Kari Kauppilan esitys - Porin Teknillinen Seura
Porin Puuvilla MAALÄMPÖJÄRJESTELMÄ 11.3.2013 11.3.2013 1 Porin Puuvillan maalämpöjärjestelmä • • • • • • Lämmön ä ö ja jää jäähdytyksen dy y se tuotanto uo a o yyhdistetty dse y • Maaperää hyödynnetään lämmitykseen talvella • Ja jäähdytykseen kesällä • Myös ympärivuotinen jäähdytys hyödynnetään lämmönlähteenä Kapasiteetti 1,5 MW lämmitys- tai jäähdytystehoa Lämpöpumppujärjestelmällä p p pp j j katetaan noin 80 % uudisosien lämmityksen ja jäähdytyksen tarpeesta ~60 % lämmitys ja jäähdytysenergiasta ilmaisenergiana maasta tai hukkalämpövirroista Lämpökaivojen lukumäärä 94, suunnittelupituus 300 m, todelliset syvyydet vaihtelevat 250 – 300 m m, 25 p p-% % alkoholiliuos Suunniteltu käyttöönotto vuoden vaihde 2013/ 2014 11.3.2013 2 Puuvillan uudisosien lämmityksen tarve ja py y yy y tuotannon jjakauma pysyvyyskäyrällä 3500 Lämpökuormajakauma, uudisosat 3000 Tehontarve kW 2500 2000 Lisälämpö 1500 LP 1000 500 100 % 95 % 90 % 85 % 80 % 75 % 70 % 65 % 60 % 55 % 50 % 45 % 40 % 35 % 30 % 25 % 20 % 15 % 10 % 5 % 0 % 0 Uudisosien U di i lä lämmön ö kkokonaistarve k i t noin i 6 – 6,5 6 5 GWh/v, GWh/ tästä noin 5 GWh/v tuotetaan lämpöpumppujärjestelmällä 11.3.2013 3 Puuvillan uudisosien jäähdytyksen tarve ja py y yy y tuotannon jjakauma pysyvyyskäyrällä Jäähdytystarve pysyvyyskäyrällä Jäähdytyksen tuotanto 1800 1600 1600 600 Kaupan kylmän epäsuora jäähdytys 1000 LP‐koneJ Maaperä, vapaa 800 LP‐lämmitys 600 400 400 200 200 0 0 0 % % 6 % % 12 % % 18 % % 24 % % 30 % % 36 % % 42 % % 48 % % 54 % % 60 % % 66 % % 72 % % 78 % % 84 % % 90 % % 96 % % Huonejäähdytys 1000 1200 Jäähdytysteho kkW 1200 800 1400 Ulkolämpötilariippuva jäähdytys 1 7 13 19 25 31 37 43 49 55 61 67 73 79 85 91 97 Jäähdytystarve kW 1400 Uudisosien U di i jäähd jäähdytyksen t k kkokonaistarve k i t noin i 3 3,5 5 GWh/v, GWh/ tästä noin 3 GWh/v tuotetaan lämpöpumppujärjestelmällä 11.3.2013 4 Maaperään kohdistuvat jäähdytys- ja y lämmityskuormat 2500 1500 1000 Konejäähdytys maahan hd h Vapaajäähdytys maahan 500 Otto maasta 97 9 91 9 85 8 79 7 73 7 67 6 61 6 55 5 49 4 43 4 37 3 31 3 25 2 19 1 13 1 7 0 1 Lämp pövaikutus maap perään kW 2000 ‐500 ‐1000 ‐1500 Maaperän vuotuinen nettotase hyvin tasapainoinen -> järjestelmän pitkäaikaisen toimivuuden perusedellytys 11.3.2013 5 Lämpökaivon tyypillinen rakenne Huoltokaivo/ kokoomakaivo Tarkastuskaivo Kutomo 4 porareikää/kaivo Irtomaakerros 40 – 50 m Tiivis Tii i suojaputken j tk kansi/kiristyslaippa Teräksinen vesitiivis suojaputki Tehdasvalmiit kollektoriputket Kallio‐osuus Kallio osuus noin 250 m halk. 165 mm 11.3.2013 6 Pohjapaino kok Kutomon jakokaivon periaatteellinen rakenne Putkilähdöt lämpökaivoihin 4 lämpökaivoa/jakokaivo ja 4 putkea/lämpökaivo 11.3.2013 7 Lämpökaivojen sijoitusalueet Lusikkalinnan kellarin pysäköintitila 62 lämpökaivoa Kutomon pohjan ryömintätila 32 lämpökaivoa 11.3.2013 8 Yleisesimerkki suurkiinteistön lämpökaivoryhmästä ulkoalueella 11.3.2013 9 Kuva vastaavanlaisesta lämmitys/jäähdytyskeskuksesta (blue units á 300 kW) 11.3.2013 10 1. LÄMMITYSKÄYTTÖ Lämmin Lä i käyttövesi Lämpöpumput LS Kylmä Kylmävaraaja -4..+2 C 1000 kW 1500 kW LS Lämmitys Lämmitysvaraaja Ympärivuotinen jäähdytys Kylmä käyttövesi Valtaosa lämmöstä otetaan lämpökaivoista 11 11.3.2013 LisäLS Lämpöä rakennuksen lämmitykseen 2. VAPAAJÄÄHDYTYSKÄYTTÖ Lämmin Lä i käyttövesi Lämpöpumput 500 kW LS Kylmä Kylmävaraaja + 7..12C Lämmitys Lämmitysvaraaja Vesi jäähdytysverkostoon Kylmä käyttövesi Ylijäämälämpö Ylijää älä ö ajetaan j t lämpökaivoihin, jolloin maaperän lämpötila nousee hitaasti 12 11.3.2013 Lämpöä rakennuksen lämmitykseen 3. KONEJÄÄHDYTYSKÄYTTÖ Lämmin Lä i käyttövesi Lämpöpumput 1500 kW LS + 7..12 C Kylmä Kylmävaraaja 1500 kW 2000 kW LS Lämmitys Lämmitysvaraaja Vesi jäähdytysverkostoon k t Kylmä käyttövesi 20..30 C Ylijäävä lauhdelämpö ajetaan lämpökaivoihin, Jolloin maaperän lämpötila elpyy pyy lämmityskautta y varten 13 11.3.2013 Lämmitystarve minimaalinen Porin Puuvillan maalämpöjärjestelmän erityispiirteitä • • Suuret jäähdytyskuormat ja maalämpöjärjestelmän hyödyntäminen sekä lämmitykseen että jäähdytykseen johtavat järjestelmän korkeaan hyödyntämisasteeseen, hyödyntämisasteeseen minkä vuoksi kalliille investoinnille saadaan myös paljon vastinetta y s aas e a tähän ä ä kohteeseen o eesee a aiheuttavat: eu a a Erityishaasteita • Maaperä, 40 -50 m irtomaakerros, vesipitoisuus • Lämpökaivojen sijoitus rakennuksen alle • • • • • Sekä lämpökaivot, että runkoputkisto asennettava ensimmäisenä työmaavaiheena Risteilyt paalujen paalujen, rakenteiden ja muun tekniikan kanssa Vuotovarmuuteen kiinnitettävä erityistä huomiota (alkoholiliuos sinänsä vaaraton ympäristölle) Palomääräykset vaikuttavat materiaaleihin ja asennustapaan Työmaavaiheistus haasteellinen, rakentaminen lohkoittain 11.3.2013 14 Yleistä suurten maalämpöjärjestelmien toteuttamisesta • Maalämpöjärjestelmä on parhaimmillaan erinomainen tapa hoitaa suurten rakennusten lämmitys ja jäähdytys (taloudellisin ja vähiten ympäristöä kuormittava) tai prosessin lämmön talteenotto • Maalämpö ei sovi tai ole paras ratkaisu kaikkiin kohteeseen, kannattavuuksissa on suuria eroja – Toteutettavuus T t t tt ja j kannattavuus k tt kannattaa k tt selvityttää l it ttää ttarkasti k ti etukäteen t kät • Hanke valmisteltava hyvin, vaatii merkittävästi enemmän valmistelutyötä ja aikaa kuin p perinteiset ratkaisut ((esim. KL + vedenjäähdyttimet) j y ) • Vaatii rakentaja- ja tilaajavoimaa myös toteutusvaiheessa – Lämpökaivojen rakentaminen vaikuttaa merkittävästi työmaa-aikatauluihin järjestelyihin – Osaurakat ja hankinnat vaativia – Toteutukseen liittyy paljon välipäätöksiä – Valvonta, käyttöönotot ja toimintakokeet järjestettävä • Muista myös käyttötoiminta – monimutkainen laitos vaatii osaavan käyttäjän 11.3.2013 15
© Copyright 2024