• Etusivu
  • LVI

Hyviä tuloksia kallioenergiaan perustuvalla jäähdytyksellä

Rakentajan toimitus
Julkaistu 13.01.2009
20091_14524.jpg

Havainnekuva Ruusutorpan koulun kalliojäähdytysjärjestelmästä.

Ostoenergian tarve vähentynyt merkittävästi koekohteissa Espoossa

Vaatimukset rakennusten energiatehokkuuden ja ekologisuuden parantamiseksi tiukentuvat, joten uusiutuvien energianlähteiden entistä parempi hyödyntäminen on yhä kiinnostavampaa. Viime vuosina pientaloissa yleistyneen maalämpöpumpun toimintaperiaate soveltuu käytettäväksi myös jäähdyttämiseen. VTT on saavuttanut hyviä tuloksia kallioperän hyödyntämisestä erikoistilojen jäähdytyksessä myös ilman lämpöpumppua.

Kallioperän lämpötila on tasainen ympäri vuoden, joten sitä voidaan hyödyntää jäähdyttämiseen. Järjestelmän toimintaperiaate on hyvin yksinkertainen, siinä kallio- tai maaperään porataan reijät, joihin asennetuissa putkissa kierrätetään kylmäainetta tai vettä kiertovesipumpun avulla. Poranreikäputkistosta kylmäenergia otetaan talteen lämmönvaihtimilla. Järjestelmän käyttökustannukset ovat hyvin edulliset, koska se toimii lähes täysin kallion luontaisella lämpötila-alueella, jolloin lämpöpumppua ei tarvita. Jäähdytysjärjestelmä soveltuu erityisesti erikoistilojen jäähdyttämiseen ja pienentää merkittävästi rakennuksen sähkönkulutusta.

Kallioenergiaan perustuvia jäähdytysjärjestelmiä on tutkittu ja kehitetty VTT:llä ja toteutettu VTT:n omassa toimitalossa jo vuosina 1999–2000 tietokone- ja palvelintilojen jäähdytykseen. Kehitystä on jatkettu kokeellisella rakennusprojektilla ja seurantatutkimuksilla vuosina 2000–2005 VTT:n omissa toimitiloissa ja Ruusutorpan ala-asteen koulussa Espoossa. Tulokset ovat lupaavia, joten jatkokehitetty kallioperää hyödyntävä jäähdytyslaitteisto aiotaan rakentaa myös kahteen uuteen rakenteilla olevaan kouluun Espoossa.

Ruusutorpan koulu on Espoon kaupungin ekokokeilurakennus, johon VTT mitoitti, laati suunnitteluohjeen ja teki seurantatutkimuksen kalliojäähdytysjärjestelmästä. Kallioenergiaan perustuva jäähdytysjärjestelmä on ollut toiminnassa koulun avaamisesta, vuodesta 2002 alkaen. Kallioenergialla jäähdytetään koulun erityis- ja teknisiä tiloja, jotka vaativat jäähdytystä ympäri vuoden. Jäähdytettävää pinta-alaa on koulussa noin 425 m2. Kalliojäähdytysjärjestelmä on toiminut ongelmitta ja tuottanut noin 400 MWh jäähdytysenergiaa ja keskimääräinen jäähdytysteho on ollut noin 15 kW.

VTT:n omassa toimistokiinteistössä kalliojäähdytysjärjestelmä on ollut käytössä vuodesta 2001 ja sen jäähdytysteho on ollut 4-5 kW. Järjestelmä on tuottanut jäähdytysenergiaa 250 MWh erittäin pienillä kustannuksilla tietokone- ja palvelintilojen jäähdytykseen.

Kalliojäähdytysjärjestelmä on osoittautunut pilot-kohteista saatujen tulosten perusteella huoltovapaaksi ja ekologiseksi energialähteeksi. Sähkönkulutuksen säästön vuoksi myös rakennuksen aiheuttamat hiilidioksidipäästöt pienenevät verrattuna perinteisen jäähdytysjärjestelmän käyttöön. Laskennallisesti uusiutuvaan energiaan perustuva kalliojäähdytys on vähentänyt hiilidioksidipäästöjä Ruusutorpan koulussa noin 150 t ja VTT:n toimitalossa noin 100 t käyttöönotosta tähän päivään.

Kalliojäähdytysjärjestelmän takaisinmaksuaika on suhteellisen pitkä, yleensä noin 10 vuotta. Tämä johtuu tarvittavasta kallioreikien suuresta määrästä hyödynnettävään tehoon nähden. Jos samoja kallioreikiä käytetään jäähdytyksen lisäksi lämpöpumpun avulla myös lämmitykseen, vähenee tarvittava porareikämäärä huomattavasti, koska lämmönotto ja jäähdytys osittain kompensoivat toisiaan. Lisäksi koulurakennuksissa syntyy lauhde- ja ilmaisenergiaa mm. keittiöympäristöjen kylmä- ja kuumalaitteista. Nämä lauhde-energiat voidaan kallioenergiajärjestelmässä tilapäisesti lauhduttaa kallioon ja hyödyntää myöhemmin lämpöpumpulla lämmityksessä, ellei lämmitystarvetta esiinny samanaikaisesti.

Uuden sukupolven jäähdytys- ja lauhdutusenergiaa hyödyntävä hybridijärjestelmä on kehitteillä ja koerakenteilla uuteen Espoon kaupungin suunnitteluvaiheessa olevaan koulurakennukseen Saunalahteen. Kun samoja energiakaivoja käytetään sekä lämmitykseen että jäähdytykseen energiajärjestelmän takaisinmaksuaika lyhenee noin 6-10 vuoteen.

Tutkimusta ovat rahoittaneet Espoon kaupunki, työ- ja elinkeinoministeriö ja VTT.

Lisätietoja:

Jouko Ritola
Erikoistutkija
email:jouko.ritola@vtt.fi

Lisätietoja VTT:stä:

Olli Ernvall
Viestintäjohtaja

olli.ernvall@vtt.fi
www.vtt.fi

LVI
kaupunki
Kiinnostuitko? Tilaa ilmainen Rakentaja.fi-uutiskirje:

Sinua voisi kiinnostaa myös:

20205_64732.jpg
Vaivaako siitepöly sisätiloissakin? Ilmansuodatus auttaa
Kevät on pitkällä ja samoin siitepölykausi. Jopa 40% Suomalaisista kärsii erilaisista siitepölyn aiheuttamista oireista. Siitepöly ei ole elimistölle vaarallista, mutta erittäin epämiellyttävää yliherkille. Siitepölylle altistuminen aiheuttaa aivastuksia, nuhaa, yskää, kurkun ja kitalaen kutinaa, henkitorven karheutta, päänsärkyä ja väsymystä. Hyvä uutinen on se, että kotioloissa voit itse vaikuttaa altistuksen määrään ja siten parantaa tilannetta! Olemme koonneet tähän artikkeliin vinkkejä kodin siitepölyaltistuksen minimoimiseksi.
Viikon kysymys mietityttää.
Viikon kysymys: Sadevesien poisohjaus?
Kysymys:Kuinka kauas talon sokkelista sadevedet olisi hyvä viedä esim. betonisten loiskekuppien ja kourujen avulla, ettei se tuottaisi harmia talon pohjarakenteisiin? Talo on sorapohjaisella alustalla, eli kapillaari-ilmiö on kai varsin pieni.
202210_79775.jpg
Paranna hyvinvointiasi älyvalaistuksella
Luonnon valon vuorokausirytmi ohjaa sisäistä kelloamme aamusta iltaan. Vietämme kuitenkin suurimman osan ajasta sisätiloissa, jolloin vastaavan optimaalisen valaistuksen toteuttaminen kodin tiloihin on tärkeää hyvinvointimme ja jaksamisen kannalta. Erityisesti pimeinä vuodenaikoina laadukkaan valaistuksen merkitys korostuu entisestään. Uudenlainen älykäs päivänvalovalaistus parantaa vireyttä aamulla, keskittymistä päivällä ja rentoutumista illalla.
Sähköauton lataus Innohome.jpg
Ethän lataa sähköautoa tavallisesta suko-pistorasiasta?
Viime kuukaudet ovat osoittaneet kaikille, että kustannukset joka saralla nousevat koko ajan, eikä loppua hintojen nousulle ole näköpiirissä. Monet ovat joutuneet nipistämään omista kulutustottumuksistaan ja korvaamaan tuttuja ja turvallisia asioita edullisimpiin tai ympäristön kannalta järkevimpiin ratkaisuihin. Muun muassa polttoaineiden hintojen nousu on lisännyt kiinnostusta erityisesti sähköautoihin. Sähköautojen kanta kasvaa koko ajan, samoin latausverkon, mutta tässä vaiheessa kaikille sähköautoille ei riitä julkisia latauspaikkoja nimeksikään. Ladattavia sähköautoja on Suomessa jo noin 100 000 kappaletta, joten kotilatauslaitteiden tarve on merkittävä.
201812_55656.jpg
Biopuhdistajalla jätevedet puhtaiksi ja takaisin luontoon
Puhdas vesi on elämän elinehto ja maailman tärkein luonnonvara. Suomessa tilanne juomaveden riittävyyden ja laadun kannalta on hyvä, joskin kuuma ja kuiva viime kesä aiheutti jo ongelmia muutamissa kunnissa. Meidän on pidettävä vesivarannoistamme huolta ja estettävä niiden saastuminen. Siihen olennaisesti liittyy myös jätevesien puhdistus. Saastunut vesi vahingoittaa sekä ihmisiä että ympäristöä.
Viikon kysymys mietityttää.
Viikon kysymys: Mummonmökin muurin korjaus?
Kysymys:Mitä työtapoja ja materiaaleja suosittelette 40-luvulla rakennetun muurin pintakorjaukseen? Pintarappaus lohkeilee ja maali rapisee. Muurissa on luonnonkiviä ja oletettavasti jotain savilaastityyppistä massaa kivien välissä ja pinnoitteessa. Mitä sideainetta 40-luvulla laastissa on käytetty? Tiiltä on leivinuunin sisäosissa, ei pinnoissa. Mökki on talvisin kylmänä. Uuni ja hella vetävät hyvin, piippu on kunnossa.

Luetuimmat

skeleton
skeleton
skeleton
skeleton
skeleton
skeleton
skeleton

Uusimmat

skeleton
skeleton
skeleton
skeleton
skeleton
skeleton
skeleton
skeleton
skeleton
skeleton
skeleton
skeleton