haku: @keyword environmentally friendly / yhteensä: 5
viite: 4 / 5
| Tekijä: | Kaartinen, Niina |
| Työn nimi: | Ilma-vesilämpöpumppujen hyödyntäminen toimistorakennuksen lämmityksessä ja jäähdytyksessä |
| Utilization of air-to-water heat pumps for heating and cooling in office premises | |
| Julkaisutyyppi: | Diplomityö |
| Julkaisuvuosi: | 2009 |
| Sivut: | 122 s. + liitt. Kieli: fin |
| Koulu/Laitos/Osasto: | Energiatekniikan laitos |
| Oppiaine: | LVI-tekniikka (Ene-58) |
| Valvoja: | Sirén, Kai |
| Ohjaaja: | Holopainen, Riikka |
| OEVS: | Sähköinen arkistokappale on luettavissa Aalto Thesis Databasen kautta.
Ohje Digitaalisten opinnäytteiden lukeminen Aalto-yliopiston Harald Herlin -oppimiskeskuksen suljetussa verkossaOppimiskeskuksen suljetussa verkossa voi lukea sellaisia digitaalisia ja digitoituja opinnäytteitä, joille ei ole saatu julkaisulupaa avoimessa verkossa. Oppimiskeskuksen yhteystiedot ja aukioloajat: https://learningcentre.aalto.fi/fi/harald-herlin-oppimiskeskus/ Opinnäytteitä voi lukea Oppimiskeskuksen asiakaskoneilla, joita löytyy kaikista kerroksista.
Kirjautuminen asiakaskoneille
Opinnäytteen avaaminen
Opinnäytteen lukeminen
Opinnäytteen tulostus
|
| Sijainti: | P1 Ark TKK 6154 | Arkisto |
| Avainsanat: | air-to-water heat pumps heating and cooling energy office building saved energy price environmentally friendly ilma-vesilämpöpumput lämmitys- ja jäähdytysenergia toimistorakennus lämpöpumpuilla tuotetun energian hinta ympäristömyönteisyys |
| Tiivistelmä (fin): | Euroopan komission vuonna 2008 julkistamassa ilmasto- ja energiapaketissa asetettiin tavoitteeksi kasvihuonepäästöjen vähennys, uusiutuvan energian käytön lisäys ja energia- tehokkuuden parantaminen. Ilma-vesilämpöpumput tarjoavat potentiaalisen keinon saavuttaa asetetut ilmasto- ja energiatavoitteet. Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää, miten ilma-vesilämpöpumppuja voidaan hyödyntää suomalaisen toimistorakennuksen lämmityksessä ja jäähdytyksessä. Ilmavesilämpöpumppujärjestelmällä varustetun toimistorakennuksen energiankulutusta verrattiin tyypillisen kauko-, öljy- tai sähkölämmitteisen ja kompressorijäähdytteisen toimisto- rakennuksen energiankulutukseen. Ilma-vesilämpöpumppujärjestelmän kannattavuus selvitettiin laskemalla lämpöpumpuilla tuotetun energian hinta. Lisäksi suoritettiin primäärienergiatarkastelu ja määritettiin rakennuksen hiilidioksiditase. Tutkimus tehtiin laskennallisesti simuloimalla kuvitteellisen kohdetoimistorakennuksen vuotuinen energiankulutus. Kolmen vaihtoehtoisen ilma-vesilämpöpumppujärjestelmän energiantuotot ja -kulutukset mallinnettiin Excel-ohjelmalla käyttäen lähtötietoina valmistajan antamia suoritusarvoja. Eri ilma-vesilämpöpumppujärjestelmien lämmitys- ja jäähdytysenergiantuotannossa ilmaisenergian osuus oli 62 - 70 %. Energiantuotannossa käytettiin ilmaisenergian lisäksi lämpöpumppujen kompressorien ottamaa sähköä, jäähdytyssähköä sekä lisälämmitysenergiaa. Rakennuksen kokonaisenergiankulutusta lämpöpumppujärjestelmillä pystyttiin laskemaan 17 - 20 % tyypilliseen toimistoon nähden. Tutkimuksessa selvisi, että teho- portaissa ohjatut lämpöpumppujärjestelmät on kannattavaa varustaa energiavarastoilla. Tutkimuksen perusteella taloudellisesti kannattavimmaksi tuli yhden lämpöpumpunjärjestelmä sähkölämmitetyssä toimistorakennuksessa. Pelkän sähkölämmityksen rinnalle kannatti valita ilma-vesilämpöpumppujärjestelmä sekä taloudellisuutta että ympäristömyönteisyyttä tarkasteltaessa. Lämpöpumppujärjestelmien pitoajan ollessa 10 vuotta tuotetun energian hinta on alle puolet samaisen vuoden sähköenergian hinnasta, ja 15 vuoden pitoajalla enää alle kolmannes sähkön hinnasta. Pelkkään öljylämmitykseen verrattaessa lämpöpumppujärjestelmä oli kannattava taloudellisesti, muttei ympäristön kannalta. Lämpöpumpuilla tuotetun energian hinta auttaa öljyn hinnan sekä 10 että 15 vuoden pitoajalla. Ilma-vesilämpöpumppujärjestelmän asentaminen kaukolämmitettyyn toimistorakennukseen ei ole kannattavaa taloudellisesti eikä ympäristön kannalta. Vuonna 2012 voimaan tulevat primäärienergiakertoimet ja hiilidioksidipäästökertoimet määräävät pitkälti, voidaanko ilma-vesilämpöpumppuja pitää ekologisena energiantuotantomuotona. Energian hinnan nousu puolestaan vaikuttaa ilma-vesilämpöpumppujen taloudelliseen kannattavuuteen. |
| Tiivistelmä (eng): | In 2008 European Commission released the EU's climate change package. The package aims to reduce greenhouse gas emissions, increase the share of renewable energy and improve energy efficiency. Air-to-water heat pumps are a potential way to reach these goals. The aim of this study was to define, how air-to-water heat pumps can be used for heating and cooling in a typical Finnish office building. Energy consumption of an office building equipped with an air-to-water heat pump system was compared to the energy consumption of typical office building. The typical office building was heated by district heating, oil boilers or electric heating and cooled with a compressor cooling system. Economic profitability was examined by means of the saved energy price method. In addition, primary energy consumption and carbon dioxide emissions of the office building were calculated with and without the heat pump system. The energy demand of the office building was simulated with RIUSKA dynamic building simulation program. Calculations were based on energy simulation results and the technical data of air-to-water heat pumps. Three optional air-to-water heat pump systems were modelled in Microsoft Excel to estimate the energy use and energy production. Air-to-water heat pump systems were able to produce 62-70 percent of heating and cooling energy for free, depending on the system. In addition, the systems also need electricity for heat pump compressors, electricity for additional cooling and additional heating energy. The systems could reduce the total energy consumption by 17-20 percent compared to the energy consumption of a typical office building. The study also shows that heat pump systems controlled in capacity steps should be equipped with energy reserves. According to the study the most profitable heat pump system included a single air-to water heat pump and an electrical heating system. Air-to-water heat pump system coupled with an electrical heating system was both economically and environmentally profitable in all cases. With a heat pump system lifetime of 10 years, the saved energy price is less than a half and with the lifetime of 15 years less than a third of the electricity price. A heat pump coupled with an oil heating system was economically, but not environmentally profitable. The saved energy price with a heat pump system is lower than the oil price with both 10 and 15 years of system lifetimes. In a district heating system air-to-water heat pumps were neither economically nor environmentally profitable. Carbon dioxide factors and primary energy factors coming into effect in 2012 will determine whether air-to-water heat pumps can be regarded as an ecological form of energy production. Escalation of energy prices has a substantial effect on the economical profitability of air-to-water heat pump systems. |
| ED: | 2010-02-01 |
INSSI tietueen numero: 38820
+ lisää koriin
INSSI