Valtavat ilma-vesilämpöpumput Ideaparkin katolle – ”Energian tuottaminen kustannustehokkaampaa”

Lempäälässä sijaitsevan kauppakeskus Ideaparkin energiatehokkuushankkeessa on kehitetty energiaa kierrättävä järjestelmä. Järjestelmä hyödyntää hukkaenergiaa lämpöpumppujen avulla. Energiahankkeen toteuttajana on ollut Enerz oy, lvi-urakasta on vastannut Are oy. Sähköenergiakulutuksen on tarkoitus puolittua toimenpiteiden avulla. 

Energiansäästöprojektin myötä kauppakeskuksen katolla olleet vedenjäähdytyskoneet vaihdettiin neljään valtavaan, noin viisi tuhatta kiloa painavaan ilma-vesilämpöpumppuun.

Enerzin suunnittelujohtaja Toni Myllyniemi kertoo, että ilma-vesilämpöpumppu tuottaa kuluttamallaan yhdellä kilowatilla sähköenergiaa 2–4 kilowattia lämpö- tai jäähdytysenergiaa, riippuen vallitsevista ulkoilman olosuhteista. 

– Eli sähköenergialla saadaan tuotettua enemmän lämpöenergiaa kuin kaukolämmöllä. Siten energian tuottaminen on kustannustehokkaampaa. Lämmitysenergiaa säästetään järkevällä ohjauksella: ilmanvaihtoa ohjataan alueittain kierrätysilman ja raittiin ilman osalta tarpeen mukaisesti, eikä kauppakeskusta tuuleteta tarpeettomasti käyttöaikojen ulkopuolella.

Energiakuormien kierrätystä 

Sisäisiä energiakuormia kierrätetään rakennuksen sisällä energiankierrätyslämpöpumpuilla. Lisäksi kauppakeskuksen rakennusautomaatiota modernisointiin ja säätöohjelmat uusittiin. Toimenpiteiden avulla vuosittainen kaukolämmön tarve tulee suunnitelman mukaan puolittumaan yli 6 000 MWh:sta alle 3 000 MWh:iin. Lisäksi sähköenergiakulutus laskee toimenpiteiden avulla vuositasolla noin 650 MWh.

– Ilmamassa on rakennuksessa iso, ja ajoittain käyttäjiä on vähän. Aina ei tarvitse ottaa ulkoa raitista ilmaa, vaan ilmaa kannattaa ajoittain kierrättää myös rakennuksen sisällä, Myllyniemi sanoo.

Rakennuksen talviaikainen jäähdytys toimii siten, että jäähdytysenergiaa ei oteta suoraan ulkoa.

­­– Energiakierrätyslämpöpumput tekevät jäähdytysenergian ja samalla tuottavat lämmitysenergiaa kiinteistöön. Kun osa tiloista tarvitsee lämmitystä ja toinen osa jäähdytystä, niin ei yritetä tuottaa molempia samanaikaisesti eri laitteilla. Jo kertaalleen tuotettua energiaa siirretään lämpöpumpulla toisesta tilasta toiseen, eli kierrätetään energiaa kiinteistön sisällä.

Ilmanvaihtokoneisiin, joissa ei ole ollut aiemmin jäähdytystä, lisättiin jäähdytyspatterit. 

­– Niiden kautta pusketaan lämmitystä lämmityskaudella. Jäähdytysverkostoa käytetään talvella ilman lämmittämiseen ja kesällä jäähdyttämiseen. Eli kokonaisuuden osalta päästiin paljon pienemmillä kustannuksilla, kun turhilta töiltä vältyttiin. Suurempia putkitöitä ei tarvinnut tehdä. 

Valvomon automaatio pitää huolen, että sisäolosuhteet pysyvät vähintään S2-sisäilmaluokituksen tasolla. Olosuhdehallinnan avuksi asennettiin uusia olosuhdeantureita.

– Rakennusautomaation ohjauksella on iso merkitys energiankulutuksessa. Suunnittelemme, miten järjestelmän pitäisi toimia, ja sitä ohjataan sen mukaisesti. 

Enerzin käyttämä automaatio-ohjelmisto on yrityksen omaa käsialaa. 

– Meillä on sekä Latviassa että Liettuassa oma ohjelmointiporukka, joka on kehittänyt järjestelmän. 

Toimintavarmuutta EC-puhaltimilla

Kauppakeskuksessa projekti ei ole juuri näkynyt. Keskuksen sisällä ei tarvinnut tehdä isoa remonttia. Urakka lämpö- ja jäähdytysputkien osalta aloitettiin maaliskuussa. 

– Suurimmat muutokset tehtiin konehuoneiden puolella. Lisäksi ilmanvaihtokoneiden vanhat puhaltimet vaihdettiin EC-puhaltimiin. 

Kartoitusvaiheessa oli huomattu, että ilmanvaihtokoneet kuluttavat paljon sähköä. 

– Vanhoissa hihnavetoisissa puhaltimissa on hyötysuhde huono, joten niiden tilalle asennettiin EC-puhaltimet. Myös huolto- ja korjauskustannukset ovat pienemmät, sillä EC-puhaltimissa ei ole muita rikkimeneviä osia kuin moottori. 

EC-puhallinseinän avulla saavutetaan myös toimintavarmuutta. Yhdessä seinässä on noin seitsemän puhallinta. Jos yksi puhallin putoaa pois pelistä, ilmanvaihto ei pysähdy.

Onnistunut nostourakka 

Pienen neuvotteluhuoneen kokoiset ilma-vesilämpöpumput nostettiin kauppakeskuksen katolle lokakuun alkupuolella. 

– Vanhat vedenjäähdytyskoneet nostettiin ensin pois. Niistä jouduttiin purkamaan sisuskaluja noin kahden tuhannen kilon verran, sillä nosturin kapasiteetti ei olisi muuten riittänyt. 

Nostoille kymmenen metrin korkeuteen tuli kantomatkaa noin sata metriä, sillä pumput sijoitettiin keskelle rakennuksen kattoa. Viisi tuhatta kiloa painava pumppu tarvitsee todella järeän vastapainon, jotta nosturi pysyy tasapainossa. Myllyniemi oli paikan päällä seuraamassa nostoja. 

– Nostot aloitettiin iltakymmeneltä ulkopuolisten riskien minimoimiseksi. Sää oli sateinen ja synkkä, mutta tyyni. Nostot sujuivat suunnitellusti ja ongelmitta. Oli hieno katsoa paikan päällä, kun kaikki loksahti kohdilleen. Laitteet tippuivat nätisti omalle paikalleen ja siellä ovat. 

Myös aikataulullisesti projekti sujui mallikkaasti. 

– Pumppujen nostolle oli varattu kolme iltaa, ja siinä ajassa tuli valmista. Kokonaisuudessaan projekti on toimintakokeita vaille valmis. Pääsemme luovuttamaan kohteen aikataulun mukaisesti tämän vuoden puolella. 

Business Finlandilta tukea

Myllyniemi sanoo, että tämänkaltaiset investoinnit mielletään helposti todella kalliiksi. 

– Mutta takaisinmaksuajaksi laskettuna investointi muuttuukin järkeväksi. Suunnitelman mukaan Ideaparkissa syntyy säästöä noin 150 000–200 000 euroa vuositasolla. Lisäksi Business Finland myöntää 20 prosenttia tukea energiansäästöhankkeisiin. Tähänkin projektiin tuki saatiin. 

Business Finlandin tuen avulla voidaan leikata vuosi tai kaksikin takaisinmaksuajasta pois.

Energiansäästöprojekti sisältää kahden vuoden seuranta- ja optimointijakson. Asiakkaan halutessa seurantaa ja optimointia jatketaan vielä jakson jälkeenkin. 

– Ensimmäinen vuosi seurataan ja toisena vuonna säädetään sitten rajummin. Jos järjestelmä saadaan optimoitua vielä paremmin kuin on suunniteltu, niin säästöä voi syntyä enemmänkin kuin alun perin on ajateltu.

Kokonaisuudessaan projekti on sujunut Myllyniemen mukaan jouhevasti. 

– Ideaparkin kanssa on yhteistyö ja kommunikaatio toiminut todella hyvin. Ideaparkin päässä teknisenä päällikkönä on toiminut Tero Mäkelä. Itse aloitin tämän projektin parissa jo vuonna 2021. Pääsimme aloittamaan suunnittelun viime vuonna, ja alku- ja hankesuunnittelun jälkeen Saku Pynnönen teki loppusuunnittelun ja toteutuskuvat. 

Myllyniemi sanoo, että pientä säätöä projektissa tulee aina, mutta ei mitään niin suurta, että aikataulu olisi viivästynyt. 

– Muutamia muutoksia on matkan varrella tehty, mutta pääasiassa se on ollut työmaalla tapahtunutta kehitystyötä. Jos asentaja huomaa paremman tavan, niin toki muutamme alkuperäisiä suunnitelmia. Mutta kyse on ollut pienistä asioista, mitään yllättävää ei eteen tullut.