Taloautomaatio ja valaistus
Energiansäästömahdollisuudet ja aurinkosähköntuotanto taloyhtiöissä Kari Kallioharju, Tampereen ammattikorkeakoulu Kiinteistösähkönkulutus taloyhtiöissä • noin neljä prosenttia taloyhtiön hoitokuluista • tyypillisesti noin 2-6 kWh/m3/v • joissakin taloyhtiöissä kiinteistösähköön kuuluvia kulutuseriä saattaa sisältyä myös asukkaiden sähkölaskuun Kiinteistösähkö kuluu tyypillisesti: • yleisten tilojen valaistukseen ja ulkovalaistukseen • puhaltimiin ja pumppujen käyttämiseen • autolämmitystolppiin • ulkovalaistukseen • talosaunaan • hissiin • pesutupaan • kylmäkellariin • kattokaivo- ja räystäslämmityksiin. Lähde: Motiva TAMK / KKa 2.11.2015 http://www.teeparannus.fi 2 Miten eri toiminnot perinteisesti asennettuna ja käytettynä nostavat kiinteistösähkönkulutusta? - sauna + 100 – 250 % - hissit + 20 – 30 % - kylmäkellari + 30 – 40 % - autolämmityspaikat + 50 – 150% - pesula + 25 – 35% Lähde: Motiva ja Kiinteistöliitto TAMK / KKa 2.11.2015 3 Mitä perinteisille ratkaisuille on helposti tehtävissä? • yleisten tilojen valaistus ja ulkovalaistus valonlähteiden vaihto energiatehokkaiksi (LEDit, loistelamput, SPN/monimetallilamput) jopa 80 % säästöpotentiaali • puhaltimien ja pumppujen käyttö • autolämmitystolpat • talosauna • hissi • pesutupa ohjauksien tarkastus, automatisointi ja tehostaminen (liiketunnistimet ja hämäräkytkimet/kellokytkimet) 20 - 60 % säästöpotentiaali • kylmäkellari pintojen maalaus vaaleiksi • kattokaivo- ja räystäslämmitykset asukkaiden käyttötottumukset: esim. valojen sammutus käsiohjaustiloissa TAMK / KKa 2.11.2015 4 CASE: Käytävävalaistuksen uusiminen Tamperelaisen kerrostalon portaikkoon uusittiin rappukäytävän valaistus (2004). Kerrostalon kyseisessä rapussa oli neljä kerrosta ja yhteensä 18 asuntoa. Rapussa oli myös hissi. Porrasvaloautomaatilla ja painikkeilla ohjattu 60W hehkulamppuvalaistus korvattiin 2x18W liiketunnistinvalaisimilla. Alun perin valaistus toimi siten, että valot paloivat kolme minuuttia painikkeen painamisesta. Uudet valaisimet ohjelmoitiin palamaan 5 minuuttia 1.kerroksessa ja muissa kerroksissa 3 minuuttia. Miten uudistus toteutui ja millainen takaisinmaksuaika saavutettiin? • Uusilla valaisimilla valaistusvoimakkuus (luksit) yli kymmenkertaistuivat vanhaan nähden. • Asukkaat kokivat, että uusi valaistus helpotti liikkumista ja lisäsi turvallisuudentunnetta. • Vuosittainen energiankulutus putosi 89 % (1594kWh/a => 181 kWh/a), mutta vuoden 2004 valaisinhinnoilla takaisinmaksuaika asennukselle oli kuitenkin noin 15 vuotta. Ensto AVR 400liiketunnistinvalaisin TAMK / KKa 2.11.2015 5 Mitä perinteisille ratkaisuille on helpohkosti tehtävissä?ilmamäärien ja patteriventtiilien säätö energiankulutusta voidaan vähentää 10-15 % ¾ rakennuskannasta puutteellisesti säädetty • yleisten tilojen valaistus ja ulkovalaistus • puhaltimien ja pumppujen käyttö • autolämmitystolpat • talosauna ohjausmenetelmien ja säätöjen kunnon ja toiminnan tarkastelu kohderyhmän mukaan (kellokytkinten/termostaattien asettelut, jne) • hissi • pesutupa • kylmäkellari pumppujen ja puhaltimien uusiminen energiatehokkaampiin • kattokaivo- ja räystäslämmitykset asukkaiden käyttötottumukset: esim. huonesäätöjen rauhaan jättäminen, mahdollisen oman ilmanvaihdon tarpeenmukainen ohjaus virtauksen säätö kuristus- ja ohivirtausventtiilien ja peltien sijaan taajuusmuuttajilla tai EC-moottorein (esim. sisälämpötilan, ulkolämpötilan, kanavan alipaineen ja vuorokaudenajan mukaan) TAMK / KKa 2.11.2015 6 Esimerkki huippuimureiden ja ohjauksen uusimisen vaikutuksesta (1/2) Lähde: Petri Pylsy / Kiinteistöliitto Esimerkki huippuimureiden ja ohjauksen uusimisen vaikutuksesta (2/2) säästö noin 1100 € / vuosi Lähde: Petri Pylsy / Kiinteistöliitto Esimerkki rikkoutuneen ohjauskellon uusimisesta Lähde: Motiva TAMK / KKa 2.11.2015 9 Mitä perinteisille ratkaisuille on helpohkosti tehtävissä? • yleisten tilojen valaistus ja ulkovalaistus • puhaltimien ja pumppujen käyttö lämmitystehontarpeen uudelleenarviointi ja mahdolliset sulakekokojen muutokset • autolämmitystolpat (+50 – 150%) • talosauna • hissi keskustermostaatin lisääminen autopistorasioiden yhteiseen syöttöön rajoittamaan lämmittämistä yli +5° C lämpötiloissa • pesutupa • kylmäkellari autolämmitystolppien uusiminen (ajastukset, omat termostaatit, jne) • kattokaivo- ja räystäslämmitykset asukkaiden käyttötottumukset: ohjeistus oikeanlaiseen lämmittämiseen sääolojen mukaan TAMK / KKa 2.11.2015 10 Ulkoilman lämpötila ja sopiva lämmitysaika +5 ... - 5 °C - ½ tuntia -5 ... -10 °C - 1 tunti -10 ... -20 °C - 2 tuntia Moottorinlämmittimien teho on yleensä noin 500 W Sisälämmittimien teho on yleensä noin 1500 W ei mitään toimintoja, 130 € ? 2h kiinteä ajastus, 175 € TAMK / KKa ohjelmoitava: 3x ajastus, termostaatti, 2.11.2015 11 sähköauton lataus jne. 225 € Mitä perinteisille ratkaisuille on helpohkosti tehtävissä? • yleisten tilojen valaistus ja ulkovalaistus • puhaltimien ja pumppujen käyttö • autolämmitystolpat käyttölämpötilan tarkastaminen ja säätö, sopiva saunomislämpötila on 70 – 80 °C lämmittäminen 100 °C:een nostaa sähkön kulutusta 20-30 % • talosauna (+100 – 250%) • hissi • pesutupa • kylmäkellari saunavuorojen järjestäminen ja varaus siten, että sauna ei seiso tyhjillään tai lämpiä päivittäin vain yhden saunojan takia jos sauna on viikossa esim. kaksi tuntia turhaan päällä, maksaa se vuodessa +100 € • kattokaivo- ja räystäslämmitykset saunan ilmanvaihdon tarkastaminen ja säätö tarvittaessa 12 http://tupsula.tontut.fi/talo/ Miten helpottaa saunan käyttöaikoja ja mitä jos saunojat pitävät eri saunomislämpötiloista? Esim. Harvian viikkokello ”Pahimmassa tapauksessa saunan käy laittamassa päälle käyttäjä, joka tykkää saunoa kuumassa saunassa. Hän asettaa saunan lämpötilan 110 asteeseen. Kun saunaan tulee käyttäjiä, jotka eivät pidä liian kuumasta saunasta, sauna pitää saada viileäksi. Saunan ovet avataan ja sauna huuhdellaan kauttaaltaan kylmällä vedellä.” ”Usein taloyhtiössä käy myös niin, että huoltoyhtiö käy kääntämässä saunan päälle aamupäivällä, vaikka ensimmäiset kaksi saunojaa tulevat saunaan vasta illalla.” Harvian Viikkokelloon voidaan syöttää taloyhtiön saunavuorot. Viikkokellon avulla saunaa voidaan säätää myös niin, että jokainen saa omalle vuorolleen optimaalisen lämpötilan. n. 500 € Lähde: Ouman, Energiansäästöopas TAMK / KKa 2.11.2015 13 Mitä perinteisille ratkaisuille on helpohkosti tehtävissä? Mikko Arvinen / Sähköala • yleisten tilojen valaistus ja ulkovalaistus • puhaltimien ja pumppujen käyttö • autolämmitystolpat • talosauna • hissi (+20 – 30%) onko lamput vaihdettavissa energiatehokkaampiin? • pesutupa • kylmäkellari hissin peruskorjaus: valaistuksen, • kattokaivo- ja räystäslämmitykset sähköistyksen ja nostokoneiston uusiminen TAMK / KKa 2.11.2015 14 Mitä perinteisille ratkaisuille on helpohkosti tehtävissä? • yleisten tilojen valaistus ja ulkovalaistus • puhaltimien ja pumppujen käyttö • autolämmitystolpat • talosauna energiatehokkaammat pesukoneet ja muut laitteet energiansäästö jopa 70-80 % • hissi • pesutupa (+25 – 35%) • kylmäkellari kuivaushuone: ohjauksen muuttaminen ajastinohjauksesta lämpötila/kosteusperustaiseen • kattokaivo- ja räystäslämmitykset www.netpepa.fi Esteri ohjauskeskus ja hygrostaatti noin 500 € 15 Kuivaushuoneen kuivausjärjestelmän uusiminen: esimerkki VELCO VELCO-kuivaushuonejärjestelmän hyötyjä ja toimivuutta verrattiin VTT:n tutkimuksessa tyypilliseen 20 vuotta vanhaan kuivausjärjestelmään käytännön oloissa. VTT:n tutkimusselostus: http://www.terveysilma.fi/modules/image.php?id=367 Sähköteho vanhalla järjestelmällä oli noin 4 kW. Järjestelmä ohjattiin kerralla päälle neljäksi tunniksi. VELCO-järjestelmän sähköteho oli 286 W ja ohjaus toimii kosteus- ja lämpötilatiedon perusteella. Jos kuivaushuonetta käytetään päivittäin 10 tuntia, 6 päivää viikossa, 52 viikkona vuodessa, säästetään VELCO-järjestelmällä yli 1000 euroa vuodessa. Järjestelmän hankintahinta on noin 6600 euroa (ALV 24 %). VELCO HT 400 -järjestelmässä kuivauspuhallin on kytketty kiinteistön lämpimään käyttöveteen, jolloin päästään hyödyntämään kerrostalon lämmitykseen käytettävää kaukolämpöenergiaa. Kun huoneen ilma on kuivunut ja pyykki tullut kuivaksi, laitteisto sammuu automaattisesti. Lähde: http://www.terveysilma.fi TAMK / KKa 2.11.2015 16 Mitä perinteisille ratkaisuille on helpohkosti tehtävissä? • yleisten tilojen valaistus jakäyttötarpeen ulkovalaistusja käyttötarkoituksen arviointi, monessa talossa suurikokoinen ja usein isolta osin varastokäytössä • puhaltimien ja pumppujen käyttö • autolämmitystolpat • talosauna kylmäkellarin termostaatin asettelulämpötilan ja toiminnan tarkastus (esim. +5°C => +7°C => energiankulutus -10%) • hissi • pesutupa • kylmäkellari (+30 – 40 %) • kattokaivo- ja räystäslämmitykset lauhdutinhuoneen ilmanvaihdon tarkastaminen esim. huoneen lämpötilan nousu +37°C => +40°C on todellisissa kohteissa kasvattanut kompressorin energiankulutusta 34% Voisiko lauhdutin olla mahdollisessa kuivaushuoneessa osana kuivauslaitteistoa? lamppujen vaihto LEDeihin suora energiansäästö riippuen käytetyistä lampuista 20 – 80 % epäsuorasti pienempi lämpökuorma vähentää kompuran käyntiä http://www.lehtisaarensalpa.fi/huolto/sah koinen-huoltokirja/kylmaainekompressori/ vanhan energiasyöpön kompressorin uusiminen 17 Mitä perinteisille ratkaisuille on helpohkosti tehtävissä? • yleisten tilojen valaistus ja ulkovalaistus termostaattien toiminnan ja asettelulämpötilojen tarkastelu • puhaltimien ja pumppujen käyttö virheelliset asettelut saattavat moninkertaistaa kulutuksen, esim. tehdasasettelut saattavat pitää lämmityksen aina päällä! • autolämmitystolpat • talosauna • hissi • pesutupa sulanapitotermostaattien vaihtaminen tarkemmin olosuhteita seuraaviin, jolloin sulatukseen kuluva energia optimoidaan • kylmäkellari • kattokaivo- ja räystäslämmitykset n. 1400 € Ensto ECO 900 täysautomaattinen lumen- ja jäänsulatuksen ohjauslaite. Lämpötila ja kosteustiedot. TAMK / KKa 2.11.2015 18 Huomioitavaa maa- ja poistoilmalämpöpumpuista sähköjen kannalta lämpöpumput pienentävät kokonaisenergiankulutusta jopa 60 %, mutta lisäävät sähköenergiankulutusta => selvitettävä suunnittelun alkuvaiheessa sähköliittymän riittävyys ja mahdolliset kapasiteetin lisäyksestä aiheutuvat lisäkustannukset (esim. mahdollinen liittymiskaapelin vaihto ja liittymiskoon kasvatus) Kuva: Kaaviokuva poistoilmalämpöpumppujärjestelmästä vanhassa kerrostalossa (Pilto Oy). Lähde: Petri Pylsy / Kiinteistöliitto TAMK / KKa 2.11.2015 19 Aurinkosähköstä lyhyesti TAMK / KKa 2.11.2015 20 Paljonko Suomessa on aurinkoenergiaa saatavilla? Optimaalisesti suunnatulle aurinkopaneelille lankeaa vuodessa noin 900 - 1200 kWh/m2 auringon säteilyenergiaa. Energiasta voidaan ottaa talteen sähkönä vuodessa noin 100 - 150 kWh / m2 Edelliseen viitaten esimerkiksi 1 kWp (n. 7m2 aurinkopaneelia) aurinkosähköjärjestelmällä saadaan aurinkoenergiaa talteen vuodessa noin 700 – 1000 kWh (Tampereella optimi 844 kWh) Vuodenaikavaihtelu auringonsäteilyssä on huomattava, Etelä- Suomessa 90 % auringonsäteilystä saadaan maaliskuun ja syyskuun välisenä aikana Energiantuotannon arviointityökalu: http://re.jrc.ec.europa.eu/pvgis/apps4/pvest.php Aurinkoenergian määrä neliömetrille vaakatasosta 30 asteen kulmaan kallistetulle, etelään suunnatulle tasolle 2.11.2015 21 Minkä tehoinen aurinkosähköjärjestelmä? Esimerkkinä omakotitalot Esimerkkejä, kun optimoidaan tuotto omaan käyttöön: Sähkölämmitteinen 119 m2 OK-talo, vuosikulutus 13 250 kWh => 3 kW (≈ 24m2) aurinkosähköjärjestelmän tuotto 2530 kWh eli noin 19 % kokonaiskulutuksesta Maalämpöpumppulämmitteinen 215 m2 OK-talo, vuosikulutus 14 450 kWh => 5 kW (≈ 40 m2) aurinkosähköjärjestelmän tuotto 4220 kWh eli noin 27 % kokonaiskulutuksesta esim 20 kW järjestelmä tuottaa Tampereella eniten toukokuussa, noin 82 kWh / päivä Kahden 7-kerroksisen kerrostalon kiinteistösähköenergian kulutuskäyrät, vuosi- ja vuorokausivaihtelut Viljakainen, Santeri. 2015. Kerrostalon kiinteistösähkönkulutuksen kompensointi aurinkosähköjärjestelmällä: http://www.doria.fi/handle/10024/103715 Suurimmat haasteet kesäajan vuorokautinen kulutus / tuotanto • miten saadaan kohtaamaan? • jos kohteessa esim. koneellinen jäähdytys, ei suurempikaan aurinkosähköjärjestelmä ole ongelma Keskimääräinen vuorokautinen kiinteistösähkönkäyttö edellisen kalvon kerrostalokohteessa http://www.rescaoulu.fi/wp-content/uploads/20140703_ohje_s%C3%A4hk%C3%B6.pdf TAMK / KKa 2.11.2015 24 Millainen takaisinmaksuaika järjestelmälle muodostuu? • • • kustannustietoutta aurinkosähköstä ja -lämmöstä: http://www.finsolar.net/?page_id=1365&lang=fi aurinkosähköjärjestelmän hankintahinta kerrostalokiinteistöön on noin 1.2 - 1.8 € / Wp (alv 0 %) hankintaohjeita taloyhtiöille: http://www.finsolar.net/?page_id=2087&lang=fi • • • oheisissa kuvaajissa hankintakustannus sisältää laitteiston ja asennuksen. Sähkön hinta (12 snt / kWh) laskentakorkona käytetty 4 % ja sähkön hinnan nousuksi oletettu 2 % vuodessa järjestelmien huolto- ja ylläpitokustannuksia ei ole huomioitu
© Copyright 2024