Uimahallin ilmanvaihdon ylijäämälämpö talteen

Kotkassa sijaitsevan Karhulan uimahallin energiatehokkuuden tarkastelun tuloksena uimahallin ilmanvaihtokoneen energiasisältöinen ulospuhallusilma otetaan talteen ja hyödynnetään uimahallin ilmanvaihdon esilämmityksessä.

Nykyiset energiatehokkuus- ja uusiutuvan energian EU-direktiivit ohjeistavat energiatehokkuuden parantamiseen ja ylijäämälämpöjen hyödyntämiseen. Uimahallit ovat suuria energiankuluttajia, mutta lisäksi ne ovat myös suuria “lämmön tuottajia”.

Tuotettu lämpö tarkoittaa uimahalleista peräisin olevaa ylijäämälämpöä. Ylijäämälämmön osuus uimahalleissa on huomattava, erityisesti ilmanvaihdon poistoilmasta ja käyttövedestä, joten tämä lämpö on suositeltavaa hyödyntää uudelleen. Kaakkois-Suomen ammattikorkeakoulu Xamk toteutti pilotin, jossa energiatehokkuutta parannettiin ilmanvaihdon lämmön talteenottoa kehittämällä.

Suunniteltu ratkaisu ylijäämälämmön hyödyntämiseksi

Aluksi kartoitettiin uimahallin energiankäytön nykytila. Tällöin todettiin, että pesu- ja pukuhuoneiden poistoilmakoneen ulospuhallusilma on vielä jopa 20 °C:sta ja kosteaa. Tämän lämmön hyödyntämiseksi suunniteltiin ratkaisu, jossa kyseisen poistoilmakoneen lämmön talteenottoa parannettiin, ja tämä lämpö hyödynnettiin lämpöpumpun avulla uimahallin ilmanvaihdon esilämmityksessä.

Uimahalliin investoitiin lämpöpumppujärjestelmä yhteistyössä Kotkan kaupungin kanssa ja se otettiin käyttöön syksyllä 2021. Prosessiin asennettiin useita energiamittareita, ja lämpöpumppujärjestelmän toimivuutta on seurattu aktiivisesti mittareiden dataa analysoimalla.

Suunniteltu ratkaisu ylijäämälämmön hyödyntämiseksi on ollut toimiva. Ensimmäisenä toimintavuonna on vielä haettu parhaita säätöjä eri vuodenajoille, jotta lämpöpumppu on voinut toimia täydellä teholla.

Seurantajaksolla 1.11.2021–31.7.2022 lämpöpumppu tuotti lämpöenergiaa 150 MWh, ja COP-arvo on ollut keskimäärin 3,0. COP-arvo kertoo, kuinka tehokkaasti lämpöpumpun kuluttama sähköenergia on muutettu lämpöenergiaksi. Pesu- ja pukuhuoneiden poistoilmakoneen ulospuhallusilman lämpötila laski noin 10 astetta.

Saavutettuja hyötyjä

Ylijäämälämmön hyödyntämisen tavoitteena oli ensi sijassa uimahallin energiatehokkuuden parantaminen ja rakennuksen ostoenergian tarpeen vähentäminen ylijäämälämpöä hyödyntämällä.

Tärkeässä osassa on ollut myös lisääntynyt tietous.

– Investointi on ensimmäinen poistoilmasta lämpöä talteenottava järjestelmä kaupungin omistamaan rakennuskantaan, kertoo Kotkan kaupungin LVI-valvoja Jori Pihl.

Pihl toteaa, että lämpöpumpputekniikalla toteutettu ratkaisu auttaa lisäksi ymmärtämään uutta hybriditekniikkaa ja automaation toimivuutta, millä lämpöä voidaan tuottaa kaukolämmön rinnalla mahdollisesti myös tulevissa kohteissa.

– Järjestelmän energiatehokkuuden optimointi jatkuu tulevaisuudessa yhteistyössä Xamkin kanssa, Pihl päättää.

Investoitua laitekantaa tullaan hyödyntämään myös Xamkin energiatekniikan opetuksessa sekä muissa tutkimus- ja kehityshankkeissa.