Konepajan hiiliviisas lämmitys – energiatehokkuutta, kustannussäästöjä ja ympäristövaikutusten vähentämistä
Yli neljäsosa Suomen lämpöenergiankulutuksesta muodostuu teollisuuskiinteistöjen lämmityksestä. Opinnäytetyössä kartoitettiin hiiliviisaampaa lämmitysjärjestelmää konepajalle. Kartoituksen avulla voidaan valita uusi lämmitysjärjestelmä, jolla pyritään vähentämään ympäristövaikutuksia, saavuttamaan kustannussäästöjä ja parantamaan energiatehokkuutta.
Suomen kiertotaloustiekartassa 2.0 strategisena tavoitteena on siirtyä kohti vähähiilisempää energiaa. Tämä tarkoittaa kestävästi tuotettua, uusiutuvaa sekä vähähiilisempää energiaa. Hiiliviisaus tarkoittaa hiilipäästöjen kompensointia, vähentämistä ja estämistä. Minimoimalla fossiilisten polttoaineiden käyttöä voidaan edistää hiiliviisautta.
Hiiliviisautta on mahdollista toteuttaa energiatehokkuuden kautta. Energiatehokkuuden keskeisenä parantamisen tavoitteena on kasvihuonepäästöjen vähentäminen kustannustehokkaasti. Energiatehokkuutta voidaan parantaa energiaremonteilla, energiatehokkuussopimuksilla tai energiakatselmuksilla. Energiatehokkuuden parantaminen auttaa mitoittamaan pienemmän lämmitysjärjestelmän.
Opinnäytetytön toimeksiantajana oli konepajayritys TunturiTec Paraisilta. Yrityksen nykyinen lämmitysmuoto on öljy, joka toimii puhaltimilla. Nykyisessä järjestelmässä ei ole ollenkaan vesikiertoistajärjestelmää. Hiiliviisaiden lämmitysmuotojen kartoitus konepajalle tehtiin vertailemalla kaukolämpöä, maalämpöä, ilma-vesilämpöä, ilmalämpöä ja lämmöntalteenottoa. Keskeisimmät vertailukohteet olivat kustannukset, hiilidioksidipäästöt, uusiutuva energian osuus, sopivuus pääjärjestelmäksi sekä hyötysuhde.
Keskeisimmät huomiot kartoituksesta
Vertailussa selvisi, että kaukolämpö ja maalämpö sopivat hyvin hallirakennukseen. Lisäksi kävi ilmi, että kaukolämmössä, maalämmössä ja ilma-vesilämmössä ovat korkeat perustamiskustannukset. Näiden järjestelmien käyttö- ja huoltokustannukset ovat kuitenkin alhaisemmat nykyiseen öljylämmitysjärjestelmään verrattuna. Maalämmön ja kaukolämmön huoltokustannukset ovat pienet, koska laitteet ovat pitkäikäisiä.
Lämmöntalteenotossa investointien taloudellinen kannattavuus riippuu ilmanvaihdon määrästä ja hajautumisesta. Maalämpö ja ilma-vesilämpö tarvitsee lisäenergiaa, joka voi olla laitteen oma sähkövastus tai toinen järjestelmä. Tämä lisää joko käyttökustannuksia tai investointikustannuksia. Kaukolämmössä voi olla haasteena ennustettavuus mahdollisten muutosten hinnoissa kaukolämpöyhtiön puolella. Hinnoittelu on kuitenkin vakaampaa kuin esimerkiksi sähkön hintaan verrattuna. Kaikkien järjestelmien kohdalla perustamiskustannukset ovat korkeat, koska vanhaa järjestelmää on hankala hyödyntää ja tekninen tila puuttuu.
Vaihtoehdoista kaukolämpö ja maalämpö pystyvät toimimaan pääjärjestelmänä, ja niiden hyötysuhde on hyvä.
Kartoituksessa tarkasteltiin hiilidioksidipäästöjä ja uusiutuvaa energian osuutta. Lämpöpumpuista suurin osa energiasta on uusiutuvaa. Myös paikallisen kaukolämpöyhtiön suurin osa tuotetusta energiasta on uusiutuvaa energiaa, ja sen päästöt ovat vähäiset. Sähkösopimuksella on myös merkittävä vaikutus hiilidioksidipäästöihin. Lämmöntalteenotto auttaa vähentämään ympäristövaikutuksia.
Vaihtoehdoista kaukolämpö ja maalämpö pystyvät toimimaan pääjärjestelmänä, ja niiden hyötysuhde on hyvä. Ne eivät ole riippuvaisia ulkolämpötilasta. Maalämmössä ei kuitenkaan ole välttämättä taloudellisesti kannattavaa mitoittaa sataprosenttisesti, jolloin lisäenergian tarve kasvaa. Muut järjestelmät vaativat lisäenergiaa tai rinnalle toisen varajärjestelmän. Lämpöpumpuissa varajärjestelmänä ja lisäenergiana voi toimia laitteen oma sähkövastus. Kaukolämmön ja maalämmön hyötysuhde on hyvä, kun taas ilma-vesilämpöpumpun ja ilmalämpöpumpun huono. Huono hyötysuhde johtuu kylmistä vuodenajoista.
Investointien taloudellinen kannattavuus
Taloudellisen kannattavuuden saavuttaminen voi tuottaa haasteita. On pohdittava, millaiset investoinnit ovat mahdollisia ja millä aikavälillä takaisinmaksu olisi hyvä olla. Täytyy miettiä myös yrityksen jatkuvuutta.
Pidemmällä aikavälillä uuden järjestelmän investoinnista tulee taloudellisesti kannattavampaa. Öljylämmitysjärjestelmän vaihtaminen on kuitenkin elinkaaritaloudellisesti kannattavaa suhteellisen korkean öljyn hinnan vuoksi. Kartoituksen avulla toimeksiantaja voi vertailla järjestelmiä ja valita omiin tarpeisiin sopivimman vaihtoehdon.
Lähde:
Alander, A. 2024. Hiiliviisaiden lämmitysmuotojen kartoitus konepajalle – Case TunturiTec. Opinnäytetyö. Turun ammattikorkeakoulu.
Kuva: Pixabay