Lämpöpumpun ja lämpöakun yhteiskäyttö kaukolämmön tai prosessihöyryn tuotannossa
Suortti, Matias (2023)
Kandidaatintyö
2023
School of Energy Systems, Energiatekniikka
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2023050541385
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2023050541385
Tiivistelmä
Tässä työssä tutkitaan lämpöpumpun ja lämpövaraston yhteiskäytön mahdollisuuksia teollisuudessa. Työ on tehty yhteistyössä Elstor Oy:n kanssa, joka valmistaa lämpöakkuja teollisuuteen. Elstor OY määritteli työssä tutkittavat tapaukset. Lämpöpumppu on rajatty tässä työssä ilmalämpöpumpuksi, ja lämpövarasto ladataan sähköllä. Laskelmat suoritetaan käyttäen yleismaallisia oletuksia ja alkuarvoja.
Työssä tutkitaan lämpöpumpun ja lämpövaraston yhteiskäytön käyttökustannuksia, ja verrataan niitä pelkän lämpövaraston käyttökustannuksiin. Käyttökustannuksien avulla arvioidaan lämpöpumppuinvestoinnin kannattavuutta jo olemassaolevan lämpövaraston rinnalle. Kannattavuutta arvioidaan takaisinmaksuaikamenetelmän avulla. Tutkittavia kohteita ovat kaukolämmön tuotanto ja matalalämpöisen prosessihöyryn tuotanto.
Työn keskeisimpänä tuloksena voidaan pitää sitä, että lämpöpumpputeknologialla voidaan tehdä lämpöä taloudellisesti myös teollisiin tarkoituksiin. Suurin taloudellin potentiaali havaittiin kohteissa, joissa lämpöpumpun lämmitysosuus koko lämmitysprosessista on suuri. Tälläisiä kohteita olivat kaukolämpö ja matalalämpöinen prosessihöyry. Sähkön hinta aiheutti huomattavasti vaihtelua työssä tehtyjen laskelmien lopputuloksiin.
Työssä tutkitaan lämpöpumpun ja lämpövaraston yhteiskäytön käyttökustannuksia, ja verrataan niitä pelkän lämpövaraston käyttökustannuksiin. Käyttökustannuksien avulla arvioidaan lämpöpumppuinvestoinnin kannattavuutta jo olemassaolevan lämpövaraston rinnalle. Kannattavuutta arvioidaan takaisinmaksuaikamenetelmän avulla. Tutkittavia kohteita ovat kaukolämmön tuotanto ja matalalämpöisen prosessihöyryn tuotanto.
Työn keskeisimpänä tuloksena voidaan pitää sitä, että lämpöpumpputeknologialla voidaan tehdä lämpöä taloudellisesti myös teollisiin tarkoituksiin. Suurin taloudellin potentiaali havaittiin kohteissa, joissa lämpöpumpun lämmitysosuus koko lämmitysprosessista on suuri. Tälläisiä kohteita olivat kaukolämpö ja matalalämpöinen prosessihöyry. Sähkön hinta aiheutti huomattavasti vaihtelua työssä tehtyjen laskelmien lopputuloksiin.