Joko teillä on lämpöväylä?

11.5.2021
Kiertotalous
Kiertotalous
Ilmastonmuutos
Ilmastonmuutos
Kestävä elimympäristö
Kestävä elinympäristö

Insinöörien uusi, taatusti kuuma puheenaihe on lähdelämpö – mistä oikein on kysymys?

Lähdelämmön ideana on hyödyntää paikallisia lämmönlähteitä – ja samalla minimoida ostoenergian tarve. Kun siirrytään vahvasti paikalliseen energiantuotantoon, vähennetään samalla myös tuontienergian tarvetta. Tämä vaikuttaa fiksulta siirrolta, koska tätä nykyä Suomeen tuodun energian hintalappu on vuositasolla kuuden miljardin euron luokkaa.   

”Paikallinen lämmönlähde” voi olla sinä ja minä. Henkilöiden, ikkunoista tulevan auringon, valaistuksen, jätevesien ja sähkölaitteiden lämpö voidaan nimittäin kierrättää tilojen ja käyttöveden lämmittämiseen. Esimerkiksi käynnissä olevassa Helsingin Pakilan koulun laajennusprojektissa on huomattu, että koulun keittiöstä saadaan mukavia lämpökuormia hyötykäyttöön – ja koulun teknisen tilan laitteet ovat toinen varteenotettava ”hot spot”.

Ylijäävä lämpö ei mene tässä kuviossa hukkaan, vaan se varastoidaan maaperään ja käytetään lämmittämiseen.

Lähdelämmön tehokkain ”moottori” ei sentään ole homo sapiens, vaan esimerkiksi tekojäistä tai tekonurmista kerätty aurinkolämpö. Sekä tekojäät että -nurmet ovat osoittautuneet todelliseksi lämpöenergian aarrearkuksi tässä suhteessa.  Vaikkei kenties heti uskoisi, esimerkiksi tekojäästä pystytään keräämään lämpöä aina - 3°:een saakka.

Lähienergiasta naapurienergiaan

Miten homma sitten toimii? - Lähdelämmön teknisessä toteutuksessa erilliset kaukolämpö- ja kaukojäähdytysverkostot korvautuvat yhdellä putkiparilla, jota kutsutaan lämpöväyläksi. Lämpöväylän avulla lämmitysenergiaa siirretään kaksisuuntaisesti kiinteistöjen välillä. Energian lämpötila on tyypillisesti matala.

Käytännössä on siis kysymys siitä, että tekojään luovuttamalla lämmöllä ei tee juuri mitään, ellei lähellä ole vaikkapa koulua, jonne lämmön voi siirtää luokkahuoneita lämmittämään. Lämpöväylän paras kohde on siis ihan naapurissa, jolloin kustannukset eivät pääse paisumaan.   

Esimerkiksi Vantaalla on kaavailuissa siirtää tekojään lämpöä viereiseen uimahallin, jossa on luonnollisesti tarvetta lämpimälle käyttövedelle läpi vuoden.

FCG:n tähtäimessä on vaikuttaa lähdelämpöratkaisuilla koulujen, ulkotekonurmien ja tekojäiden energiatehokkuuteen – ja näin toteuttaa elinkaarikustannustehokkaita ratkaisuja, jotka ovat käytännössä hiilineutraaleja.

Kuittaa investointi vuosikymmenessä?

Olemme myös tutkineet, kuinka nopeasti investointi maksaa itsensä takaisin. Luvut tällä saralla ovat varsin lupaavia: takaisinmaksuaika kouluissa on 8-13 vuotta, riippuen siitä, puhutaanko uudesta rakennuksesta vai vanhasta.

Uudisrakennuksen kohdalla takaisinmaksuaika on luonnollisesti lyhyempi, kun päästään liikkeelle ”puhtaalta pöydältä”; näin ollaan lähellä tuota 8 vuotta. Kun olemassa olevaa koulurakennusta ”lähdelämpöistetään”, liikkuvia osia on enemmän eikä kaikkia synergioita kenties voida täysimääräisesti ulosmitata, jolloin takaisinmaksuaika venähtää herkästi vuosikymmenen mittaiseksi.   

Lämmitysenergia jalostetaan sopivaa lämpötilatasoa vastaavaksi vasta ”maalissa” eli perillä itse kiinteistössä. Näin siirtohäviöiden määrä saadaan pidettyä minimissä.

Tiloja voidaan myös jäähdyttää lähdelämmön avulla. Tällöin kiinteistöjen tuottamaa hukkalämpöä kierrätetään – mahdollisimman elinkaariedullisesti – kiinteistöjen välillä lämpöväylää hyödyntäen. Kuvaan kuuluu vielä ylimääräisen lämmön varastointi maaperään lämpökaivojen avulla.

Lämpökaivon optimisyvyys vaihtelee 

Entä kuinka syvä lämpökaivo sitten tarvitaan? - Riittävä syvyys on yleensä noin 300 metriä – jos syvyys siitä tuplataan vaikkapa 600 metriin, kustannukset nousevat jonkin verran. Kilometrin syvyisten lämpökaivojen toteutukseen on olemassa jo erilaisia tukimekanismeja. 

Kesäisin lämpökaivoja ladataan pääasiassa ikkunoiden läpi tulevalla aurinkolämmöllä. Lämmönkierrätyskeskuksen kuluttama sähkö tuotetaan aurinkosähkönä, jolloin vastaavasti ostosähkön tarve pienenee. Aurinkosähköllä tuotetaan tällöin myös suurempiosa rakennuksen valaistus- ja laitesähköstä.

Ja kääntäen: kylminä kuukausina, jolloin lämmönkeruujärjestelmällä ei saada riittävästi lämpöä, hyödynnetään tilojen lämmityksessä maaperään varastoitunutta lämpöä.

”3G tulee ennen eläkepäiviä.” Mitkä ovat lähdelämmön kolme sukupolvea – ja mitä palveluja FCG tarjoaa lähdelämmöstä kiinnostuneille? Saat tilattua 16.4.2021 pidetyn webinaarin tallenteen täältä.

Tutustu myös muihin energiaratkaisuihimme.

21060.jpg
MIKA AUTIOPELTO
Johtava energia asiantuntija, Kiinteistöt ja talotekniikka
+358 40 130 7017