Monessa yrityskiinteistössä energiaa käytetään samaan aikaan sekä lämmittämiseen että lämmön poistamiseen. Tuotantolaitteet, kylmäjärjestelmät, ilmanvaihto, kompressorit ja erilaiset prosessit voivat tuottaa huomattavia määriä lämpöä, joka johdetaan lopulta rakennuksen ulkopuolelle.
Tätä energiaa kutsutaan hukkalämmöksi. Vaikka kaikkea syntyvää lämpöä ei voida hyödyntää järkevästi, parhaimmillaan osa siitä voidaan ottaa talteen ja käyttää uudelleen kiinteistön tai tuotannon energiantarpeisiin.
Yrityksen näkökulmasta kyse ei ole vain energiansäästöstä. Hukkalämmön hyödyntäminen voi pienentää ostettavan lämmitysenergian tarvetta, tehostaa koko energiajärjestelmää ja samalla vähentää kiinteistön energiankulutukseen liittyviä kustannuksia.
Mitä hukkalämpö tarkoittaa?
Hukkalämpö on lämpöenergiaa, joka syntyy muun toiminnan sivutuotteena mutta jota ei sellaisenaan hyödynnetä. Ilman talteenottoa lämpö poistuu esimerkiksi poistoilman, jäähdytysjärjestelmän, veden tai tuotantoprosessin mukana ympäristöön.
Hukkalämpöä voi syntyä hyvin erilaisissa yrityksissä. Kyse ei siis ole pelkästään raskaasta teollisuudesta.
Mahdollisia hukkalämmön lähteitä ovat esimerkiksi:
- tuotantokoneet ja teolliset prosessit
- kylmä- ja pakastejärjestelmät
- palvelin- ja IT-tilat
- kompressorit ja paineilmajärjestelmät
- poistoilma
- jäähdytysvesi
- ravintoloiden ja suurkeittiöiden kylmälaitteet
- pesu- ja kuivausprosessit
- erilaiset lämpöä tuottavat tuotantolaitteet.
Usein lämpöä syntyy joka tapauksessa riippumatta siitä, hyödynnetäänkö sitä vai ei. Siksi ensimmäinen kysymys on yksinkertainen: voidaanko jo tuotettua lämpöenergiaa käyttää jossakin muualla ennen kuin se johdetaan ulos?
Mihin hukkalämpöä voidaan käyttää?
Paras käyttökohde riippuu siitä, kuinka paljon lämpöä syntyy, millä lämpötilatasolla sitä on saatavilla ja milloin lämpöä muodostuu suhteessa kiinteistön energiantarpeeseen.
Hukkalämpöä voidaan hyödyntää esimerkiksi:
- kiinteistön tilojen lämmityksessä
- käyttöveden esilämmityksessä tai lämmityksessä
- ilmanvaihdon tuloilman lämmityksessä
- tuotantoprosessin toisessa vaiheessa
- varasto-, toimisto- tai sosiaalitilojen lämmityksessä
- vesikiertoisen lämmitysjärjestelmän energialähteenä.
Energia kannattaa yleensä hyödyntää mahdollisimman lähellä paikkaa, jossa se syntyy. Mitä vähemmän lämpöä tarvitsee siirtää ja mitä paremmin hukkalämmön tuotanto osuu yhteen energiantarpeen kanssa, sitä yksinkertaisempi ratkaisu voi olla.
Hukkalämpö voidaan joskus hyödyntää suoraan
Kaikkeen hukkalämmön hyödyntämiseen ei tarvita lämpöpumppua.
Jos hukkalämmön lämpötila on riittävän korkea suhteessa käyttökohteen tarvitsemaan lämpötilaan, energia voidaan joissakin tapauksissa siirtää lämmönvaihtimen avulla suoraan esimerkiksi toiseen vesikiertoon tai prosessiin.
Suora lämmönsiirto on usein energiatehokkain vaihtoehto, koska lämpöä ei tarvitse erikseen nostaa korkeammalle lämpötilatasolle.
Käytännössä yrityskiinteistöissä syntyvä hukkalämpö on kuitenkin usein lämpötilaltaan niin matalaa, ettei sitä voida sellaisenaan hyödyntää esimerkiksi rakennuksen lämmitysverkostossa. Tällöin lämpöpumppu voi tehdä muuten vaikeasti hyödynnettävästä energiasta käyttökelpoista.
Lämpöpumppu nostaa hukkalämmön käyttökelpoiselle lämpötilalle
Lämpöpumpun tehtävä on siirtää lämpöenergiaa matalammasta lämpötilasta korkeampaan lämpötilaan.
Periaate on sama kuin maalämpöpumpussa tai ilma-vesilämpöpumpussa, mutta energialähteenä voidaan ulkoilman tai maaperän sijaan käyttää yrityksen omassa toiminnassa syntyvää lämpöä.
Esimerkiksi tuotantoprosessista tai jäähdytysjärjestelmästä saatava lämpö voi olla liian matalalämpöistä käytettäväksi suoraan kiinteistön lämmityksessä. Lämpöpumpulla sen lämpötilatasoa voidaan nostaa niin, että energia voidaan syöttää esimerkiksi rakennuksen vesikiertoiseen lämmitysjärjestelmään.
Tämä voi olla erityisen kiinnostavaa kohteissa, joissa hukkalämpöä syntyy tasaisesti suuren osan vuodesta.
Esimerkki: kylmälaitteet tuottavat lämpöä ympäri vuoden
Hyvä esimerkki hukkalämmön lähteestä ovat kylmä- ja pakastejärjestelmät.
Kun kylmäjärjestelmä jäähdyttää tilaa tai tuotetta, lämpö ei katoa. Järjestelmä siirtää lämmön pois jäähdytettävästä kohteesta, minkä jälkeen se täytyy luovuttaa jonnekin.
Ilman lämmöntalteenottoa tämä energia voidaan puhaltaa lauhduttimien kautta ulkoilmaan. Sopivassa kohteessa lämpöä voidaan sen sijaan hyödyntää esimerkiksi käyttöveden tai tilojen lämmittämiseen.
Sama periaate voi toimia esimerkiksi päivittäistavarakaupoissa, elintarviketeollisuudessa, ravintoloissa, logistiikkakiinteistöissä ja muissa kohteissa, joissa kylmälaitteisto käy paljon.
Myös jäähdytys ja lämmitys kannattaa tarkastella yhtenä kokonaisuutena
Yrityskiinteistössä voi esiintyä samanaikaisesti lämmitys- ja jäähdytystarvetta.
Esimerkiksi tuotantotilaa tai palvelinhuonetta saatetaan jäähdyttää samalla, kun rakennuksen toisessa osassa tarvitaan lämpöä. Jos järjestelmät toimivat toisistaan täysin erillään, toisessa päässä maksetaan energian poistamisesta ja toisessa uuden lämpöenergian tuottamisesta.
Energiasuunnittelussa kannattaakin tarkastella koko kiinteistöä yhden järjestelmän sijaan. Jos lämmön lähde ja käyttökohde voidaan yhdistää, energian kokonaiskäyttöä voidaan saada huomattavasti järkevämmäksi.
Onko yrityksessä riittävästi hukkalämpöä hyödynnettäväksi?
Pelkkä hukkalämmön olemassaolo ei vielä tarkoita, että investointi olisi kannattava. Olennaista on selvittää ainakin hukkalämmön määrä, lämpötila ja saatavuus.
Arvioinnissa kannattaa tarkastella esimerkiksi seuraavia asioita:
- Missä yrityksen toiminnassa lämpöä syntyy?
- Kuinka paljon lämpöenergiaa on saatavilla?
- Millä lämpötilatasolla energia on?
- Syntyykö lämpöä jatkuvasti vai vain tiettyinä aikoina?
- Milloin kiinteistössä tarvitaan lämpöä?
- Voidaanko energia hyödyntää suoraan vai tarvitaanko lämpöpumppua?
- Mitä nykyistä energiantuotantoa hukkalämmöllä voidaan korvata?
Näiden tietojen perusteella voidaan arvioida teknisesti mahdolliset ratkaisut ja laskea, kuinka paljon ostettavaa energiaa niillä voidaan käytännössä korvata.
Kannattavuus ratkaistaan kohdekohtaisesti
Hukkalämmön hyödyntämisessä ei ole yhtä kaikille yrityksille sopivaa valmista ratkaisua.
Kannattavuuteen vaikuttavat muun muassa käytettävissä olevan hukkalämmön määrä, lämpötilatasot, energiankulutuksen ajallinen vaihtelu, nykyinen lämmitysmuoto sekä tarvittavan järjestelmän investointikustannukset.
Esimerkiksi suuri mutta vain satunnaisesti käytettävissä oleva lämpövirta ei välttämättä ole yhtä kiinnostava kuin pienempi lämpövirta, jota muodostuu tasaisesti ympäri vuoden.
Myös rakennuksen lämmönjako vaikuttaa kokonaisuuteen. Mitä matalammalla lämpötilalla kiinteistön lämmitysjärjestelmä pystyy toimimaan, sitä paremmat mahdollisuudet lämpöpumpulla on yleensä hyödyntää matalalämpöisiä energialähteitä tehokkaasti.
Hukkalämmön hyödyntäminen alkaa mittauksesta ja energiasuunnittelusta
Yrityksen ei kannata aloittaa projektia laitevalinnasta. Ensimmäiseksi on syytä selvittää, mistä energiaa tulee, mihin sitä kuluu ja miten nämä energiavirrat osuvat ajallisesti yhteen.
Kun kiinteistön energiankulutus ja mahdolliset hukkalämmön lähteet tunnetaan, voidaan vertailla eri toteutustapoja. Ratkaisu voi olla yksinkertainen lämmöntalteenotto tai laajempi kokonaisuus, jossa hukkalämpö yhdistetään lämpöpumppuihin, lämmitysverkostoon ja kiinteistöautomaatioon.
Hyvin suunnitellussa kokonaisuudessa tarkastellaan investointihinnan lisäksi järjestelmän energiankulutusta, käyttövarmuutta, huollettavuutta ja elinkaarikustannuksia.
Voisiko yrityksenne hyödyntää tällä hetkellä hukkaan menevää lämpöä?
Jos yrityksessä on jatkuvaa jäähdytystä, tuotantoprosesseja, kylmälaitteita tai muuta lämpöä tuottavaa toimintaa, hukkalämmön hyödyntämismahdollisuudet kannattaa selvittää osana kiinteistön energiasuunnittelua.
EnePro tarkastelee yrityskiinteistön energiankäyttöä kokonaisuutena ja auttaa arvioimaan, millainen lämpöpumppu- tai energiaratkaisu on kohteessa teknisesti ja taloudellisesti järkevä.
Ota yhteyttä EneProon, niin selvitetään kiinteistön nykyinen energiankulutus, mahdolliset hukkalämmön lähteet ja järkevät vaihtoehdot niiden hyödyntämiseen.