Lämpöpumppuhankkeiden haasteet
Mäkivuoti, Antti (2025)
Diplomityö
2025
School of Energy Systems, Energiatekniikka
Kaikki oikeudet pidätetään.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe20251125111340
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe20251125111340
Tiivistelmä
Päivittäistavarakauppojen kylmäjärjestelmissä käytettävät HFC-kylmäaineet ovat kasvihuonekaasuja. Euroopan neuvoston ja parlamentin asetuksella (EU) N:o 517/2014 ja sen korvanneella asetuksella (EU) N:o 573/2024 fluoratuista kasvihuonekaasuista, on alettu rajaamaan kasvihuonekaasujen käyttöä. Jäähdytyslaitteiden huollossa saa käyttää vain kierrätettyjä tai regeneroituja kylmäaineita, joiden GWP-arvo on yli 2500 vuoteen 2030 asti. Tämän kiellon takia joudutaan päivittäistavarakauppojen kylmälaitokset, joiden GWP-arvo on yli 2500 (R404A-kylmäaine) uusimaan vuoteen 2030 mennessä luonnollisilla kylmäaineilla toimiviksi.
Päivittäistavarakauppojen kylmälaitoksissa R404A kylmäaineella syntyy korkeassa lämpötilassa olevaa lauhdelämpöä. Tämä lämpö on voitu käyttää kiinteistön lämmittämiseen sellaisenaan. Uusien luonnollisten kylmäaineiden lauhdelämmön lämpötila on huomattavasti matalampi, eikä sitä kannata hyödyntää ilman lämpötilan nostoa. Lämpötilan nostoa varten kauppoihin rakennetaan energiankierrätysjärjestelmiä lauhdelämpöpumppuja hyödyksi käyttäen.
Lauhdelämpöpumput ovat teknisesti monimutkaisia. Tutkimuksen tavoitteena oli lisätä ymmärrystä lämpöpumppuhankkeista ja niiden haasteista eri osapuolten näkökulmasta. Työssä keskityttiin päivittäistavarakauppojen lauhdelämpöpumppuihin, mutta siinä ei tehty rajauksia muunlaisten lämpöpumppujen osalta. Työhön tehtiin teoriaosio ja haastattelututkimus alan ammattilaisille. Haastattelututkimusten perusteella tehtiin analyysi sekä yhteenveto. Tutkimuksessa saavutettiin laaja kuva haasteista ja hyvistä toiminta tavoista tulevaisuuteen. Tutkimuksessa nousi esille puutteet lämpöpumppualan koulutuksessa ja haasteet lämpöpumppujen ohjausten ja käyntiaikojen kanssa. HFC refrigerants used in refrigeration systems in grocery stores are greenhouse gases. Regulation (EU) No 517/2014 of the European Parliament and of the Council and its successor Regulation No 573/2024 on fluorinated greenhouse gases have begun to limit the use of greenhouse gases. Only recycled or regenerated refrigerants with a GWP value of over 2500 may be used in the maintenance of refrigeration equipment until 2030. Due to this ban, refrigeration systems in grocery stores with a GWP value of over 2500 (R404A refrigerant) will have to be renovated to operate with natural refrigerants by 2030.
In the refrigeration plants of grocery stores, R404A refrigerant generates high temperature condensation heat. This heat could have been used to heat the property as it is. The condensation heat temperature of the new natural refrigerants is significantly lower, and it is not usable without raising the temperature. To raise the temperature, energy recycling systems are built in stores, using condensation heat pumps.
Condensation heat pumps are technically complex. The aim of the study was to increase understanding of heat pump projects and their challenges from different parties’ perspective. The study focused on condensing heat pumps in grocery stores, but did not make any limitations regarding other types of heat pumps. The study included a theoretical section and an interview study with professionals. An analysis and summary were made based on the interview studies. The study achieved a broad picture of the challenges and good practices for the future. The study highlighted shortcomings in heat pump fields education, and challenges with heat pump controls and operating times.
Päivittäistavarakauppojen kylmälaitoksissa R404A kylmäaineella syntyy korkeassa lämpötilassa olevaa lauhdelämpöä. Tämä lämpö on voitu käyttää kiinteistön lämmittämiseen sellaisenaan. Uusien luonnollisten kylmäaineiden lauhdelämmön lämpötila on huomattavasti matalampi, eikä sitä kannata hyödyntää ilman lämpötilan nostoa. Lämpötilan nostoa varten kauppoihin rakennetaan energiankierrätysjärjestelmiä lauhdelämpöpumppuja hyödyksi käyttäen.
Lauhdelämpöpumput ovat teknisesti monimutkaisia. Tutkimuksen tavoitteena oli lisätä ymmärrystä lämpöpumppuhankkeista ja niiden haasteista eri osapuolten näkökulmasta. Työssä keskityttiin päivittäistavarakauppojen lauhdelämpöpumppuihin, mutta siinä ei tehty rajauksia muunlaisten lämpöpumppujen osalta. Työhön tehtiin teoriaosio ja haastattelututkimus alan ammattilaisille. Haastattelututkimusten perusteella tehtiin analyysi sekä yhteenveto. Tutkimuksessa saavutettiin laaja kuva haasteista ja hyvistä toiminta tavoista tulevaisuuteen. Tutkimuksessa nousi esille puutteet lämpöpumppualan koulutuksessa ja haasteet lämpöpumppujen ohjausten ja käyntiaikojen kanssa.
In the refrigeration plants of grocery stores, R404A refrigerant generates high temperature condensation heat. This heat could have been used to heat the property as it is. The condensation heat temperature of the new natural refrigerants is significantly lower, and it is not usable without raising the temperature. To raise the temperature, energy recycling systems are built in stores, using condensation heat pumps.
Condensation heat pumps are technically complex. The aim of the study was to increase understanding of heat pump projects and their challenges from different parties’ perspective. The study focused on condensing heat pumps in grocery stores, but did not make any limitations regarding other types of heat pumps. The study included a theoretical section and an interview study with professionals. An analysis and summary were made based on the interview studies. The study achieved a broad picture of the challenges and good practices for the future. The study highlighted shortcomings in heat pump fields education, and challenges with heat pump controls and operating times.