MUUT ARTIKKELIT02/201004.05.2010

Aurinkoenergia voittaa alaa

- Aurinko lahjoittaa maapallolle suuria määriä energiaa. Jos kaikki sen energia mikä säteilee maata kohti puolen tunnin aikana, voitaisiin käyttää hyödyksi. Riittäisi se maailman koko energiatarpeen tyydyttämiseksi vuodeksi, toteaa Roth Nordic Oy:n tuotepäällikkö Robin Gottberg. Suomen pohjoisesta sijainnista ja pimeästä talvikaudesta huolimatta voi aurinkoenergialla tuottaa jopa kaksi kolmasosaa perheen vuotuisesta lämpimän käyttöveden tarpeesta. Omakotitalot lämmitetään vielä tänään hyvin pitkälle öljyllä ja sähköllä, mutta kohonneet lämmityskulut ovat johtaneet siihen, että vaihtoehtoiset energiamuodot ovat kasvattaneet suosiotaan. Kiinnostus aurinkolämpöä kohtaan täydentävänä energiamuotona on suuri omakotitalo-omistajien piirissä.

Saksalainen Roth konserni on määrätietoisesti päättänyt panostaa aurinkokeräinjärjestelmään täydentääkseen laajaa lämmönjakojärjestelmien valikoimaa. Roth käynnisti aurinkokeräinmyyntinsä jo vuonna 1978, mutta luopui siitä 1980-luvulla, kun öljyn hinta laski rajusti. Tänään Rothin Solar system -järjestelmä johtaa myyntitilastoja ympäri maailman. Yhtenä syynä tähän on energiahinnan voimakas nousu ja ihmisten yhä suurempi tietoisuus ja huoli ympäristöstään.

Tehokas järjestelmä

- Roth Nordic Oy on Suomessa hyvin asemansa vakiinnuttanut yritys, jonka organisaatio kattaa koko maan. Yrityksellä on kattava tuotevalikoima vesikiertoisissa lämmönjakojärjestelmissä sekä käyttövesijärjestelmissä. - Aurinkokeräinjärjestelmämme ovat täydellisiä ja tehokkaita. Ne ovat helposti asennettavissa ja lähes huoltovapaita, toteaa Gottberg.

Aurinkolämpöjärjestelmät suunnitellaan yksilöllisesti ja auringon antama energialisä voidaan myös hyödyntää lämmitysjärjestelmässä pienentäen näin oleellisesti kuluttajan energialaskuja vuositasolla.

Robin Gottberg toteaa, että yritys tarjoaa kaikkea lämpimän veden vakioasennuksista aina monipuolisiin lämmöntuottojärjestelmiin. Järjestelmät ovat tarvepohjaisia ja niiden kaikki osat sovitettuja keskenään. Solar system - järjestelmä muodostuu aurinkokeräimistä katolla, energiavaraajasta, Solarpumppu asemasta ja säätölaiteyksiköstä. Energiavaraajia löytyy eri tarpeisiin ja eri kokoisina. Varaajat perustuvat kerrostumaperiaatteelle, Gottberg huomauttaa. Lämmin vesi hakeutuu ylöspäin varaajassa ja kylmempi vesi on pohjalla.

Aikaa ja rahaa säästyy

Solar asema on tehdasvalmis yksikkö, joka sijoitetaan varaajan viereen ja mahdollistaa aurinkolämpölaitoksen nopean ja tehokkaan käynnistämisen. Asema varmistaa nesteen kierron aurinkokeräimien läpi. Solarpumppu asema on varustettu kiertovesipumpulla ja virtausmittarilla, jonka avulla säätö voidaan tehdä nopeasti ja virtaus on heti luettavissa. Järjestelmän täyttö- ja huuhtelulaitteet sisältyvät asemaan, jonka tiiviys testataan tehtaalla.
- tämä säästää aikaa ja rahaa asennuksessa, toteaa Robin Gottberg.

Valvontayksiköillä ohjataan ja valvotaan aurinkolämpölaitosta. Ne tarjoavat eri toimintoja, jotka helpottavat käyttöä ja hoitoa, kuten varaajan latauksen ohjaus, kiertovesipumpun kierroslukusäätö ja vaihtelu lämpimän veden ja käyttöveden tuoton välillä.

Peittoaste tärkeä mitoituksessa

Robin Gottberg muistuttaa, että aurinkoenergian peittoaste on keskeinen ja hyvin tärkeä osa aurinkolämpöjärjestelmän mitoituksessa. -Aurinkoenergian peittoaste on se energian osa jonka vuodessa uskoo pystyvänsä käyttämään hyväksi verrattuna kiinteistön koko tarpeeseen. Kun kokonaistarve tiedetään voidaan aurinkoenergian peittoaste laskea seuraavan kaavan mukaisesti:

Peittoaste(%) = (aurinkoenergia/(aurinkoenergia + energia toisesta lämpölähteestä)) x 100.

Gottberg huomauttaa, että auringon säteily ja rakennuksen lämpötarve ajallisesti eivät osu yhteen. Aurinko tuottaa paljon energia kesällä, jolloin lämmöntuotannon tarve on alhaisin, mikä tarkoittaa, että ainoastaan osa aurinkoenergiasta voidaan käyttää tehokkaasti.

Jos mitoituksen lähtökohtana koko vuodelle on 50 % peittoaste voidaan kesäkuukausina tuottaa koko talon energiantarve aurinkolämpöjärjestelmän kautta, mikä useimmissa tapauksissa tarkoittaa, että on edullisinta käyttää aurinkoenergia käyttöveden lämmittämiseen, toteaa Gottberg. Suurin osa energiasta kuluu veden lämmittämiseen tiskausta, kylpemistä, suihkussa käyntiä ja hygieniaa varten.

- Järjestelmän hyötysuhde on käytännössä se energiamäärä, joka voidaan varastoida varaajaan suhteessa talon koko energiatuotantoon. Aurinkolämpöjärjestelmän tyypillinen taso sijoittuu Gottbergin mu-kaan 30 ja 50 % välille.

Aurinkokeräinten sijoitus ja kallistuma

Aurinkokeräinten optimaalinen sijoitus katolla on suoraan etelään päin 45° kallistuksella maan pinnasta. tämä optimaalinen sijoitus ei kuitenkaan usein ole mahdollinen, joten käytännössä ne pyritään asentamaan alueen etelä-itä ja etelä-länsi väliin 30- 50° kaltevuuskulmassa. -Mikäli keräimet joutuu sijoittamaan toisiin ilmasuuntiin, tämä vaikuttaa saatavaan energiamärään ja aurinkokeräinpinta-alaa on suurennettava, muistuttaa Gottberg.

Tavanomaisessa aurinkokeräinasennuksessa peukalosääntönä on noin 2 m² aurinkokeräimiä henkilöä kohden 50 % käyttöasteella. Lämpimän veden käytöksi arvioidaan 35 - 50 litraa henkilöä ja päivää kohden. Aurinkolämpölaitoksessa varaajan pitää suoriutua tästä määrästä 1,5 - 2-kertaisesti. Tämän mukaan nelihenkinen perhe kuluttaa noin 160 litraa lämmintä vettä vuorokaudessa ja näin ollen varaajan tilavuus pitää olla vähintään 300 litraa.

Aurinkolämpöjärjestelmän mitoituksen lähtökohtana on talouden energian käyttö kesäaikana (n.6kk). 50% käyttöasteen mitoitus takaa sen, että aurinkolämpölaitos suoriutuu koko energiatarpeesta toukokuun puolesta välistä syyskuun puoleen väliin. Lopun ajan vuodesta aurinkolämpölaitos täydentää talon muita energiajärjestelmiä.

Jos järjestelmän tehtävänä on ainoastaan tuottaa lämmintä käyttövettä, riittää aurinkokeräinten pinta-alaksi noin 1-2 m² per henkilö ja 5 - 8 m² per omakotitalo. Kun järjestelmä on niin sanottu kombijärjestelmä, joka myös osallistuu lämmitykseen, pitää aurinkokeräinpinta-ala per henkilö olla 2 - 3 m² ja 10 - 12 m² per omakotitalo. Koska aurinkoenergiaa voidaan ottaa talteen ainoastaan päiväsaikaan ja pienemmässä määrin pilvisessä säässä, pitää voida varastoida energiaa niin, että talo tulee toimeen muutaman päivän, selvittää Robin Gottberg.

Roth aurinkokeräimissä on täysin suljettu, 3 mm paksu musta polykarbonaattikuori. Ne asennetaan katolle tai integroidaan kattoon ja kytketään energiavaraajaan, joka sijaitsee esimerkiksi pannuhuoneessa, mihin myös säätölaitteisto asennetaan. Kiertovesipumppu ja virtaus Solar aseman läpi on säädettävä niin, että kapasiteetti sovitetaan aurinkokeräimille ja putkiasennuksille. Järjestelmän vastus mitoitetaan aurinkokeräinten lukumäärän, putkien koon ja pituuden sekä varaajan tilavuuden mukaan.

Lämpötilavaihtelut

Aurinkolämpöjärjestelmä on rakennettava niin, että veden lämpölaajeneminen huomioidaan, koska järjestelmän lämpötilat vaihtelevat voimakkaasti ja veden tilavuus niiden mukana. Järjestelmän koko tilavuus on oltava tiedossa, jotta voidaan valita oikean kokoinen paisunta-astia ja riittävä glykoliliuos, sillä järjestelmän on selviydyttävä kovistakin pakkasista. Aurinkolämpöjärjestelmä on helppo asentaa ja Roth kouluttaa lviasentajia tähän työhön.