Kuva 1. Harvoin nähdyn loppuraportin kansilehti. Tekijä tuntematon!
Mysteeri on jo osin ratkennut kirjoitussarjan edellisessä osassa, mutta ei sentään kokonaan. Tiedämme jo, mikä aurinkotemppeli oli, vaan emme sitä, miksi se on hylätty. Näin siis olisi, jos emme olisi lukeneet asiasta muuta kuin tämän sarjan edelliset osat. Aurinkokylän kokeellisen lämmitysratkaisun epäonnistuminen on kylläkin aika laajasti tiedossa, vaan syistä on liikkeellä monenlaisia kertomuksia. Perehtykäämme siis loppuraporttiin.
Loppuraportti
Kuvassa 1 näkyvä loppuraportin kansilehti eroaa aiemmin esitetystä suunnitteluraportin kansilehdestä mm. siinä, ettei että tekijä onkin tässä ollut niin vaatimaton, ettei ole nimeään julkistanut. Toisekseen tätä teosta ei löydy edes Keravan kirjaston kellarista. Ei ole mitään tietoa, että teos olisi määrätty siten hävitettäväksi, ettei määräys olisi koskenut ruotsinkielisiä kirjastoja, mutta Järvenpään kirjaston kaukolainaus tuotti kuitenkin käsiini Abo Akademin säilyneen kappaleen.
Kuvien 2 ja 3 tiivistelmästä ja alkusanoista selviää paljon, vaan ei hylkäyssyytä.
Kuva 2. Loppuraportin tiivistelmä.
Kuva 3. Alkusanat
Kuvassa 4 näkyy loppuraportissa kerrottu totetunut lämmityssähkön tarve, jonka osuus oli n. 60% suurempi kuin varovaisempi ennakkolaskelma lupasi tai jopa yli 200% suurempi, jos suunnittelijan laskelma huomioidaan. Kuva 5 kertoo, että pelkällä poistoilmalämpöpumpulla olisi päästy liki samaan, mutta optimoidusti toimivalla maalämpöpumpulla lähes puoleen ostoenergian tarpeeseen. Myös vesitakka olisi säästänyt sähkössä enemmän.
Kuva 4. Toteutunut kulutus.
Kuva 5. Vertailu vaihtoehtoihin.
Erääksi ongelmaksi loppuraportissa nimettiin myös lämpöpumppu, joka oli rikki pitemmän jakson eikä vastuukysymykset olleet täysin selvillä. Edellä näkyvät laskelmat ovat kuitenkin pääosin ehjältä vuodelta.
Varsin vähälle ennakkotiedottamiselle tässä projektissa oli jätetty myös Ruotsissa jo tiedossa olleet epäonnistumiset, kuten kuva 6 kertoo.
Kuva 6. Asukkailta salattua tietoa?
Haastattelu
Haastattelemani tyytyväiseltä vaikuttanut alkuperäisasukas kertoi, että sähkö tuli avuksi, kun aurinkolämpö loppui, eikä kylmästä tarvinnut kärsiä. Kun sitten talot varsin pian liitettiin kaukolämpöön, keräimet poistettiin samalla, kuten kuvasta 6 7 näkyy. Tämä viittaa vahvasti siihen, että tuonajan sähkön hinnalla ei asuntojen lämmittäminen kannattanut, vaikka siihen olisi saanut aurinkolämmöstä lisäapua. Ja myös siihen, ettei edes jo rakennettu aurinkolämpöärjestelmä tuonut sitä vertaa lisätehoa, että se olisi kannattanut jättää toimimaan laskennallisen käyttöikänsä loppuun. Mainittu kaukolämpöön liittyminen on siten se aurinkotemppelin hylkäyksen lopullinen syy.
Kuva 7. Katoilla ei ole ollut aurinkokeräimiä vuosikymmeniin.
Arvioita
Roskanpoimija, joka ei tiettävästi ole läheisempää sukua kanssani, kertoo projektin olleen susi(Linkki) ja antaa arvionsa myös suunnittelijan kyvyistä. Ainakin pari asiavirhettä olen tuossa havaitsevinani: aurinkopaneelit eivät olleet aurinkosähköpaneeleja ja sähkön hintaan on tullut ilmeisesti desimaalipilkkuvirhe. Muutoin lähipaikkakunnan asukas on voinut saadakin korviinsa ongelmista kertovia tietoja. Vaikken itse haastattelemaltani asukkaalta tarkkaa vuosilukua kysynytkään, kaukolämpöön liittyminen lieneekin tapahtunut parin vuoden jälkeen.
Professori Peter Lundin arvion mukaan aurinkotekniikka toimi Keravalla hyvin(Linkki). Eipä sillä, professori Lund vaikuttaa aina optimistiselta, kun häntä mediassa näkee. Ja jos rajoitutaankin pelkkiin aurinkopaneeleihin, niin ei niistä ole isompaa vikaa löydettykään. Nehän ovat Viikin ekokylässäkin käytössä, ilman kalliovarastoa.
Jälkiviisaus on toki aina somaa, mutta siitä huolimatta esitän joitain sen lajin kommentteja:
- Päällekkäiset järjestelmät lisäävät ainakin monimutkaisuutta ja investointeja. Harvemminpa ne ovat keskimäärin taloudellisin ratkaisu.
- Keravalla lämminvesisäiliö oli alimitoitettu ja lämpöeristämätön. Tämä säästi investoinneissa. Vaan eipä kalliotakaan oltu eristetty, joten osa lämpöhäviöistä saattoi johtua veden virtauksista kallion rakosissa.
- Verrattuna puuhellaan aurinkolämmitys antaa toimivanakin heikon turvan sähkökatkojen varalle. Pumputhan pysähtyvät silloin ja pakkanen voi rikoa lopulta käyttövesiputket. Puuhella hoitaa osittain ilmastoinnin ja mahdollistaa ruuan valmistamisen ja veden lämmittämisen.
- Ihminenhän oppii virheistä. Tätä oppia ei voi hyödyntää, jos ei saa tilaisuutta uusiin virheisiin. Keravan aurinkokyläprojektin suunnittelijoille on saattanut uusia tilaisuuksia
tulluttulla ihan riittävästi.
Kysely
Alla on kysely, joka koskee kuvien, varsinkin tekstiä sisältävien kuvien, esittämistapaa ja niiden katselemista ja lukemista.
Roskasaitti 
Olipas kuvissa menny numerointi vähän sekaisin. Pari muutakin krijoitusvirhettä tuli tänään korjattua.
TykkääTykkää
Linkitit tämän Uuden Suomen keskutelussa. Mielenkiintoinen juttu, vaikka siinä onkin vähän mustamaalaamisen piirteitä.
Tutkin itse tällä hetkellä talteenottojärjestelmän soveltuvuutta aluelämmitykseen ja sitä kautta minulla on seuraava käsitys tai pikemminkin hypoteesit epäonnistumisen syistä:
1. Lämpöpumppulaitoksella ei ole suuren kokonaisinvestoinnin vuoksi (vertaa hakelämpökeskus ja tämä infra sekä puupolttoaineen ja sähkön hinta) kannattavaa tuottaa lämpöä alueelliseen verkkoon, jos lämpökeskustoimija ei toimi sähkömarkkinoilla ja siten saa lämpöpumppujen kuluttamaa sähköä suhteellisen edullisesti.
2. Säiliön energiatase on erittäin helppo muodostaa ja sen tarvittava eristepaksuus voidaan selvittää ensimmäisen asteen differentiaaliyhtälön avulla. Käytännönläheisemmin: Jos säiliön vesi on alle 45 asteista, se on lämmitysmielessä käyttökelvotonta. Kuitenkin lämpötilan noustessa häviöt kasvavat. Kuvitellaan, että on 20 kuutiota 65 asteista vettä varastossa, josta voidaan käyttää hyödyksi dT=20 astetta. Käytännössä tuossa sovelluksessa voidaan olettaa, ettei varasto lataudu lainkaan kylmimmän 4:n kuukauden aikana, vaan kerätty energia kuluu järjestelmän kasvaneiden häviöiden kompensointiin. Vesimäärään varautuu noin puolikas megawattituntia ja neljässä kuukaudessa tunteja on noin 3000. Tällöin häviötehon suuruus saisi olla 156,8 W. 20 kuution lieriön vaipan ala on suuruusluokaltaan 55 neliötä ja maaperän lämpötila noina kuukausina noin 0 astetta, jolloin keskimääräinen dT olisi 55 astetta eli rakenteen U-arvon tulisi olla vähintään 156,8/(55*55)=0,05. Vertaa tätä matalenergiatalon lattiaan 0,15. Tässäkään tilanteessa ei saisi olla kulutusta, joten madottomuudelta näyttää. Jotta varanto toimisi silloin kun energiaa tarvitaan, olisi sen oltava kohtuuttoman suuri ja hyvin eristetty.
3. Järjestelmän toimintavarmuus on katastrofaalisen huono, koska siinä ei ole sekundääristä energialähdettä vaan kaikki tuotanto perustuu sähkön saantiin. Lämmitysputkien lisäksi tässä järjestelmässä on pidettävänä lämpimänä keruuputkisto, joka oletettavasti kulkee suurilta osin ulkona. En ihmettelisi lainkaan, jos keruupiiri on lopulta purettu rikkinäisenä eli se olisi toimintakatkoksen aikana jäätynyt pilalle.
Hyvin samanlainen käsitys muodostui siis minullekin, minkä tuossa edellä esität.
TykkääTykkää
Kiitos kommentistasi.
Mitä tuohon eristykseen tulee, niin kantava ideahan tuossa oli, ettei eristetä sitä säiliön vesimassaa, jolloin ympäröivä kallioperä toimii lisävaraajana. Eli tuossa eristelaskelmassasi ehkä pitäisi huomioida sekä kallion lämpövarasto,että eristevaikutus. Riittävä määrä kiveä antanee sen U-arvon 0,05, koska laskentakaavassa on mukana kerrospaksuus?
Korsossa pitkään asunut kaverini mainitsi, että kallioperän vesivirtaukset veivät lämmöt mennessään. Hänen tietonsa perustuivat lehdestä aikoinaan luettuun artikkeliin, jota ei ole yrittänyt metsästää. Loppuraportista en havainnut tuollaista mainintaa ollenkaan.
TykkääTykkää
Aivan. Taidan ymmärtää mistä siinä oli kyse. Käytin esimerkissä U-arvoa siksi, että lämpö on tavoittamattomissa silloin, kun se poistuu säiliöstä. Jos eristeen paksuutta kasvatetaan tarkastelussa myös sen eristekerroksen vaipan johtumispinta-ala kasvaa ja pienempi lämpöhäviövirta kertaantuu suuremmalla pinta-alla.
Kerrassaan järjetön idea tuossa varantoajattelussa. Siinä vaiheessa kun kallioperästä aletaan ottamaan lämpöä, sen lämpötila luonnollisesti laskee ja silloin säiliön häviöt kasvavat. ”Ulkopuolinen” kallio on varattua kylmempää, joten lämpövirran suunta on säiliöstä keruuputkiin. Tässä hukataan sähköä pumppaamalla oman lämpövarannon lämpöä takaisin sen järjestelmään.
Mitä tulee vesivirtauksiin, niin sehän on selvä, että ne pahentavat tilannetta. Kuitenkaan en usko tuon kallion lämmönjohtavuuden olevan niin pieni, etteikö se veisi säiliön lämpöä syvempiin maakerroksiin tarkasteluajanjaksojen ollessa kohtuullisen pitkiä.
TykkääTykkää
Luin jutun vielä kertaalleen läpi ja näköjään siinä oli omakin ajatus päässyt nyrjähtämään. Säiliötä siis ladattiin ja purettiin vain kallion kautta. Itselle tuli auto-olettamus, että lataus tapahtuisi säiliöön sisälle ja siten osa purustakin onnistuisi sitä kautta.
Kun miettii, että säiliö olisi maaperän lämpötilassa ja maaperä olisi häiriötön, tällöin latauksen aikana puolet lämmöstä johtuisi kohti säiliötä ja puolet pois päin eli tavoittamattomiin. Säiliön ollessa maata korkeammassa lämpötilassa suurempi osuus suuntautuu pois. Lataus on siis tehoton.
Purku puolestaan on ihan toimiva ajatus, koska tavallaan säiliö voisi olla ”häviötön”, jos sitä ympäröivää maaperää pidetään lämpöpumpulla ulkopuolista maata kylmempänä. Ei kuitenkaan ole järkevää jättää säiliötä eristämättä, jotta sen häviövirtoja voitaisiin pumpata sähköllä takaisin.
TykkääTykkää
Kiitos jatkokommentistasi.
Kokonaisuutena systeemi oli ainakin liian monimutkainen. Kirjoitussarjani osa 2, kuva 1: Lämpöpumppu toimi kallion uloimmassa reikäkehässä, mutta myös jäähdyttämässä aurinkopaneeleille menevää vettä, joka lämpö ohjattiin kaiketi sinne ja tänne.
Lopputuloksena kuitenkin sitten se, että lämpöpumpun menessä epäkuntoon systeemin toiminta heikkeni.
TykkääTykkää