Kirjoittaja:
Jukka Rantala
Koulutus ja Tutkimusvastaava,
Turun ammattikorkeakoulu
Rakentamista ohjaavan normiston muuttuminen saa aikaan muutoksia saneeraus- ja uudisrakennuskohteissa ja samanaikaisesti ilmastonmuutoksen hillintä kiristää rakenteisiin ja eristykseen kohdistuvia vaatimuksia. Ekologisuuden tavoitteet ja siitä johtuvat rakenteiden muutokset laskevat kiinteistöjen lämmitykseen tarvittavaa tehoa.
Kiinteistöjen sähköjärjestelmät muuttuvat myös kauko-ohjauksen ja älyratkaisujen myötä
Langattomia protokollia käyttävät järjestelmät mahdollistavat saneerauskohteiden laajemmatkin muutokset, jotka aiemmin olisivat olleet liian kalliita. Kiinteistökohtaiset aurinkosähköjärjestelmät kasvattavat suosiotaan. Akkuteknologiaan liittyvä sähkön varastointimahdollisuus ja kulutuksen siirto ovat myös uusia nousevia trendejä, johon liittyen oikean sähkösopimustyypin valinta on kannattavuuden näkökulmasta noussut uuteen rooliin.
Suoraa sähkölämmitystä on pidetty käyttökustannuksiltaan kalliina. Kiinteistön elinkaaren, investoinnin takaisinmaksun ja järjestelmien kokonaispäästöt kuitenkin vaikuttavat lopputulokseen.
Perinteisten tilakohtaisten sähköpatterien käyttöä saneerauskohteissa ja uudisrakentamisen matalaenergiaratkaisuissa ei ole huomioitu riittävästi. Suoran sähkölämmitysjärjestelmän edut liittyvät edelleen koeteltuun tekniikkaan, tilakohtaiseen nopeaan reagointiin ja investoinnin edullisuuteen. Suoraa sähkölämmitystä on pidetty käyttökustannuksiltaan kalliina, mutta tilanne ei kuitenkaan ole enää näin yksiselitteinen. Kun vaihtoehtoja tutkitaan kiinteistön elinkaaren, investoinnin takaisinmaksuajan ja järjestelmien kokonaispäästöjen näkökulmista, näyttävät tulokset erilaisilta.
Sähkölämmityksen uudet mahdollisuudet selvitetään tutkimuksen kautta
Kotimaisia öljytäytteisiä sähköpattereita valmistava Warmos Lämmitys Oy ja Turun ammattikorkeakoulu ovat alkaneet selvittämään suoran sähkölämmityksen toteuttamista öljytäytteisillä lämmittimillä. Yhteistyö on aloitettu kartoittamalla patterien ominaisuuksia ja valmistusta. Rakentamisen ohjaus ja ympäristöön liittyvät seikat ovat luoneet suoralle sähkölämmitykselle uusia mahdollisuuksia, joita tulee tutkia lisää ja kehittää eteenpäin.
Yhteistyön kuusi teemaa
» Älykkäät ratkaisut mahdollistavat tilojen käyttöön liittyvän oppimisen, ennakoinnin ja energian hintaan liittyvän optimoinnin. Sähkölämmittimet voivat luoda itsenäisen mesh-verkon, johon liitetään paikallinen tai pilveen liitetty ohjaus, tai pattereita voi ohjata älykotijärjestelmällä. Lämmitin voidaan kytkeä olemassa olevaan järjestelmään tai se voi toimia itsenäisesti. Keskitetyllä ohjauksella reagointi on nopeaa ja säätilaa sekä sähkön hinnanmuutoksia voidaan ennakoida.
» Aurinkopaneelien investointikustannukset ovat laskeneet ja niiden käyttö sähkölämmittimien kanssa ei vaadi muutoksia lämmitysjärjestelmään. Paneeleilla tuotettu oma sähkö voidaan ohjata patterilämmitykseen ja lämpimän käyttöveden tuotantoon, mikä on tehokasta ja vähähiilistä. Sähkölämmittimillä toteutetun järjestelmän investointisäästö voidaan ohjata aurinkosähköjärjestelmän toteutukseen heti, tai myöhemmin, ilman erillistä sähkölämmittimien muutoskustannusta.
» Kulutuksen siirto sähkölämmitysjärjestelmässä on ennen ollut mahdollista varaavan massan avulla, mutta akkuteknologioiden kehitys mahdollistaa sähkölämmityksen kytkemisen akkujärjestelmään, jossa energiaa voidaan varastoida akkuihin, kun sähkö on edullisimmillaan. Yöajan halvempaa sähköenergiaa voidaan myös käyttää akuston lataamiseen, ja näin leikata hintahuippujen vaikutusta. Akustoa voi käyttää myös kiinteistön varavoimanlähteenä sähkökatkojen aikana.
» Saneerauskohteiden korvausinvestointi kannattaa aina toteuttaa kiinteistön yksilöllisyys huomioiden. Kustannukset ovat useimmiten alhaisemmat korvattaessa vanha öljylämmitysjärjestelmä suoralla sähkölämmityksellä kuin esimerkiksi vesikeskusjärjestelmällä, mikä osaltaan johtuu siitä, että saneerauksen yhteydessä on usein, tehtävä muutoksia myös pattereihin ja lämmönjakoputkistoihin. Lämpöpumppujen aikaansaamaa säästöä menetetään sitä enemmän, mitä kuumempaa vettä tarvitaan lämmityspiirissä. Vastaava lämpötilaerojen vaikutus näkyy myös ilmaa lämmittävien laitteiden hyötysuhteissa ja useimmiten lämmön jakautuminen kiinteistön sisällä edellyttää lämmitetyn ilman kiertoa, tai useampaa sisäyksikköä, mille toteutuksena voi olla omat esteensä. Kiinteistöjen yksilöllisyys ja lämmöntarve vaikuttaa olennaisesti lämmitysjärjestelmän saneeraukseen ja elinkaaren aikaiseen kustannukseen.
» Elinkaarilaskentaa tulisi hyödyntää uudiskohteen ja saneerauskohteen lämmitystapaa valittaessa. Järjestelmien investointilaskennassa jäävät alkuinvestointisäästöt usein huomiotta. Harvoin käsitellään vaihtoehtojen välistä investointisäästöä, minkä pitäisi olla elinkaarilaskelman aktiivinen osa. Yleensä takaisinmaksuun liittyvät laskelmat painottavat investointien tuomaa säästöä, mutta asia ei ole yksiselitteinen ja laskelmissa laitteistojen huoltokustannukset on usein huomioitu puutteellisesti. Jos alkuinvestointien ero on merkittävä, saattaa investoinnissa tehty säästö kasvaa sijoitettuna merkittäväksi vertailujakson aikana. Elinkaarilaskelmassa pitäisi aina huomioida myös investointisäästön tuottokorko.
» Suoran sähkölämmityksen aikaansaama ympäristökuorma on koetellun ja sangen suoraviivaisen teknologian osalta investoinnin alkuvaiheessa vähäinen ja osat ovat lähtökohtaisesti kierrätettäviä. Järjestelmä ei sisällä ilmakehään vapautuvia kasvihuonekaasuja. Käytön aikana tuotettu hiilidioksidikuorma on laskettavissa toteutuneen kulutuksen ja esimerkiksi Fingridin julkaiseman tiedon avulla. Jos tavoite hiilineutraalista sähköstä toteutuu, on myös sähköön perustuvan lämmityksen toiminta hiilineutraalia ja koko järjestelmän ilmastovaikutus on investoinnin komponenttien ja kohteeseen suoritetun asennuksen summa.
Muutosten seurauksena suoran sähkölämmityksen asema näyttäisi olevan muuttumassa ja järjestelmänä suora sähkölämmitys voi saada uusia ominaisuuksia.
Teksti ja kuva © Warmos