Ylijäämälämmöllä tarkoitetaan lämpöenergiaa, joka siirtyy hyödyntämättömänä prosessista ympäristöön, vaikka sillä voisi olla vielä monenlaisia potentiaalisia käyttökohteita. Ylijäämälämmön hyödyntämistä ajavat teollisuusyritysten taloudelliset tavoitteet, mutta niin myös energiadirektiivien velvoitteet, sekä ilmastotavoitteet. Tässä työssä tarkastellaan ylijäämälämmön potentiaalista hyödyntämistä vaadittuja ominaisuuksia niin teknologisesti kuin taloudellisestikin. Työn tavoite on kartoittaa kohdeyrityksen ylijäämälämmön potentiaaliset käyttökohteet, ylijäämälämmön määrä, sekä hyödyntämisen taloudellinen potentiaali.
Työ koostuu kirjallisuuskatsauksesta, sekä kohdeyrityksen teollisten prosessien ylijäämälämpöjen hyödyntämisen tutkimisesta. Kirjallisuuskatselmuksessa tutustutaan aikaisempiin selvityksiin ylijäämälämmön potentiaalista, ylijäämälämmön eri muotoihin, sekä sitä hyödyntäviin teknologioihin. Osiossa opittiin, että ylijäämälämmön hyödyntämiseen eniten vaikuttavat lähteen ja kulutuskohteen lämpötilatasot, sekä tuotannon ja tarpeen sopiminen.
Työssä kartoitettiin ylijäämälämmön hyödyntämisen potentiaaliset lähteet ja kohteet. Sitten määriteltiin ylijäämälämmön teknisten ominaisuuksien perusteella kohteelle sopivat hyödyntämisteknologiat, joille määriteltiin ylijäämälämmön taloudelliset potentiaalit ja investointien NPV ja takaisinmaksuaika, joiden avulla voitiin määritellä taloudellisesti paras hyödyntämistapa. Parhaaksi ylijäämälämmön hyödyntämiskeinoksi saatiin tapaus 3, jonka takaisinmaksuajaksi saatiin 8.3 vuotta ja sisäiseksi korkokannaksi 5 %.Waste heat is excess heat that can not be utilized in processes and is transferred to the environment, even though, it still contains much of potential heat energy. Although, most of the reasons driving towards the utilization of the waste heat are economical gains, other reasons are obligations to the EU’s energy efficiency directive (EED) and reduction of emissions.
This thesis examines the properties required to utilize waste heat technically and economically. The main goal of this thesis is to map potential waste heat sources, targets for the utilization and the quantity the amount of waste heat and possible economical potential for the target company. In the literature review we familiarize ourselves with previous research papers of the topic, different forms of waste heat and technologies to utilize them. We learn that the most important factor to consider, when utilizing waste heat is the temperature levels of the source and heat sink and fitting supply and demand.
The thesis maps potential source and targets for the waste heat and designates the best possible technology for the utilization of the waste heat by analyzing their technical properties. The work continues to calculate the potential quantity of waste heat utilized by the designated methods and NPV and payback time with internal rate of return are calculated to find the most economically viable method. This research finds that designated method 3 is economically the most viable method with payback time of 8.3 years and the internal rate of return of 5 %.
