Tulosta Tulosta Lähetä linkki Bookmark and Share

VTT tutkii hiilidioksidin käyttöä jäähdytyksessä Vakka-Suomessa

14.02.2007


Energiataloudellisuus tavoitteena

VTT kehittää järjestelmää, jossa hiilidioksidia lämmönsiirtoaineena hyödyntävää lämpöpumppua käytetään sekä urheilupaikkojen jäähdytykseen että lämmitykseen. Hiilidioksidipohjainen kylmän- ja lämmönsiirto voi puolittaa energiankulutuksen. Energiaa säästyy ja kasvihuonekaasupäästöt ilmakehään minimoituvat. Seuraavana tavoitteena on lämmitys-jäähdytyskonsepti, joka soveltuu kiinteistökohtaisesta jäähdytyksestä kaukojäähdytykseen. Ensimmäiseksi hiilidioksidin käyttöä testataan Uudessakaupungissa Vahterusring-hiihtoputkessa, joka tarjoaa hyvän tutkimusympäristön nyt käynnistyneelle hankkeelle.

VTT selvittää vuoden 2007 alussa käynnistyneessä hankkeessa, mitkä ovat hiilidioksidin järkevät käyttökohteet ja -alueet sekä säätötavat. Samoin tutkitaan lämpö- ja kylmävarastojen käyttömahdollisuuksia sekä optimoidaan koko järjestelmän käyttö.

VTT on luonut perustaa hankkeelle syksyllä 2006 päättyneessä tutkimuksessa, jossa on kehitetty aluetasoisia ja yksittäisten asiakaskohteiden kylmäntuotannon laitteistoja ja järjestelmiä, kylmäntuotannon ja lämmöntuotannon integrointia sekä kylmänsiirto-, jakelu- ja varastointiratkaisuja. Tuloksia voidaan hyödyntää tekniikoiden valinnassa sekä varaston lämpötilan, koon ja tehon mitoituksessa.

Hanke osoitti, että oikeilla mitoituksilla ja valinnoilla on mahdollista saavuttaa kymmenien prosenttien säästöjä sekä investointi- että käyttökustannuksissa.

Energiaa säästyy, kasvihuonekaasut minimiin

Ensimmäiseksi testataan hiilidioksidin käyttöä jäähallin, jääkenttien tai hiihtoputken jäähdytyksessä ja syntyvän lämmön siirrossa uimahallin tai liikuntatilojen lämmitykseen. Lopullisena tavoitteena on kehittää lämmitys – jäähdytyskonsepti, jota voidaan soveltaa laajasti – kiinteistökohtaisesta jäähdytyksestä kaukojäähdytykseen. 

Hiilidioksidin hyvä lämmönsiirtokapasiteetti pienentää virtausmääriä. Yhdessä hiilidioksidin pienen viskositeetin kanssa tämä vähentää pumppaus¬tehon tarvetta eli säästää energiaa jopa 50 %. Jaksottamalla lämpöpumpun käyttöä varastojen avulla, pumpun käyttöikää on mahdollista jatkaa sekä pienentää sähkökustannuksia. 

Perinteisesti lämmönsiirtoon on käytetty huonomman lämmönsiirtokyvyn omaavia liuoksia, jolloin virtausmäärät ja tehontarve nousevat huomattavasti suuremmiksi. 

Hiilidioksidin kasvihuonekaasuvaikutus on alle 0,1 % käytössä oleviin kylmäaineisiin verrattuna. Hiilidioksidi on myös mahdollista kerätä talteen, jolloin sen kasvihuonekaasuvaikutus nollautuu. Se ei myöskään reagoi kovin hanakasti korkeissakaan lämpötiloissa muiden aineiden kanssa.

Hiihto- ja kuntoputki tutkimusympäristönä

Lämpöpumpun lämmitys-jäähdytys -sovellutuksia löytyy jo Suomesta. Esimerkiksi Uudessakaupungissa hiihtoputki jäähdytetään -3 asteeseen ja sen rinnalla kulkeva kuntoputki lämmitetään +8 asteeseen. Lämpöpumppukoneistossa on kylmäaineena ammoniakki, liikuntatiloissa hiilidioksidi ja glykoliliuos. Vahterusring-hiihtoputki tarjoaa hyvän tutkimusympäristön nyt käynnistyneelle hankkeelle.

VTT:n koordinoimaan hankkeeseen osallistuvat myös Tampereen teknillinen yliopisto ja Åbo Akademi sekä kymmenkunta yritystä. Hanke kuuluu Tekesin Hajautettujen energiajärjestelmien teknologiat DENSY -teknologiaohjelmaan.

img

Vahterusring-hiihtoputki tarjoaa hyvän tutkimusympäristön VTT:n vetämälle hankkeelle. Kuva: Vahterus Oy


Kuva isompana

img

Poikkileikkaus. Kuva: Vahterus Oy


Kuva isompana

img

Järjestelmäkaavio. Kuva: Vahterus Oy


Kuva isompana

 

 

Lisätietoja

Kari Sipilä
Erikoistutkija
020 722 6550