Tuloilman lämmitys auringolla projektianalyysi

Esitys aiheesta: "Tuloilman lämmitys auringolla projektianalyysi"— Esityksen transkriptio:

1 Tuloilman lämmitys auringolla projektianalyysi
Clean Energy (CE) Projektianalyysi kurssi Teollisuusrakennuksen tuloilman lämmitys aurinkoenergialla, Quebec, Kanada Kuva: Conserval Engineering © Minister of Natural Resources Canada 2001 – 2006.

2 Tavoitteet Tarkastella tuloilman aurinkolämmitys- järjestelmien perusteita Kuvata tuloilman aurinkolämmitys- järjestelmien projektianalyysin avainkohtia Esitellä RETScreen® tuloilman aurinkolämmitysmalli

3 Mitä tuloilman aurinkolämmitys järjestelmät tuottavat
Lämmintä tuloilmaa Lämmintä prosessi-ilmaa …mutta myös… paremman sääsuojauksen vähäisempi lämpövuoto seinien läpi pienemmät lämpötilaerot parempi ilman laatu vähemmän alipaineongelmia Koulu, Yellowknife, Kanada Aurinkokeräin Kuva: Arctic Energy Alliance Kuva: Enermodal Engineering

4 Tuloilman aurinkolämmitysjärjestelmän periaate
Tumma rei’itetty absorptiolevy kerää auringon säteilyn Puhallin kuljettaa lämmön kerääjän ja katoksen läpi Lämpötilansäätö Säätöpellit Lisälämmitys Ilma jaetaan rakennuksen eri osiin Seinien lämmönhukka otetaan talteen Ilma on tasalaatuista ja -lämpöistä Kesäajan ohituspelti 3 4 7 2 TUULETIN ILMAN JAKOKANAVAT 6 SEINIEN KAUTTA HÄVIÄVÄ LÄMPÖ PALAUTUU TULOILMAN MUKANA ULKOILMA LÄMPENEE KULKISESSAAN ABSORPTIOLEVYN KAUTTA ILMAREIKÄ 5 1 ALIPAINEINEN ILMATILA ILMARAKO AURINKOSÄTEILYN ABSORPTOLEVY PROFILOITU LEVY TUULENSUOJANA

5 Liike- ja asuinrakennusten tuloilman aurinkolämmitysjärjestelmät
Kahdenlaisia järjestelmiä Erillisilmanvaihto (asunnot & koulut) Lämmitys, jäähdytys & ilmanvaihto 10-20% raittiilla ilmalla Tuloilman aurinkolämmitys kytketään tavanomaisiin puhaltimiin ja kanavistoon Perinteistä lämmitystä käytetään tarvittaessa Ei kylmävetoa Lämmön talteenotto mahdollistaa suuremman raittiin ilman osuuden käytön

6 Teollisuusrakennusten tuloilman aurinkolämmitysjärjestelmät
Ilmanvaihtoon tehtaissa, varastoissa, jne. Rei’itetty kanavisto jakelee ilman katon rajasta Lämpötilan säätö: sekoitetaan raitista ja kierrätettyä ilmaa, lisätään lämmitettyä ilmaa tarvittaessa Tasalaatuista: kylmä ilma sekoittuu katosta tulevan kanssa ja laskeutuu alemmas

7 Prosessi-ilman aurinkolämmitys
Kerääjä asennetaan mille tahansa sopivalle pinnalle Kerääjän tuotto kanavoidaan prosessiin Lämpötilaa voidaan säätää Tavanomaisella lämmityslaitteella Ohituspellillä Sadon kuivatus Tarvitaan alhaisia lämpötiloja jotta vältetään vauriot Teollisten prosessien tuloilman esilämmitys Teenkuivatusvaja, Länsi-Jaava, Indonesia Kuva: Conserval Engineering

8 Aurinkoenergiavarat vs. Ilmanvaihdon tarve
Iqaluit, Kanada, 64ºN Lanzhou, Kiina, 36ºN 6 6 4 4 2 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Moskova, Venäjä, 55ºN Jakarta, Indonesia, 6ºS 6 Auringon vuorokautiset huipputehotunnit keräinpinnalla 4 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Buffalo, USA, 43ºN Keskilämpötilan <10ºC kuukaudet on varjostettu Pystysuora, päiväntasaajaan suunnatut pinnat paitsi Jakarta (vaakasuora) Käyttetty osa kuukaudesta 6 4 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

9 Tuloilman aurinkolämmityksen kustannuksia ja säästöjä
1 m2 keräinala Asennuskustannukset: Keräin: 100$ - 250$/m2 Ilmanvaihtojärjestelmä: 0$ - 100$/m2 Yhteensä: 100$ - 350$/m2 miinus tavanomaisen seinäpinnan kust. Energiaa saadaan: 1 - 3 GJ/vuosi Sähkö 0,05$/kWh ,12$/kWh Diesel 0,30$/L ,70$/L Vuosisäästöt kun 2 GJ tuotto Kaasu 0,17$/m ,45$/m3 0$ $ 40$ $

10 Tuloilman aurinkolämmitys projektin näkökohtia
Kustannustehokkain uudis- ja peruskorjauskohteissa Seinäpinnoitteiden säästöt Varmista että olemassa olevaan ilmanvaihtojärjestelmään voidaan helposti liittää tuloilman aurinkolämmitys Useimmat tummat värit imevät auringon säteilyä tehokkaasti Arkkitehtuuriset näkökohdat voivat olla tärkeitä Tuloilman aurinkolämmitys järjestelmän komponentit Runsas käyttö tuo kustannustehokkuutta Voidaan asentaa ikkunoiden ja ovien ympärille Olemassa olevia tuulettimia ja kanavia voidaan käyttää Alhaiset ylläpitokustannukset Poistoilmapuhallin Ilman jakelukanava Kiertoilman ohituspelti Räystäs Etupelti Kesäajan ohituspelti Puhallin Rei’itetty absorptiolevy Kuva: NRCan

11 Esimerkki: Kanada ja USA Tuloilman lämmitysjärjestelmät
Ilman laadun parantaminen alhaisilla kustannuksilla Koot vaihtelevat muutamasta m2 aina m2 Kanavien tulisi sijaita eteläseinustalla Takaisinmaksuajat tavallisesti 2 – 5 vuotta Asuinrakennus, Ontario, Kanada Teollisissa järjestelmissä takaisinmaksuajat yleensä lyhyimmät Ruskea kerääjä teollisuusraken- nuksessa, Connecticut, USA Siirrettävä luokkahuone, Ontario, Kanada Kuva: Conserval Engineering Kuva: Conserval Engineering

12 Esimerkki: Indonesia Prosessilämpöjärjestelmät
Yleensä tasaisen virtaaman järjestelmiä, joissa yksinkertaiset säätölaitteet Käytetään ympärivuotisen sadon kuivaamiseen Toimivin kun aurinkoisin aika on samaan aikaan kuin sadonkorjuu Teenkuvausvaja, Länsi-Jaava, Indonesia Kuva: Conserval Engineering

13 RETScreen® Tuloilman aurinkolämmitys projektianalyysi
Maailman laajuinen energiantuotannon, elinkaarikustannusten ja kasvihuonekaasupäästöjen vähentämisen analysointi Tuloilma Prosessilämpö Lämmöntalteenotto Tasalaatuisuus Vain 12 syöttötietoa RETScreen® verrattuna muihin tuntiperustaisiin malleihin verrattuna Malli ei sovellu: Kehittyneisiin HRV -järjestelmiin Ei-Solarwall® -tekniikkaan Painovoimaisiin ilmanvaihtojärjestelmiin

14 RETScreen® Tuloilman aurinkolämmitys energialaskenta
Auringon energia Teolliset järjestelmät 3 iteraatiota Keräimen hyötysuhde Lämpötilan nousu ja tuottokerroin Aurinkoenergia Talteenotto Tasalaatuisuus Katso e-Käsikirja Clean Energy (CE) Projektianalyysi: RETScreen® Suunnittelu ja esimerkit Tuloilman aurinkolämmitys projektianalyysi osio Kokonaisäästö Asuin- ja liike- rakennukset Kokonaisäästö teollisuus- rakennukset Kokonaisäästö: prosessilämpö

15 Esimerkki RETScreen® Tuloilman aurinkolämmitysmallin varmentamisesta

16 Johtopäätökset Tuloilman aurinkolämmitys tuottaa lämpöä ilmanvaihtoon- ja prosessi- ilmaan Kohteissa kautta maailman voidaan hyödyntää aurinkolämpöä kun tarvitaan tuloilman lämmitystä Tuloilman aurinkolämmitysjärjestelmä toimii tuulensuojana ja liitetään tavanomaiseen ilmanvaihtojärjestelmään Tuloilman aurinkolämpöjärjestelmille RETScreen® laskee energiantuoton, hyötysuhteen, ja lämpötilan nousun seinien lämpöhäviöiden talteenoton Tasalämpöisyyden aiheuttamat säästöt lämpöhäviöissä RETScreen® on vuosiperustainen analyysi jonka kuukausittaisen tuoton laskenta on likimain yhtä tarkka kuin tuntiperustaiset simulaatiomallit RETScreen® tarjoaa merkittäviä säästöjä esiselvityskustannuksiin

17 Kysymyksiä? www.retscreen.net
Tuloilman aurinkolämmitys projektianalyysi osio RETScreen® International Clean projektianalyysi kurssi Lisätietoja RETScreen www-sivustolta: