Opinnäytetyö aiheesta Outokummun Energia Oy:n kaukolämmön energiatehokkuuden parantaminen

Artikkeli

opinnäytetyöstä lisätietoa energiatehokkuudesta kaukolämpötoiminnassa

31.07.2020 06:42

Ollessani nyt toista vuotta Outokummun Energialla töissä, sain mahdollisuuden tehdä opinnäytetyöni kyseiselle yritykselle. Olin siis neljännen vuoden energia- ja ympäristötekniikan opiskelija Joensuun Karelia-ammattikorkeakoulusta. Idea tähän aiheeseen tuli kaukolämpöpäällikkö Antti-Eemeli Piipolta, jolta kyselin mahdollisia aiheita viime syksynä. Valitsin tämän aiheen, koska se vaikutti mielestäni mielenkiintoisimmalta.

Energiatehokkuus on keskeinen asia kaukolämpötoiminnassa. Mielestäni perusajatuksena  on, että pyritään ostamaan mahdollisimman vähän energiaa, mutta toisaalta tuottamaan mahdollisimman paljon energiaa samalla polttoainemäärällä. Opinnäytetyössäni selvitin siis Outokummun Energian kaukolämpötoiminnan energiatehokkuuden parantamista. Työn tuloksena saadut selvitykset voivat mahdollisesti antaa yritykselle lähtökohtia, joista se voi alkaa miettimään jatkotoimenpiteitä.

Työssäni tarkastelin ensin toimitetun kiinteän polttoaineen kosteuden sekä lämmöntalteenottotehojen suhdetta toisiinsa vuosina 2011 - 2019. Tavoitteenani oli selvittää, oliko niiden välillä merkittävää riippuvuutta. Tulosten perusteella vain kahtena vuonna havaitsin jonkinlaista riippuvuutta, mikä ei kuitenkaan ollut lähellekään merkittävää tasoa. Mikäli riippuvuutta olisi ollut merkittävästi, olisi voinut miettiä jatkotoimenpiteitä energiatehokkuuden näkökulmasta.

Toisena tavoitteena tutkin Caligo Oy:n patentoimaa savukaasupesuri-lämpöpumppujärjestelmää entisten pesurien tilalle, jotka eivät sisällä lämpöpumppua. Vaihtoehtoina olivat suuremman kattilan pesurin tilalle asennettava 10 MW:n savukaasupesuri ja molemmille kattiloille yhteinen 17 MW:n pesuri. Näistä laskin takaisinmaksuajat sekä tein herkkyystarkastelua. Tuloksien perusteella 10 MW:n pesuri on huomattavasti kannattavampi sen pienemmän takaisinmaksuajan (n. 8 vuotta) perusteella. 17 MW:n pesurin investointihinta oli noin kolme kertaa suurempi, eikä se tuonut myöskään merkittävästi suurempia vuotuisia säästöjä.

Savukaasupesuri-lämpöpumppujärjestelmä (Kuva: Caligo Oy 2020).

 

Kolmantena tavoitteena selvitin, millaisia toimenpiteitä, komponentteja, sekä kustannuksia lämpölaitoksen ulkolämpötilamittarin vaihtaminen WMO:n (Maailman ilmatieteenjärjestö) mukaisiin standardeihin vaatii. Tuloksien perusteella mittarin uusiminen hoituu pienillä kustannuksilla (n. 1000 €) ja soveltuva paikka on suoraan lämpölaitoksen vieressä, eteläpuolella. Lyhyen etäisyyden vuoksi kaapelinvedolle tulisi lyhyt matka. Lämpötila-anturiksi soveltuu parhaiten Vaisala Humicap HMP155, koska lämpölaitokselle soveltuva sijoituspaikka voi kärsiä ajoittain työkoneiden aiheuttamasta tärinästä sekä pölystä. Anturi tulisi peittää esimerkiksi ns. Stevenson Screen -lämpötilakojulla estämään auringon tuomaa säteilyä.

ILMAKUVA.png

Ulkolämpömittarille soveltuva paikka, ilmakuva lämpölaitoksesta

(Kuva: muokattu lähteestä Google Maps).

 

Outokummun Energian suurin mielenkiinto oli savukaasupesuri-lämpöpumppujärjestelmän kannattavuuden tutkimisessa. Potentiaalinen 10 MW:n pesuri tuo vuodessa merkittäviä säästöjä, ja alhaisen investointihinnan perusteella takaisinmaksuaika on hyvällä tasolla. Ulkolämpötilamittarin uusimisessa yrityksen kannattaa pohtia, haluaako siihen investoida. Mikäli vanha mittari heittäisi talvella puoli celsiusastetta, menetetään kattiloihin turhaan energiaa.

Työ toi minulle ammatillista osaamista ja kuva kaukolämpötoiminnasta tarkentui entisestään. Yhteistyö eri sidosryhmien kanssa sujui ongelmitta ja apua sai aina sitä tarvittaessa niin työtovereilta, opettajilta kuin myös asiantuntijoiltakin. Haluan lopuksi kiittää Outokummun Energiaa tästä lopputyömahdollisuudesta, josta sai hyvät valmiudet kohti uusia haasteita tulevaisuuden työelämässä.

 

-        Nuutti Hakkarainen

NUUTTI.jpg

 

​​​​​​​