Lämmitysjärjestelmän vaikutus teollisuushallin lämmitysenergian kulutukseen

No Thumbnail Available
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
School of Engineering | Master's thesis
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Date
2011
Major/Subject
LVI-tekniikka
Mcode
Ene-58
Degree programme
Language
fi
Pages
(7) + 83 s. + liitt. 47
Series
Abstract
The purposes of this study has been first to evaluate the current state of heating in big industrial buildings in Finland and then to determine what kind of heating system is the most energy efficient and suitable for Finnish conditions. This thesis consists of three parts of which the first part is theoretic literature review while the following two parts include field research in the form of a questionnaire and simulation. In the literature review, it has been assessed what are the basic requirements and needs that space heating design has to fulfil. In addition, it has been examined how heating of industrial spaces differs from heating residential and office buildings and how typical Finnish conditions such as cold winters should be taken into consideration. Also, typical heating systems and possible fuels are introduced. The second part of the thesis considers the current state of industrial space heating in Finland. With a detailed survey it was enquired for example, what kind of heating systems are in use in industrial buildings and how those buildings are built in structural sense? In the final part of the thesis 5 different industrial buildings were taken into a more precise evaluation. With the help of computer based simulation software, IDA ICE 4, the theoretical heating energy consumption of those buildings during years 2009 and 2010 was determined and then compared to the actual consumption. Based on the survey it can be concluded that supply air heating and infrared radiation heating systems are most common in large industrial buildings. Also, if supply air heating is the primary heating system, it is often supported by some other heating system. It has also been noted that district heat and natural gas as well as LPG are the most common energy sources for heating. According to the simulation phase of this study it can be said that supply air heating system is the most energy efficient system if heat recovery system is considered as a part of the heating system. In case there is no heat recovery system installed or if it is considered to be an individual system, gas-fired infrared radiation heating system appears to be the best choice of a heating method.

Tämän opinnäytetyön pääsiallisena tarkoituksena oli kartoittaa, minkälaisia lämmitysjärjestelmiä suurissa teollisuushalleissa on käytössä Suomessa ja minkälainen lämmitysjärjestelmä on energiataloudellisesti paras suomalaisissa olosuhteissa. Työ koostuu kolmesta osiosta, joista ensimmäinen on teoriaosio, toinen kyselytutkimukseen perustuva kartoitus ja kolmas laskennallinen osio. Teoriaosiossa on kirjallisuustutkimuksena perehdytty tilojen lämmityksen yleisiin perusteisiin ja vaatimuksiin. Lisäksi siinä on tutkittu muun muassa, kuinka teollisuustilojen lämmitys eroaa asuinkiinteistöjen lämmityksestä ja kuinka Suomen poikkeuksellisen kylmät olosuhteet tulee huomioida lämmityksen suunnittelussa. Teoriaosuudessa on myös esitelty tyypillisiä suurten tilojen lämmitysratkaisuja sekä mahdollisia tilojen lämmityksen lämmönlähteitä ja polttoaineita. Kyselytutkimuksella selvitettiin suomalaisten teollisuusyritysten käyttämien teollisuushallien nykytilaa, kuten niissä käytettyjä lämmitysjärjestelmiä sekä hallien rakenteellisia ominaisuuksia. Kyselytutkimukseen saatiin vastaus 49 teollisuushailista. Vastausten joukosta valittiin viisi erilaista hallia, joista tehtiin tarkempi laskennallinen tutkimus hyödyntämällä IDA ICE 4 -simulointiohjelmistoa. Laskennallisessa osiossa simuloimalla määritettiin kunkin hallin teoreettinen lämmitysenergiantarve vuosilta 2009 ja 2010, joita sitten verrattiin toteutuneeseen lämmitysenergiankulutukseen. Kyselytutkimuksen perusteella päädytään siihen johtopäätökseen, että tuloilmalämmitys sekä infrapunasäteilylämmitys ovat suosituimmat lämmitystavat suurissa teollisuushalleissa Suomessa. Mikäli pääsiallinen lämmitystapa on tuloilmalämmitys, tukee sitä usein jokin toinen lämmitystapa, kuten paikallinen kiertoilmalämmitys. Lisäksi kaukolämpö sekä neste- ja maakaasu osoittautuivat suosituimmiksi polttoaineiksi. Laskennallisen tutkimusosion perusteella voidaan todeta, että tuloilmalämmitys on energiatehokkain lämmitystapa, mikäli siihen on yhdistetty lämmön talteenottojärjestelmä. Mikäli lämmön talteenottoa ei lasketa osaksi varsinaista lämmitysjärjestelmää tai sellaista ei ole, osoittautui infrapunasäteilylämmitys energiatehokkaimmaksi lämmitystavaksi.
Description
Supervisor
Sirén, Kai
Keywords
industrial buildings, teollisuushallit, heating systems, lämmitys, energy effíciency, energiatehokkuus
Other note
Citation