Energiankulutus kuriin auringon ja vapaajäähdytyksen avulla
Toukokuussa Ouluun valmistunut KOY Oulun Kiilakivi hyödyntää aurinkoenergiaa katolle asennetuilla 244 paneelilla.
Toukokuussa Ouluun valmistunut KOY Oulun Kiilakivi hyödyntää aurinkoenergiaa katolle asennetuilla 244 paneelilla. Lisäksi sairaaloille ominaista suurta energiankulutusta on minimoitu monin eri tavoin toteutetun vapaajäähdytyksen avulla. Energiatehokkuutta parantaa myös säteilylämmitys- ja -jäähdytysjärjestelmään liitetty yksipiirisäteilijä, joka estää tilojen samanaikaisen lämmittämisen ja jäähdyttämisen.
OP Vakuutus Oy:n omistama Pohjola Sairaala -verkosto sai alkunsa vuonna 2013 Helsinkiin rakennetusta, ortopediaan keskittyneestä sairaalayksiköstä. Sittemmin perustettuihin sairaaloihin on liitetty myös leikkaussalitoimintoja, jotka ovat palvelleet muutakin kuin tuki- ja liikuntaelimiin liittyvien tapaturmien hoitoa. Samalla energiantehokkuuden tärkeys on edelleen kasvanut, koska leikkaussalitoimintoja on otettu mukaan ja koska tilojen käyttöolosuhteet on pyritty saamaan mahdollisimman miellyttäviksi jäähdytyksen avulla.
Oulun Pohjola Sairaala poikkeaa energiateknisiltä ratkaisuiltaan kaikista muista siinä, että siellä mahdollisimman suuri osuus energiantarpeesta tyydyttyy aurinkoenergialla. Ratkaisua edesauttoi Oulun Energian vuosia kestänyt aktiivinen aurinkosähköjärjestelmien kehitystyö.
”Aurinkopaneelit otettiin mukaan jo arkkitehtisuunnitteluvaiheessa, millä oli erittäin suuri merkitys lopputuloksen optimoinnin kannalta. Pääsuunnittelija Kalevi Näkki otti vesikattojen linjoissa huomioon myös aurinkopaneelikentän jo varhaisimmissa piirustusluonnoksissaan”, kertoo Oulun Energian aurinkoenergialiiketoiminnan tuotepäällikkö Olli Tuomivaara.
Yhteensä 244 paneelilla pystytään tässä tapauksessa tuottamaan energiaa aurinkoisella säällä runsaat 500 kWh päivässä. Kentän paneeliteho on 64,66 kWp.
”Paras teho saavutettaisiin, jos paneelit asennettaisiin 45 asteen kulmaan suoraan etelää kohti. Käytännössä 20 asteen kallistus on kompromissi. Tällä kulmalla paneelit vielä tuottavat energiaa verrattain hyvin ja silti tuulikuormat eivät ole ongelma. Jyrkempi kulma olisi merkinnyt pidempiä paneelirivien välejä eli pienempää paneelien kokonaispinta-alaa. Tällöin vuositasolla olisi saatu energiaa vähemmän”, Tuomivaara sanoo.
Jäähdytysenergiaa säästyy
Oulun Energia on toimittanut Pohjola Sairaalan työmaalle aurinkoenergiatekniikan avaimet käteen – periaatteella. Toimitus sisälsi 244 paneelin lisäksi muun muassa kolme invertteriä sekä aurinkoenergiajärjestelmän suunnittelun ja asennuksen. Rajapintana kaiken muun talotekniikan toteuttaneen Caverion Suomi Oy:n urakan suhteen on aurinkosähköjärjestelmän ryhmäkeskuksen ja kiinteistön pääkeskuksen välinen syöttökaapeli.
Caverion Suomen hankekehityspäällikkö Arto Paaso pitää toukokuussa valmistuvan hankkeen erityispiirteenä kaiken kaikkiaan sitä, että energiatekniikassa on haettu kautta linjan ennakkoluulottomia ratkaisuja.
”Vapaajäähdytyksen hyödyntäminen on viety tässä hankkeessa pitkälle. Ilmanvaihdon esilämmityspatterien ja vedenjäähdyttimen vapaajäähdytyksen tuottama energia varastoidaan kylmäakkuna toimivan 65 kuutiometrin sprinklerialtaan avulla”, Paaso sanoo.
Jäähdytys hoituu kaikkien muidenkin Pohjola Sairaaloiden tapaan säteilypaneelien avulla. Uutta niiden käytössä on tässä tapauksessa se, että säteilypaneelijärjestelmään on liitetty järjestelmän yksipiiriseksi muuntava toimilaite. Sen avulla tulee eliminoiduksi se energiatehottomuus, että jäähdytys ja lämmitys toimisivat samanaikaisesti.
”Tällaisessa kohteessa, jossa sekä LVI- että sähkötekniikan määrä on noin puolitoistakertainen esimerkiksi vastaavan kokoiseen toimistokiinteistöön verrattuna, energiaa säästävien ratkaisujen merkitys korostuu”, Paaso sanoo.
Ylläpitovastuu urakoitsijalla
Koko hanke on toteutettu projektinjohtourakkana, jonka pääurakoitsija on Lapti Oy. Projektinjohtoperiaate on ulotettu myös Caverion Suomen sivu-urakoihin, joiden päätyttyä Caverionin ylläpitovastuu – ja samalla taloteknisten järjestelmien takuuaika – jatkuu vielä viiden vuoden ajan.
”Laitevalinnat on tehty tunnettujen, hyviksi tiedettyjen toimittajien tuotteista. Hankinnassa on otettu huomioon huollettavuus sekä laitteiden kestävyys koko elinkaaren aikana ja niiden energiankulutus”, sanoo Caverion Suomen hankekehityspäällikkö Jari Hyvönen.
Oulun Energian aurinkoenergiajärjestelmän takuu ja ylläpitovastuu puolestaan ulottuvat kymmenen vuoden päähän. Jotta viiden ja kymmenen vuoden ylläpito onnistuvat tavoitteissaan, ei riitä, että tekniikka toimii moitteettomasti. Lisäksi talotekniikan käyttötalous on pidettävä kurissa, missä automaation lisäksi sairaalahenkilöstön osallistaminen on avainasemassa. Tästä syystä Caverion Suomi kouluttaa henkilökunnan käyttämään järjestelmiä niin, ettei energiaa tarpeettomasti kulu.
”Ilmamäärät toki säädetään niin, ettei energiaa säästetä työskentelyolosuhteiden kustannuksella. Toimistotiloissa pärjätään neljällä litralla sekunnissa neliömetriä kohti, mutta leikkaussaleissa tarvittava ilmanvaihtokerroin on 20”, Arto Paaso kertoo.
Kojan toimittamista jäähdytyskojeista toinen, osin vapaajäähdyttimenä toimiva on teholtaan 350 kW ja toinen runsaat 400 kW.
Automaation avittamana optimoitu energiankulutus näkyy myös valaistuksen alentuneina kulutuslukemina. Sairaalan koko valaistus on toteutettu led-teknologialla, johon on nykyisin vaivatonta liittää tarpeenmukaista, automaation ohjaamaa toiminnallisuutta.
”Led-valaisimia kohteessa on noin 2000 kappaletta. Esimerkiksi vastaanottohuoneiden led-paneelien polttoikä on noin 100 000 tuntia”, Jari Hyvönen kertoo.
Oulun Pohjola Sairaala
- Rakennuttaja: OP Kiinteistösijoitus Oy
- Kiinteistön (Kiinteistö Oy Oulun Kiilakivi) managerointi: Newsec Asset Management Oy
- Työmaan aikataulu: huhtikuu 2016–toukokuu 2017
- Kerrosala: 9295 br-m2
- Projektinjohtourakoitsija: Lapti Oy
- Talotekninen projektinjohtourakoitsija: Caverion Suomi Oy
- Pääsuunnittelu: Aihio Arkkitehdit Oy / Kalevi Näkki
- LVIA-suunnittelu: LVI-Insinööritoimisto Plan-Air Oy
- Sähkösuunnittelu: Ramboll Finland Oy
- Aurinkoenergiajärjestelmä: Oulun Energia
- Aurinkopaneeleja: 244 kpl á 0,27 kW
- Ilmamäärät: 2–4 l/m2s (toimistotilat ja potilashuoneet), 2 m3/s (leikkaussalit)
Pääkuva: Aurinkoenergiajärjestelmään sisältyy muun muassa kolme invertteriä.
Teksti ja kuvat Vesa Tompuri
