search query: @keyword uusiutuvat energianlähteet / total: 9
results-list
reference: 5 / 9
« previous | next »
Author:Lehmussaari, Otso
Title:Toimistorakennuksen oma energiantuotanto ja sen vertailu kaukolämmön ja -jäähdytyksen kanssa
Distributed energy production of an office building and its comparison with district heating and cooling
Publication type:Master's thesis
Publication year:2012
Pages:(4) + 101 s. + liitt. 2      Language:   fin
Department/School:Energiatekniikan laitos
Main subject:Energiatalous ja voimalaitostekniikka   (Ene-59)
Supervisor:Lahdelma, Risto
Instructor:Laine, Jani
OEVS:
Electronic archive copy is available via Aalto Thesis Database.
Instructions
close

Reading digital theses in the closed network of the Aalto University Harald Herlin Learning Centre

In the closed network of Learning Centre you can read digital and digitized theses not available in the open network.

The Learning Centre contact details and opening hours: https://learningcentre.aalto.fi/en/harald-herlin-learning-centre/

You can read theses on the Learning Centre customer computers, which are available on all floors.

Logging on to the customer computers

  • Aalto University staff members log on to the customer computer using the Aalto username and password.
  • Other customers log on using a shared username and password.

Opening a thesis

  • On the desktop of the customer computers, you will find an icon titled:

    Aalto Thesis Database

  • Click on the icon to search for and open the thesis you are looking for from Aaltodoc database. You can find the thesis file by clicking the link on the OEV or OEVS field.

Reading the thesis

  • You can either print the thesis or read it on the customer computer screen.
  • You cannot save the thesis file on a flash drive or email it.
  • You cannot copy text or images from the file.
  • You cannot edit the file.

Printing the thesis

  • You can print the thesis for your personal study or research use.
  • Aalto University students and staff members may print black-and-white prints on the PrintingPoint devices when using the computer with personal Aalto username and password. Color printing is possible using the printer u90203-psc3, which is located near the customer service. Color printing is subject to a charge to Aalto University students and staff members.
  • Other customers can use the printer u90203-psc3. All printing is subject to a charge to non-University members.
Location:P1 Ark Aalto  4795   | Archive
Keywords:distributed energy production
renewable energy
energy efficiency grade
BIPV
GLHE
hajautettu energiantuotanto
uusiutuvat energianlähteet
E-luku
Abstract (eng): The objective of the thesis was to investigate the suitability of different building-integrated distributed energy production techniques from renewable energy sources to produce heating, cooling and electricity.
A review was done of the following techniques: geothermal heating & cooling, air heat pumps, solar heat & power and small scale wind power.
Connecting the production to the HVAC and electricity distribution system of the building was also studied.

Geothermal heat is being widely used on a large scale with hundreds of boreholes.
The current trend is optimizing the heat extraction and injection based on real-time temperature monitoring.
The heat balance of the ground loop is compensated by using it as a heat sink for the cooling system of the building.
Thermal properties of the soil are affected by movements of the ground water and fragmentation of the bedrock, which can offset the effect of the injected heat.

In Finland solar collectors can reach the production of 400 kWhheat/m2and solar panels 100-200 kWhpower/m2, but local conditions like shading have a strong influence.
The production of solar heat systems is often restricted by the heat load as all produced heat cannot be utilized.
Integrating solar collectors to a ground loop improves the efficiency of the both systems by providing a sink for the solar heat at all temperature levels and by raising the temperature of the brine.

The latter part was an analysis on the production potential and profitability of a ground loop integrated into energy piles and a photovoltaic system.
A dynamic building model was constructed to simulate the energy consumption of a model office and the proportion of the total energy consumption that could be met with building integrated production.
The influence on the energy efficiency grade set by the Finnish building code D3/2012 was also examined.

The low depth of the energy piles set a restriction to the heat extracted from or injected into the ground loop.
The energy demand of the cooling system could be covered with 40 piles of 20 m depth each, but the peak cooling load cannot be met without immense storage capacity.
The ground loop heat pump system covers 15 percent of the total heat and 60 percent of the cooling demand, while the investment provides a 15 percent internal rate of return with 15 years lifetime.
The reduction of district heating and cooling consumption and increased electricity consumption of the heat pump system caused a 3 unit decrease in the energy efficiency grade.

The assessed 17 kW building integrated photovoltaic system produced only slightly above half of the maximum potential in Finland, mostly due to shading and the orientation of the building.
The system would decrease the energy efficiency grade only by one unit while the interest-free payback time of the investment was 23 years.
Abstract (fin): Työn tarkoituksena on selvittää uusiutuvia energianlähteitä käyttävien hajautetun energiantuotannon tekniikoiden soveltuvuutta toimistorakennuksen sähkön, lämmön ja jäähdytyksen tuotantoon.
Kirjallisuuskatsauksessa tehdään katsaus seuraaviin tekniikoihin: geoterminen lämpö ja jäähdytys, ilmalämpöpumput, aurinkolämpö ja -sähkö sekä pienimuotoinen tuulivoima.
Lisäksi tarkastellaan huomioitavia seikkoja oman tuotannon yhdistämisessä rakennuksen sisäiseen energiaverkkoon.

Kalliolämpöjärjestelmät ovat laajalti käytössä suurissa kohteissa, joissa on parhaillaan satoja lämpökaivoja ja lämmön purkamista ja syöttöä ohjataan jatkuvan lämpötilamittauksen perusteella.
Kesäaikainen jäähdytys tasapainottaa vuotuista lämpötasetta, elleivät pohjaveden liikkeet estä lämmön kausivarastointia.

Aurinkokeräinten tuotto on Suomessa parhaimmillaan noin 400 kWhlämpö/m2, kun aurinkopaneelit tuottavat mallista riippuen 100 - 200 kWhsähkö/m2.
Paikalliset olosuhteet, kuten varjostus vaikuttavat kuitenkin huomattavasti järjestelmän tuottoon.
Aurinkolämpöjärjestelmissä tuoton ja kulutuksen epätasaisuus voi laskea järjestelmän hyötysuhdetta, kun kaikelle tuotetulle lämmölle ei löydy käyttöä.
Maapiirin yhdistäminen aurinkolämpöön parantaa molempien järjestelmien hyötysuhdetta.

Laskennallisessa osiossa määritettiin dynaamisen rakennusmallin avulla esimerkkitoimiston energiankulutus ja RakMk D3/2012 mukainen E-luku.
Oman tuotannon tekniikoina tarkasteltiin energiapaaluihin yhdistettyä maalämpöä ja -jäähdytystä sekä aurinkosähköä.
Näiden vaikutusta E-lukuun ja investointien taloudellista kannattavuutta arvioidaan säästetyn ostoenergian sekä pienentyneen kaukolämmön ja -jäähdytyksen liittymäkoon pohjalta.

Energiapaalujen lyhyt tehollinen pituus rajoittaa maapiiristä otettua ja sinne syötettyä tehoa.
Jäähdytyksen osalta vuotuinen energiamäärä olisi mahdollista kattaa kokonaan 40:llä 20 metriä syvällä energiapaalulla, mutta järjestelmän huipputeho ei riitä tilojen jäähdytystarpeen kattamiseen ilman mittavaa kylmän varastointia.
Maalämpöjärjestelmä tuottaa noin 15 % lämmitys- ja 60 % jäähdytysenergiantarpeesta investoinnin sisäisen koron ollessa 15 vuoden pitoajalla 15 prosenttia.
Vähentynyt kaukolämmön ja -jäähdytyksen kulutus, mutta toisaalta lisääntynyt sähkönkulutus aiheuttivat E-lukuun 3 yksikön laskun.

Tarkasteltu julkisivuun integroitu 17 kW aurinkosähköjärjestelmä tuottaa vain noin puolet Etelä-Suomessa saatavasta maksimimäärästä johtuen rakennuksen suunnasta ja varjostuksesta, jolloin omavaraistuotannolla korvattu ostoenergian vähenemä laskee E-lukua 1 yksiköllä.
Investoinnin koroton takaisinmaksuaika on vuotta.
ED:2013-03-15
INSSI record number: 45956
+ add basket
« previous | next »
INSSI