Uusi häviötön kaukolämpöputki parantaisi energiatehokkuutta lämmönjakelussa
Mäntyharjulainen Soprus Oy on kehittänyt lämpöpumpputeknologiaa hyödyntävän kaukolämpöputkiratkaisun, jonka avulla voitaisiin merkittävästi vähentää lämmönsiirtoverkostossa tapahtuvaa lämpöhäviötä.
Patentoidun ratkaisun teknistaloudellista kannattavuutta arvioitiin tekn. yo Rami Koivulan diplomityössä LUT:n energiatekniikan laitokselle. Työn tulokset ovat lupaavia: järjestelmä osoittautui kannattavaksi kaikissa tarkastelluissa esimerkkitilanteissa, ja sen investoinnin takaisinmaksuaika selvästi teknistä käyttöikää lyhyemmäksi.
Kaukolämpö on Suomen yleisin lämmitysmuoto, ja kattaa lähes puolet suomalaisten kiinteistöjen lämpöenergiasta. Yhdistetyn sähkön- ja lämmöntuotantoon perustuva kaukolämmitys on energiatehokasta. Energiatehokkuutta kuitenkin vähentää kaukolämmön siirtoverkostoissa tapahtuva lämpöhäviö, joka on keskimäärin noin 10 prosenttia kaukolämmöllä tuotetun lämpöenergian määrästä.
Soprus Oy:n uusi häviötön kaukolämpöjohto tarjoaa ratkaisun tähän haasteeseen. ”Järjestelmämme perustuu siihen, että lämpöpumpun avulla luodaan keinotekoisesti tilanne, jossa kaukolämpöjohdon vaipan lämpötila ja maaperän lämpötila putken ulkopuolella ovat yhtä suuret”, selvittää yrittäjä Sampo Humalainen Soprus Oy:stä.
”Tällöin lämpöhäviö ei siirry johdon vaipan läpi maaperään vaan johdon sisälle asennettuun keruuputkeen. Näin saadaan kerättyä lämpöhäviö ja maalämpöä hyödynnettäväksi, ja siirron hyötysuhde nousee 100 prosenttiin. Tämä merkitsee säästöä kaukolämmön käyttökustannuksissa.”
Häviöttömän kaukolämpöputken tekninen toimivuus on osoitettu Pertunmaalle noin 700 metrin matkalle rakennetussa demonstraatiokohteessa. Kohteesta saatua mittaustietoa hyödynnettiin myös diplomityössä, jossa sitä käytettiin laskennallisen simulaatiomallin tarkastamisessa. Diplomityöprojektin organisoi Mikkelin kehitysyhtiö Miksei Oy, ja se toteutettiin yhteistyössä Soprus Oy:n ja Etelä-Savon Energia Oy:n kanssa.
Diplomityössä verrattiin häviötöntä kaukolämpöputkea sekä järjestelmää, jossa ei ole lämpöhäviön talteenottoratkaisua. Vertailu suoritettiin yleisesti sovellettujen investointilaskelmamenetelmien perusteella. Investointia tarkasteltiin sekä kokonaisinvestointina, jossa tarkasteltiin kaukolämpöjohtoinvestointia kokonaisuudessaan että lisäinvestointina, jossa tarkasteltiin ainoastaan talteenottojärjestelmän osuutta.
Kokonaisinvestointien vertailussa häviötön kaukolämpöputki osoittautui kaikissa tilanteissa kannattavammaksi kuin ilman talteenottoa toteutettava vaihtoehto. Lisäksi investoinnin kannattavuus kasvaa, kun johto-osuudet pitenevät. Järjestelmää kannattaisi selvityksen mukaan harkita erityisesti kaukolämpöverkon uusinvestointiin kohteissa, joissa johdon kokonaispituus on yli neljä kilometriä ja kaukolämpötoimija toimii myös sähkömarkkinoilla.
”Koivulan mielenkiintoisessa lopputyössä lämmönsiirtojärjestelmälle on löydetty kannattavia esimerkkikohteita. Kaukolämmössä on useita uusia teknisiä ratkaisuja, ja tämä on yksi niistä. Toivomme, että järjestelmälle löytyy pian teollinen toimittaja, jolloin voimme tarkastella tällaista ratkaisua yhtenä vaihtoehtona uusilla kaukolämpöalueilla. Kaukolämpö on varma ja kehittyvä energianjakelujärjestelmä, jossa optimoidaan kerralla kokonaisia kaupunkeja ja kaupunginosia”, toteaa energia-asiantuntija Petri Pelli Etelä-Savon Energiasta.
”Selvitys antaa meille positiiviset lähtökohdat jatkaa esimerkiksi järjestelmän valmistusmenetelmien kehittämistä. Samaan aikaan etsimme järjestelmälle sekä teollista valmistajaa että rahoitusta, jonka avulla järjestelmä saadaan markkinoille. Kaukolämpökohteiden lisäksi ratkaisuamme voidaan hyödyntää myös maalämpöjärjestelmissä, joilla tuotetaan lämpöä useisiin kiinteistöihin”, summaa Humalainen.
Kuvassa HSY:n kaukolämpölaitoksen piippu Helsingissä.
