Alueellisen energiajärjestelmän kehitys

Abstract

Tässä opinnäytetyössä käsiteltiin Mikkelissä sijaitsevan Kalevankankaan urheilualueen energiajärjestelmän kehittämistä. Alueen energiajärjestelmien nykytila, energiankäyttö ja tekniikka kartoitettiin, ja laadittiin ehdotukset alueelle tuotavan ostoenergian vähentämiseksi hukkalämpöihin tai uusiutuviin energiamuotoihin perustuvalla tekniikalla. Alueelle muodostettiin laskennallinen energiatase ja arvioitiin toimenpide-ehdotusten vaikutusta energiankulutuksiin, sekä niiden teknistä ja taloudellista toteutettavuutta.

Tutkimuskohteen jäähallien hukkalämpöjen hyödyntämistä tutkittiin laskennallisesti kenttämittauksien, kohdehavainnoinnin ja rakennusautomaation mittaustiedon perusteella. Hukkalämpöihin todettiin kohdistuvan merkittävä hyödyntämispotentiaali alueen kaukolämpöverkossa. Pienillä teknisillä muutoksilla voidaan vähentää alueen kaukolämmönkulutusta ja lisäksi parantaa CHC-lämpöpumppujen käyttöastetta. Lisäksi jäähallin ammoniakkikylmäkoneiston hyödyntäminen ilmankuivauksessa ja tilajäähdytyksessä parantaa energiankierrätystä alueella. Alueella todetaan myös olevan potentiaalia lisätä maalämmön, sekä aurinkoenergian hyödyntämistä.

In this thesis, the development of the energy system of the Kalevankangas sports area located in Mikkeli was addressed. The current state of the energy systems in the area, energy consumption, and technology were surveyed, and proposals were made to reduce the imported energy to the area by utilizing waste heat or renewable energy-based technology. A theoretical energy balance was established for the area, and the impact of the proposed measures on energy consumption, as well as their technical and economic feasibility, were evaluated.

The utilization of waste heat from the ice rinks in the research area was investigated through theoretical calculations based on field measurements, site observations, and building automation data. Significant potential for utilizing waste heat in the district heating network of the area was identified. With minor modifications to the existing technology, the amount of district heating imported to the area can be significantly reduced, improving the utilization rate of the existing CHC heat pumps. Additionally, utilizing the ice rink's ammonia refrigeration system for air drying and space cooling improves energy recycling in the area. There is also potential in the area to increase the utilization of geothermal and solar energy.