-pe ITÄ 90 astetta ETELÄ 45 astetta ETELÄ 90 astetta LOUNAS 45 astetta LOUNAS 90 astetta LÄNTEEN 18 astetta LÄNTEEN 90 astetta 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
AURINKOLÄMPÖ
GetSolar Professional - 11.0.3 - energiatase aurinkosimulaatio (D5 Vertailusimulaatio) projekti: Oulukaltevuus sijainti: Oulunsalo leveysaste: 64,9 keräin: 6,00 m² Wagner& Co EURO C20 HTF 1,5 m2 ominaiskäyrä: eta0 = 0,763 a1 = 3,560 W/(m² K) a2 = 0,0137 W/(m² K²) kallistus: 45,0 suuntakulma: 0,0 käyttötarkoitus: lämmin käyttövesi varaaja: 300 litraa lämpötila: max. 75 C min. 54 C lämmöntarve: 11,63 kwh/päivä = 200 litraa/päivä 5 C > 55 C kuukausi auringon aurinko jälki kv kate hyöty tuotto säteily lämmitys aste suhde [kwh] [kwh] [kwh] [%] [%] tammikuu: 13 119 377 3 11 helmikuu: 102 355 271 28 29 maaliskuu: 232 676 177 57 34 huhtikuu: 350 952 72 84 37 toukokuu: 366 1023 66 85 36 kesäkuu: 386 1109 46 91 35 heinäkuu: 407 1049 42 93 39 elokuu: 337 786 86 79 43 syyskuu: 219 503 174 56 44 lokakuu: 107 285 291 27 38 marraskuu: 20 102 354 5 19 joulukuu: 0 55 376 0 0 yhteensä: 2541 7014 2332 53 36 erityinen keräimen vuosituotto: 423 kwh/m²
KORJAUSKERTOIMET Getsolar tuottosimulaatio D5 laskentatapa 1,20 1,20 1,00 1,00 0,80 0 0,80 0 15 15 0,60 30 0,60 30 45 45 0,40 60 75 0,40 60 75 0,20 90 0,20 90 0,00-90 -75-60 -45-30 -15 0 15 30 45 60 75 90 0,00-90 -75-60 -45-30 -15 0 15 30 45 60 75 90 itä kaakko etelä 91 lounas länsi itä kaakko etelä lounas länsi
KORJAUSKERTOIMET VAAKATASOLLA Getsolar tuottosimulaatio D5 laskentatapa 0 0 0,90 0,90 0,80 0,80 0,70 0,70 0,60 0,60 0,50 0,50 0,40 0 0,40 0 0,30 0,30 0,20 0,20 0,10 0,10 0,00-90 -75-60 -45-30 -15 0 15 30 45 60 75 90 0,00-90 -75-60 -45-30 -15 0 15 30 45 60 75 90 itä kaakko etelä 91 lounas länsi itä kaakko etelä lounas länsi
KORJAUSKERTOIMET KOLMEEN ILMANSUUNTAAN Getsolar tuottosimulaatio 1,20 D5 laskentatapa 1,20 1,00 1,00 0,80 0,80 0,60 kaakko -45 etelä 0 0,60 kaakko -45 etelä 0 lounas 45 lounas 45 0,40 0,40 0,20 0,20 0,00 0 15 25 30 45 60 75 90 0,00 0 15 30 45 60 75 90
Tuotto kwh/m2 x a (eri kaltevuudet) Getsolar D5 500 500 450 450 400 400 350 300 0 15 350 300 0 15 250 30 250 30 200 45 60 200 45 60 150 75 150 75 100 90 100 90 50 50 0-90 -75-60 -45-30 -15 0 15 30 45 60 75 90 0-90 -75-60 -45-30 -15 0 15 30 45 60 75 90 itä kaakko etelä 0 lounas länsi itä kaakko etelä lounas länsi
Tuotto kwh/m2 x a (45 ) Getsolar 450 400 350 300 250 45 Laskettu D5 kaavalla 450 400 350 300 250 45 200 45 200 45 150 150 100 100 50 50 0-90 -75-60 -45-30 -15 0 15 30 45 60 75 90 0-90 -75-60 -45-30 -15 0 15 30 45 60 75 90 itä kaakko etelä 0 lounas länsi itä kaakko etelä lounas länsi
PUMPUN ENERGIANKULUTUS Tavallinen pumpun kulutus pumpun teho 40 W muutos kw:n 0,04 käyntitunnit max 1800 tuntia pumppusähkönkulutus 72 kwh/vuosi suhdelaskelma tuotto/apuenergia lämmöntuotto/m2 398 pinta-ala 6 Lämmöntuotto Getsolar 2386 kwh/a suhde tuotto /apuenergia 33,1 Pumpun kulutus / D5 Pumpun perusteho 50 W m2 lisäteho 5 W järjestelmän koko 6 m2 järjestelmän tehontarve 80 W muutos kw:n 0,08 kw käyttötunnit 2000 tuntia pumppusähkönkulutus 160 kwh/vuosi suhdelaskelma tuotto/apuenergia lämmöntuotto/m2 139 pinta-ala 6 Lämmöntuotto D5 834 kwh/a suhde tuotto /apuenergia 5,2 Elokuussa 2015 eli noin 1,5 vuoden päästä näitä "energiasyöppöpumppuja ei saa enää myydä.
Omakotitalo / lähtötiedot Rakennuksen pinta-ala: 141m 2 Lämpimän käyttöveden energiantarve: 10,82 kwh/vrk (186 l/vrk; 80 % D3 (2012) taulukko 5:n arvoista) kylmä vesi: 5 C lämmin vesi: 55 C varaajan tyyppi: käyttövesivaraaja varaajan tilavuus: 300 l varaajan eristys: PU-vaahto (vaippa 50 mm, pohja 50 mm, kansi 100 mm) lisälämmitin: sähkövastus (ei suositus, vaan laskennallisesti helpoin tapaus; Getsolar olettaa sähkövastukselle 99 % hyötysuhteen) varaajan yläosan min. lämpötila: 55 C varaajan max. lämpötila: 90 C aurinkokeräimet: 3 kpl Wagner&Co Euro L22 AR (2,01 m 2 tehokasta pinta-alaa/keräin) ominaiskäyrä: eta0 = 0,833 a1 = 3,550 W/(m 2 K) a2 = 0,0146 W/(m 2 K2) [lähde: Solar Keymark] kaltevuudet*: 0, 15, 30, 45, 60, 75, 90 suuntakulma etelästä: -90 (itä), -45 (kaakko), -30, -15, 0 (etelä), 15, 30, 45 (lounas, 90 (länsi) putkilinja: 2 x 15 m DN16 rst haitariputki josta 10 m rakennuksen sisällä ja 5 m rakennuksen ulkopuolella putkilinjan eristys: 20 mm Lämmönsiirtoneste: D4 mukaisesti myrkytön propyleeniglykoli/vesiseos seossuhteessa 50/50 keräinpiirin ominaisvirtaus: 35 l/m2 tunnissa
Aurinkolämpöjärjestelmän kateaste ja hyötysuhde
Tulokset Lämmitystä tukeva aurinkolämpöjärjestelmä on Oulun ilmastossa vaikea ja harvoin kustannustehokas ratkaisu
Käytännössä tuotto voi jäädä laskettua pienemmäksi ja järjestelmä voi kiehua usein Yleisimmät syyt: lämpimän käyttöveden todellinen kulutus on suunniteltua pienempi kesäaikana ollaan pitkiä aikoja lomalla ja/tai mökillä, jolloin kulutusta ei ole ympäristön varjostusta ei ole otettu tarpeeksi huomioon sääolosuhteet vaihtelevat
Kerrostalo / lähtötiedot Rakennuksen pinta-ala: 1553 m 2 Lämpimän käyttöveden energiantarve: 119 kwh/vrk (80 % D3 (2012) taulukko 5:n arvoista) kylmä vesi: 5 C lämmin vesi: 58 C (lkv kierron vuoksi) lämmin vesi kierto: kokonaispituus 70 m, lämpöhäviö 6W/m > 0,42 kw > 10,08 kwh/vrk, lämpötilalasku 3 K suihkutilan lattialämmityksiä: 21 kpl *3,5 m2 = 73,5 m 2 teho/m 2 suihkulattialämmitys: 0,356 kwh/m2 x 73,5 m 2 =26,2 kwh/vrk (tämä kulutus on lisätty ohjelmateknisestä syystä lkv kiertohäviöihin) varaajan tyyppi: akkuvaraaja käyttövesimoduulilla varaajan tilavuus: 2200 l varaajan eristys: PU-vaahto (vaippa 100 mm, pohja 50 mm, kansi 150 mm) lisälämmitin: kaukolämpö (Getsolar olettaa kaukolämmölle 99 % hyötysuhteen) varaajan yläosan min. lämpötila: 58 C varaajan max. lämpötila: 90 C aurinkokeräimet: 26 kpl HEWALEX KS2300 TP AC (2,04 m 2 apertuuripinta-alaa/2,307 m 2 bruttopinta-ala) kokonaispinta-ala: 53,04 m 2 apertuuri, 59,98 m 2 brutto ominaiskäyrä: eta0 = 0,794 a1 = 4,360W/( m 2 K) a2 = 0,0049 W/( m 2 K 2 ) [lähde: Solar Keymark] kaltevuudet*: 55 suuntakulma etelästä: 0 (etelä) putkilinja: 2 x 30 m 28 mm Cu-putki josta 15 m rakennuksen sisällä ja 15 m rakennuksen ulkopuolella putkilinjan eristys: 28 mm Lämmönsiirtoneste: D4 mukaisesti myrkytön propyleeniglykoli/vesiseos seossuhteessa 50/50 keräinpiirin ominaisvirtaus: 35 l/ m 2 tunnissa * Simulaatiot on tehty varjolla, jossa talven aikana lumen peittämät keräimet on otettu huomioon.
Kerrostalo / lähtötiedot Tunti- ja kuukausitason kulutusprofiilina käytetty saksalaista normia VDI 6002
Tulokset
Lämpimän veden käyttö koulussa Aurinkolämpö ei sovellu rakennuksiin, jossa lämpimän käyttöveden kulutus on vähäistä kesäaikaan. Lämpimän käyttöveden vuosikulutusprofiili Lapuan kaupungin neljässä koulussa. Lähde: Lapuan kaupunki / Timo Jodat.
OHJEET
AURINKOTONTTIEN ASEMAKAAVOITUS
YMPÄRISTÖN VARJOSTUKSEN VAIKUTUS AURINKOSÄHKÖJÄRJESTELMÄN TUOTTOON Paneelin alareunan korkeus maasta: Suuntaus: Kallistuskulma: 8,5 m kaakko/etelä/lounas 18-45 (kattoasennus) varjostus 7 tuotto: -5% ERITTÄIN HYVÄ varjostus 13 tuotto: -10% HYVÄ
YMPÄRISTÖN VARJOSTUKSEN VAIKUTUS AURINKOSÄHKÖJÄRJESTELMÄN TUOTTOON
Rakennuksen vähimmäisetäisyys metsän reunasta voidaan määritellä seuraavalla kaavalla: x = (20-h) a jossa x = paneelin etäisyys metsän reunasta h = paneelin alareunan korkeus maasta a = kerroin, joka valitaan taulukosta sen perustella miten hyvää tuottoa tavoitellaan kattoasennetut paneelit, kallistuskulma 18-45 tavoite ympäristön varjostus a erittäin hyvä tuotto (-5 %) 7 8 hyvä tuotto (-10 %) 13 4 seinäasennetut paneelit, kallistuskulma 90 tavoite ympäristön varjostus a erittäin hyvä tuotto (-5%) 3 19 hyvä tuotto (-10%) 7 8 Suluissa oleva prosenttiluku esittää ympäristön varjostavan vaikutuksen aurinkosähköjärjestelmän vuotuiseen sähköntuottoon. Metsän korkeudeksi oletetaan 20 m kasvuvaiheesta riippumatta.
KAAKKOON/ETELÄÄN/LOUNAASEEN SUUNNATTU AURINKOSÄHKÖJÄRJESTELMÄ varjostus ( ) 3 7 7 13 seinäasennus 90 kattoasennus 18-45 paneelin 109 kwh/m²a (varjostamattomana) 115 kwh/m²a (varjostamattomana) alareunan ERITTÄIN HYVÄ TUOTTO HYVÄ TUOTTO ERITTÄIN HYVÄ TUOTTO HYVÄ TUOTTO asennuskorkeus -4 % -10 % -5 % -9 % maasta (m) metsän reunasta (m) metsän reunasta (m) metsän reunasta (m) metsän reunasta (m) 1 363 155 155 82 2 343 147 147 78 3 324 138 138 74 4 305 130 130 69 5 286 122 122 65 6 267 114 114 61 7 248 106 106 56 8 229 98 98 52 9 210 90 90 48 10 191 81 81 43 11 172 73 73 39 12 153 65 65 35 13 134 57 57 30 14 114 49 49 26 15 95 41 41 22 16 76 33 33 17 17 57 24 24 13 18 38 16 16 9 19 19 8 8 4 20 0 0 0 0
AURINKOENERGIAN PASSIIVINEN HYÖDYNTÄMINEN
AURINKOLÄMPÖ
AURINKOLÄMMÖN KÄYTTÖ
KERÄINMITOITUS ASUINKERROSTALOSSA
AURINKOSÄHKÖ
PANEELINELIÖMETRIN TUOTON VAIKUTUS E-LUKUUN kwh/(m²a) ETELÄÄN/KAAKKOON/LOUNAASEEN ITÄÄN/LÄNTEEN nettolattia-ala (m²) <30 tai >70 30-70 <30 tai >70 30-70 50 3,9 4,6 3,1 3,9 55 3,5 4,2 2,8 3,5 60 3,2 3,9 2,6 3,2 65 3,0 3,6 2,4 3,0 70 2,8 3,3 2,2 2,8 75 2,6 3,1 2,1 2,6 80 2,4 2,9 1,9 2,4 85 2,3 2,7 1,8 2,3 90 2,2 2,6 1,7 2,2 95 2,0 2,4 1,6 2,0 100 1,9 2,3 1,5 1,9 105 1,8 2,2 1,5 1,8 110 1,8 2,1 1,4 1,8 115 1,7 2,0 1,3 1,7 120 1,6 1,9 1,3 1,6 125 1,5 1,9 1,2 1,5 130 1,5 1,8 1,2 1,5 135 1,4 1,7 1,1 1,4 140 1,4 1,7 1,1 1,4 145 1,3 1,6 1,1 1,3 150 1,3 1,5 1,0 1,3 155 1,2 1,5 1,0 1,2 160 1,2 1,5 1,0 1,2 165 1,2 1,4 0,9 1,2 170 1,1 1,4 0,9 1,1 175 1,1 1,3 0,9 1,1 180 1,1 1,3 0,9 1,1 185 1,0 1,3 0,8 1,0 190 1,0 1,2 0,8 1,0 200 1,0 1,2 0,8 1,0 205 0,9 1,1 0,8 0,9 210 0,9 1,1 0,7 0,9 215 0,9 1,1 0,7 0,9 220 0,9 1,1 0,7 0,9 225 0,9 1,0 0,7 0,9 230 0,8 1,0 0,7 0,8 235 0,8 1,0 0,7 0,8 240 0,8 1,0 0,6 0,8 245 0,8 0,9 0,6 0,8 250 0,8 0,9 0,6 0,8 Yhden optimaalisesti suunnatun paneelineliömetrin vaikutus E-lukuun on tavanomaisessa pientalossa n. 1.5 2 kwh/m²a edellyttäen että koko tuotto pystytään käyttämään rakennuksessa pystysuuntainen asennus n. 1.2 1.7 kwh/m²a
Nykyisessä tilanteessa tuotto kannattaa pyrkiä käyttämään kokonaisuudessaan siinä rakennuksessa, jossa aurinkosähkö tuotetaan mitoitus pohjatehon mukaan pieni järjestelmä kytketään yleensä yhteen vaiheeseen tuoton ja kulutuksen vastaavuus ko. vaiheessa ratkaisevaa Tilanne saattaa muuttua tulevaisuudessa verkkosähkön hinnan, uusiutuvan energian tukipolitiikan tai aurinkosähköteknologian kehityksen (tuotetun yksikön hinnan) myötä
KIITOS MIELENKIINNOSTANNE
TULEVAISUUDEN TALOT JA TILAT -ARKKITEHTUURIN HAASTEET Kimmo Lylykangas Arkkitehtuuritoimisto Kimmo Lylykangas Oy
USKOTAAN JUHA VINHAA Energiansäästöä joudutaan etsimään yhä useammista ja pienemmistä osatekijöistä samalla, kun kokonaisuuden hallinta monimutkaistuu. TTY:n sidosryhmälehti Rajapinta 16.12.2013 Rakennuksen vaipan osalta olemme kuitenkin saavuttaneet energiansäästössä sen, mikä on taloudellisesti järkevästi saavutettavissa - meidän eristyspaksuutemme ovat maailmanennätysluokkaa eli olemme oikeinkin hyvällä tasolla. TM Rakennusmaailma 21.11.2012 Rakennusfysiikan professori Juha Vinha, TTY
ENERGIANKÄYTÖN KHK-PÄÄSTÖT tco 2 e/(person, a) ENERGIANTUOTANTO ASUMISVÄLJYYS OMINAIS- ENERGIANKULUTUS STANDARDIKÄYTÖLLÄ TODELLINEN KÄYTTÖ gco 2 e/kwh m² /person kwh/m²a
ENERGIANTUOTANNON CO 2 e-päästökertoimia sähkö 273 pelletti 10 Kaukolämpö Kyyjärvi, Toivakka, Mustasaari 0 Kaukolämpö Lieksa 389 gco 2 e/kwh 2014 gco 2 e/kwh gco 2 e/kwh 2020 (TEM) 2030 (TEM) 179 36 kgco2e/as, a kgco2e/as, a 2014 2030 Hänninen, Pekka: Pientaloasumisen ekologinen kestävyys 2014, 23. Käsikirjoitus, tutkimus julkaistaan 2014.
TIIVISTÄMINEN VAI ELÄMÄNTAPAMUUTOS? tco 2 e / asukas, a 10 9 8 7 6 5 4 3 other traffic 2 1 0 3010 779 743 344 84 21 Helsinki Vantaa Espoo Tampere UCT RCT density inhabitants / km² LÄHDE: Heinonen, Jukka & Junnila, Seppo: Implications of urban structure on carbon consumption in metropolitan areas. Environmental Research Letters Volume 6 number 1 (2011).
10 9 8 tco 2 e/asukas,a 7 6 5 4 3 2 1 0 2,5 tco 2 e/asukas,a 1,5 tco 2 e/asukas,a TAVOITETASO (IPCC) 1,0 tco 2 e/asukas,a VALOKUVAT: onetonnelife.com; Kimmo Lylykangas
KUVA: Kimmo Lylykangas VALOKUVA: Kimmo Lylykangas
LÄHDE: www.onetonnelife.com VALOKUVA: onetonnelife.com
MINKÄLAISEN ELÄMÄNTAVAN RAKENNUS MAHDOLLISTAA? 1 tco 2 e/asukas,a MATERIALS LUUKKU-TALO 2 asukasta 50 vuoden käyttöikä 0.15 tco 2 e/asukas,a MATERIALS LUUKKU-TALO 2 asukasta 100 vuoden käyttöikä 0.075 tco 2 e/asukas,a
MINKÄLAISEN ELÄMÄNTAVAN RAKENNUS MAHDOLLISTAA? 1 tco 2 e/asukas,a MATERIALS THE FIVE TREE HOUSE 4 asukasta 50 vuoden käyttöikä 0.075 t CO 2 e/asukas,a MATERIALS THE FIVE TREE HOUSE 4 asukasta 100 vuoden käyttöikä 0.038 t CO 2 e/asukas,a
UUDISRAKENTAMINEN JA KORJAAMINEN HIILI-INVESTOINTINA Säynäjoki, Heinonen & Junnila 2012 MATALAENERGIAKORJAUS (50 kwh/m²a TILOJEN LÄMMITYS) UUDISRAKENTAMINEN, PASSIIVITALO (15 kwh/m²a TILOJEN LÄMMITYS) UUDISRAKENTAMINEN, KESKIMÄÄRÄINEN OLEVA RAKENNUSKANTA, KESKIMÄÄRÄINEN UUDISRAKENTAMINEN, MATALAENERGIATALO (50 kwh/m²a TILOJEN LÄMMITYS) LÄHDE: Säynäjoki, Antti; Heinonen, Jukka & Junnila, Seppo: A Scenario analysis of the life cycle greenhouse gas emissions of a new residential area. Environ. Res. Lett. 7 (2012) 030437 p. 6.
MAAKUNTAKAAVA KESKIMÄÄRÄISET CO 2 e -PÄÄSTÖT YLEISKAAVA ASEMAKAAVA RAKENNUSSUUNNITTELU KÄYTTÄJÄN VALINNAT MATALAT CO 2 e-päästöt KORKEAT CO 2 e -PÄÄSTÖT
MAAKUNTAKAAVA KESKIMÄÄRÄISET CO 2 e-päästöt YLEISKAAVA ASEMAKAAVA RAKENNUSSUUNNITTELU KÄYTTÄJÄN VALINNAT MATALAT CO 2 e-päästöt KORKEAT CO 2 e-päästöt
TILASUUNNITTELUN MUUTOSVOIMIA MONIKULTTUURISUUS REAGOIMINEN UUSIIN YMPÄRISTÖUHKIIN UUDET TEKNOLOGIAT
TILOJEN ERIYTYMINEN VS MUUNTOJOUSTAVUUS
Lähde: Aalto-yliopiston kilpailuehdotus 2012: Next Generation Sustainable House in Taiki-Cho.
WOODCUBE Inselpark 7, Hamburg-Wilhelmsburg, Germany 2013 Arkkitehti: Architekturagentur viisikerroksinen puukerrostalo seinärakenne 350 mm Thoma Holz100 -massiivipuulevy 320 mm liimaton tuulensuojalevy 30 mm tuuletusrako ulkoverhous LÄHDE http://www.architektourist.de/2013/07/24/woodcube/ KUVAT Martin Kunze
: Martin Kunze
KUVA: Martin Kunze
PHOTO Martin Kunze
2226 Lustenau, Austria 2013 Architect: Baumschlager-Eberle 2226 = sisälämpötilan vaihteluväli 22º - 26º C massiivitiiliseinä 760 mm LÄHDE http://www.archdaily.com/451653/2226-be-baumschlager-eberle/5292910ae8e44ece58000277_2226-be-baumschlagereberle_site_plan-png/ KUVAT Eduard Hueber
SOURCE: Baumschlager-Eberle
SOURCE: Baumschlager-Eberle; Eduard Hueber
KIITOS MIELENKIINNOSTANNE
Solar Arena
Our mission is to bring the products, services and the up-to-date knowledge about solar energy to everyone and to boost the solar markets to a new era
Solar Arena Mikä? Aurinkoenergian online-markkinointityöväline Kenelle? Kaikille! Omat käyttöliittymät laitevalmistajille, jälleenmyyjille, urakoitsijoille ja aurinkoenergiasta kiinnostuneille kuluttaja-asiakkaille Miten? Löydä alueellasi toimivat jälleenmyyjät ja urakoitsijat helposti Selaa tuotteita ja saa tuloksia nopeasti näppärällä simulaatiolla
Solar Arena Laitevalmistajille Aseta kaikki aurinkoenergiaan liittyvät tuotteesi näytille Tavoita uusia asiakkaita ja yhteistyökumppaneita Näy asiakkaille kaikkialla, minne jälleenmyyjäsi toimittavat Hallinnoi omaa profiiliasi, asiakkaille näkyvää julkisivuasi ja tuotteidesi tietoja! Antamalla laitteesi (aurinkolämpökeräin tai PV-moduuli) tekniset tiedot annat asiakkaalle mahdollisuuden suorittaa simulaation tuotteillasi => Osoita tuotteesi konkreettinen hyöty!
Solar Arena Jälleenmyyjille Aseta tuotevalikoimasi näytille Näy automaattisesti asiakkaille kaikkialla, minne toimitat Tavoita uusia asikkaita ja yhteistyökumppaneita Hallinnoi omaa profiiliasi, asiakkaille näkyvää julkisivuasi ja tietoja toimialueestasi ja yhteistyökumppaneistasi Palvelujasi suositellaan automaattisesti kaikille toimialueesi sisällä asuville asiakkaille, jotka suorittavat simulaation myymälläsi tuotteella!
Solar Arena Urakoitsijoille Tavoita uusia asiakkaita ja yhteistyökumppaneita Näy automaattisesti asiakkaille, jotka käyttävät ohjelmaa toimialueesi sisäpuolella Palvelujasi suositellaan automaattisesti kaikille asiakkaille, jotka suorittavat simulaation toimialueesi sisällä
Solar Arena Kuluttajille Solar Arena tuo ulottuvillesi kaikki saatavilla olevat tuotteet, palvelut, sekä ajankohtaisen tiedon aurinkoenergiasta. Sijaintisi perusteella Solar Arena kertoo sinulle sinua lähimpänä sijaitsevat palvelut ja saatavilla olevat tuotteet Simulaatiolla sinulle selviävät arvio rakennuksesi energiankulutuksesta, sekä aurinkolämmöllä että sähköllä saatavissa olevat hyödyt
Solar Arena Kuluttajille Palvelu soveltuu kaiken tasoisille käyttäjille Helppoja tuloksia esimerkkirakennusten ja oletusarvojen avulla Ohjelma opastaa simulaation läpi vaihe vaiheelta ja antaa selkeät ohjeet jokaisen arvon syöttämiseen Myös yksityiskohtaisemmat simulaatiot asiantuntijoille
Tähän vielä project calculation
Laskennan luotettavuudesta Taustalla ajatus nopeasta, kevyestä, mutta luotettavasta arviosta Kaikki laskennan vaiheet perustuvat olemassa oleviin, tieteellistä arviointia läpikäyneisiin menetelmiin Menetelmiä on tarpeen mukaan kehitetty eteenpäin ja pelkistetty Testattu vertailemalla muihin laskennallisiin työkaluihin, sekä todelliseen mitattuun dataan Kehitystyö ja testaus jatkuu
Aurinkosähkölaskenta Soveltuu sähköverkkoon kytkettyjen PV-järjestelmien analysointiin Verkkoon kytkemättömien järjestelmien analyysi kehitteillä Myös kuorman perusteella tehtävä järjestelmän (tuotto + varastointi) koon mitoitustyökalu kehitteillä Realistinen malli: kaikki häviöt otetaan huomioon
Aurinkosähkölaskenta
Aurinkosähkölaskenta
Aurinkolämpölaskenta Laskennan taustalla aktiivisten aurinkolämpöjärjestelmien mallintamiseen kehitetty F-chart-menetelmä (Klein et al.1976 & 1977 ja Beckman et al. 1977) Haasteena luoda malli, joka on todenmukainen kaiken kokoisille järjestelmille kaikissa olosuhteissa Testeissä kooltaan yksityistuotantoon soveltuvien järjestelmien simulaatiot ovat tuottaneet realistisia tuloksia
Simulaatioesimerkkejä Oulusta
Tilojen lämmitys aurinkolämmöllä Tasokeräimet Keräinpinta-ala: 26 m 2 Kiertävä aine: Vesi Sijainti: Oulu Lämmöntarve talvikuukausina > 1000 kwh ja kesäkuukausina < 5 kwh Osuus vuotuisesta lämmöntarpeesta: 22,44 % Referenssi: Jos keräinpinta-ala = 10 m 2, osuus vain 14,47 %
Tilojen lämmitys aurinkolämmöllä Tasokeräimet Keräinpinta-ala: 52 m 2 Kiertävä aine: Vesi Sijainti: Oulu Lämmöntarve talvikuukausina > 1000 kwh ja kesäkuukausina < 5 kwh Osuus vuotuisesta lämmöntarpeesta: 26,71 %
Käyttöveden lämmittäminen aurinkolämmöllä Tasokeräimet Keräinpinta-ala: 26 m 2 Kiertävä aine: Vesi Sijainti: Oulu Energian tarve: 400 litraa päivässä 11 C -> 60 C Osuus vuotuisesta lämmöntarpeesta: 50,67 % Referenssi: Jos keräinpinta-ala = 10 m 2, osuus vain 31,58 %
Käyttöveden lämmittäminen aurinkolämmöllä Tasokeräimet Keräinpinta-ala: 52 m 2 Kiertävä aine: Vesi Sijainti: Oulu Energian tarve: 400 litraa päivässä 11 C -> 60 C Osuus vuotuisesta lämmöntarpeesta: 59,00 %
Aurinkosähköjärjestelmä Verkkoon kytketty PV-järjestelmä 5 kpl 190 W (STC peak power) PVmoduuleja Sijainti: Oulu Vuoden aikana tuotettu energia: 812,53 kwh
Aurinkosähköjärjestelmä Verkkoon kytketty PV-järjestelmä 10 kpl 190 W (STC peak power) PVmoduuleja Sijainti: Oulu Vuoden aikana tuotettu energia: 1625,1 kwh
Johtopäätöksiä Oulun talvi on aurinkolämmön kannalta ankeaa aikaa Keräinalan kasvattaminen ei tietyn rajan jälkeen kasvata energiatuotantoa merkittävästi Tämä johtuu keräinalaan verrannollisista lämpöhäviöistä Aurinkosähkön tapauksessa ulkolämpötilan alenemisella ei ole negatiivista vaikutusta tuottoon => pientä tuotantoa myös talviaikaan (olettaen että moduulit pidetään puhtaina lumesta). Aurinkosähköjärjestelmän tuottama energiamäärä on pitkälti verrannollinen järjestelmän kokoon
Kiitos!