search query: @keyword aurinkosähkö / total: 41
reference: 5 / 41
| Author: | Koikkalainen, Esa-Pekka |
| Title: | Korkeiden rakennusten energiavirtojen hallinta ja hyötykäyttö |
| Management of energy flows and power peaks in high-rise buildings | |
| Publication type: | Master's thesis |
| Publication year: | 2016 |
| Pages: | (8) + 102 s. + liitt. 3 Language: fin |
| Department/School: | Insinööritieteiden korkeakoulu |
| Main subject: | LVI-tekniikka (K3008) |
| Supervisor: | Kosonen, Risto |
| Instructor: | Jokisalo, Juha ; Pirhonen, Jere |
| Electronic version URL: | http://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-201604201861 |
| Location: | P1 Ark Aalto 3650 | Archive |
| Keywords: | energy efficiency high-rise building air tightness leakage design heating power simultaneous heating cooling demand sewage water heat recovery PV LVI-tekniikka energiatehokkuus ilmanpitävyys vuotoilma mitoitusteho aurinkosähkö |
| Abstract (eng): | In Helsinki metropolitan area exists a growing interest of building high-rise buildings. This phenomenon can been seen by looking the number of dozens of pending projects. High-rise building designing differ significantly from standard building projects. Wind pressure and pressure differences between different parts of the building can render abnormal problems. On the other hand dense construction of buildings which includes high-rise buildings, can create new opportunities for energy savings. In this thesis energy usage and ways to improve energy efficiency of a 35-storey building located in Kalasatama area in Helsinki was studied. Various solutions were observed in or-der to achieve better level of energy efficiency than the standard level of current Finnish construction regulations D3 (2012). The goal of this thesis was to achieve total energy consumption (E-value) of 116 kWh /m2,a which was determined in FInZEB-project for residential apartment buildings. The research goal was to find the best solutions for energy flow control and utilization for the examined building by using dynamic simulation. Examined solutions were sewage water heat recovery (SWHR), photovoltaics panels (PV) and ground source heat pump (GSHP). The main tool of research was IDA ICE energy simulation software. It was used to study energy usage of the building and physical phenomena occurring inside the building. E-value target was not achieved in basic case (125.5 kWh/m2) where district heating and cooling were used as a main heating and cooling energy source. Studied energy-saving solutions improved significantly energy efficiency of the building. The solution, where a ground source heat pump (GSHP) was used together with sewage water heat recovery and PV, was the most energy efficient solution. In this case the E-value was 24 % lower than in basic case. GSHP has the biggest impact on the building energy efficiency. It can improve the building's E-value by up to 20 % alone. Also SWHR had a significant impact on energy efficiency. Up to 45 % of energy contained of sewage can be recycled back to the domestic hot water production. By using solar panels the amount of delivered energy can be reduced only by small amount, because of the limited roof surface area compared to the building size. Based on the obtained results, heating demand of each floor of the building is different based on elevation. Building envelope and inner air-tightness have significant impact (35 %) on the heating demand. Also, notable is that inside temperatures do not drop significantly, even if the design heating power is reduced more than half of the original. |
| Abstract (fin): | Pääkaupunkiseudulla on kasvavaa kiinnostusta korkeaan rakentamiseen. Tämä on havaittavissa hankkeiden määrässä, joita on vireillä kymmeniä. Korkea rakentaminen eroaa tavallisesta rakentamisesta merkittävästi. Tuulenpaine sekä paine-erot rakennuksen eri osien välillä aiheuttavat normaalista rakentamisesta poikkeavia ongelmia. Toisaalta tiivis rakentaminen, johon korkea rakentaminen kuuluu, luo energian säästämiselle uusia mahdollisuuksia. Tässä diplomityössä tutkittiin yhden Helsingin Kalasatamaan sijoittuvan 35-kerroksisen rakennuksen energiankäyttöä sekä keinoja parantaa sen energiatehokkuutta. Työssä tarkasteltiin ratkaisuja, joilla saavutetaan nykyisen D3(2012) mukaista vaatimustasoa parempi energiatehokkuus. Tavoitetasoiksi valittiin FInZEB-hankkeessa määritetty asuinkerrostalon kokonaisenergiankulutuksen (E-luku) vaatimustaso 116 kWh/m2, a. Tutkimuksella pyrittiin dynaamista simulointia hyväksikäyttäen hakemaan energiavirtojen hallintaan ja hyötykäyttöön liittyviä teknisiä ratkaisuja, jotka energiataloudellisessa mielessä olivat kaikkein parhaimpia tarkasteltavalle rakennukselle. Tutkittavat energiaa säästävät ratkaisut olivat jäteveden lämmöntalteenotto, aurinkosähkö ja maalämpö. Työn päätutkimusmenetelmänä oli IDA ICE-simulointiohjelmisto, jolla rakennuksen energiankäyttöä ja siellä esiintyviä fysikaalisia ilmiöitä tutkittiin. Kaukolämmitetyn ja kaukojäähdytetyn perustapauksen tuloksilla (125,5 kWh/m2) ei saavutettu asetettua E-lukuvaatimusta. Tutkitut energiaa säästävät ratkaisut parantavat merkittävästi rakennuksen energiatehokkuutta. Ratkaisu, jossa käytettiin lämmitysmuotona maalämpöä ja jota tehostettiin jäteveden lämmöntalteenotolla ja aurinkopaneeleilla osoittautui kaikkein energiatehokkaimmaksi ratkaisuksi. Sen E-luku oli 24 % alempi kuin perustapauksen E-luku. Suurin yksittäinen vaikutus tutkitun rakennuksen energiatehokkuuteen oli maalämmöllä, sillä yksistään voitiin parantaa rakennuksen E-lukua jopa 20 %. Myös jäteveden lämmöntalteenotolla oli merkittävä vaikutus energiatehokkuuteen. Sillä voidaan kierrättää jopa 45 % lämpimän käyttöveden lämmittämiseen käytetystä energiasta takaisin lämpimän käyttöveden tuotantoon. Aurinkopaneeleilla pystytään pienentämään rakennukseen ostettavan sähköenergian määrää jonkun verran. Korkeassa rakennuksessa paikanpäälle asennettavien paneeleiden kapasiteettia rajoittaa korkean rakennuksen katon pieni pinta-ala. Työhön valituilla energiaa säästävillä järjestelmillä saavutettiin asetetut tavoitteet. Saatujen tulosten perusteella voidaan sanoa, että kerroskohtainen energiankulutus muuttuu sen mukaan, mitä rakennuksen kerrosta tarkastellaan. Tutkimuksessa havaittiin, että käytetyillä rakennuksen sisäisten vuotoreittien ja vaipan ilmanpitävyyden arvoilla oli jopa 35 % vaikutus rakennuksen lämmitysenergiantarpeeseen. Mitoitustehon alentamiseen liittyvässä tutkimuksessa huomattiin, että sisälämpötilat eivät putoa merkittävästi, vaikka mitoitustehoa alennetaan yli puoleen alkuperäisestä |
| ED: | 2016-05-01 |
INSSI record number: 53494
+ add basket
INSSI