Aurinkolämmitys

Wikipediasta
(Ohjattu sivulta Aurinkolämpö)
Siirry navigaatioon Siirry hakuun
Andasolin aurinkovoimala Espanjassa.
Andasolin aurinkovoimala Espanjassa.
Fysikaalisia perusteita
Tätä artikkelia tai sen osaa on pyydetty kokonaan uudelleen kirjoitettavaksi.
Voit auttaa Wikipediaa parantamalla artikkelia. Lisää tietoa saattaa olla keskustelusivulla.
Tarkennus: Annetuista lähteistä lähes kaikki tarkistuskelvottomia toimimattiomia webbilinkkejä. Terminologia ja laskutavat osin epäselviä. Jatkuvat numerosarjat tekstissä haittaavat lukemista (taulukoiksi?). Huom. päivitettävä
Tämän artikkelin tai sen osan kieliasua on pyydetty parannettavaksi.
Voit auttaa Wikipediaa parantamalla artikkelin kieliasua.
Tarkennus: Tarkista kieli koko artikkelista ja poista malline, jos ok
Tätä artikkelia tai sen osaa on pyydetty päivitettäväksi, koska sen sisältö on osin vanhentunut.
Voit auttaa Wikipediaa parantamalla artikkelia. Lisää tietoa saattaa olla keskustelusivulla.
Tarkennus: Tiedot vanhentuneita

Aurinkolämmitys tai aurinkolämpö tarkoittaa auringon energian käyttöä lämmitykseen. Aurinkoenergiaa otetaan talteen aurinkokeräimellä, joka muuntaa auringon säteilyä teknisesti käyttökelpoiseksi lämmöksi. Aurinkolämpökeräimet vastaanottavat hajasäteilyä ja keräävät lämpöä myös pilvisellä säällä.

Aurinkolämmityksessä energiaa käytetään suoraan lämpönä muuttamatta se sähköksi. Aurinkolämpöjärjestelmällä voidaan lämmittää käyttövettä, teollisuuden prosessivettä sekä rakennuksia. Aurinkolämpöä käytetään esimerkiksi huoneistojen ilman sekä käyttöveden ja uima-altaiden lämmitykseen.

Uusiutuvan aurinkolämmön avulla voidaan korvata esimerkiksi öljyn, hiilen ja kaasun käyttöä lämmitysenergian tuotannossa.

Tekniikka

[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]
Aurinkokeräimiä australialaisen pesulan katolla.
Pääartikkeli: Aurinkokeräin

Aurinkolämpö otetaan talteen aurinkokeräimellä, josta lämpö siirretään käyttökohteeseen välinesteellä tai ilmalla. Aurinkokeräimistä suurin osa on levykeräimiä. Vakuumikerääjä on kalliimpi, mutta sillä päästään korkeampiin lämpötiloihin.

Aurinkolämpöjärjestelmä sisältää seuraavat osat ja komponentit:

  • Aurinkokeräimet
  • Katto- tai maakiinnikkeet
  • Jalat ja kiskot
  • Pumppu ja varolaitteet
  • Ohjausyksikkö
  • Paisunta-astia
  • Lämmönsiirtoputki
  • Putkiliittimet keräinten ja pumpun välillä
  • Lämmönsiirtoneste
  • Lämminvesivaraaja (mahdollisesti)

Lämminvesivaraajan sisältyminen järjestelmään vaihtelee asennuskohteista riippuen: monissa kohteissa vesivaraaja on valmiina, kun toisiin se pitää hankkia osana aurinkolämpöjärjestelmää. Olemassa olevaa varaajaa hyödynnettäessä pitää tapauskohtaisesti ratkaista lämmön siirtäminen aurinkolämpöpiiristä lämmitysverkkoon.

Aurinkolämpöön liittyy olennaisena osana myös lämmönvarastointi. Esimerkiksi omakotitaloissa aurinkolämpöä varastoidaan vesivaraajaan sekä suurissa kauko- tai aluelämpöverkkoon liitetyissä aurinkokeräinpuistoissa suurten uima-altaiden kokoisiin eristettyihin vesisäiliöihin tai kallioluoliin. [1]

Aurinkolämpöä voidaan varastoida varaajaan, rakenteisiin tai maaperään myöhempää käyttöä varten. Ilmakiertoisilla aurinkokeräimillä lämpöä tuodaan suoraan lämmitettävään tilaan tai lämpövarastoon. Ilmakiertoinen aurinkolämmitys toimii ilman patteriverkostoa tai erillistä aurinkovaraajaa.

Aurinkolämmityksen kombijärjestelmä mahdollistaa samanaikaisesti lämpimän veden ja tilan lämmityksen. Rakennusten lämmittämisessä paras hyötysuhde saavutetaan yhdistämällä aurinkokeräin ja varaaja vesikiertoiseen lattialämmitykseenlähde?, joka ei vaadi yhtä korkeaa lämpötilaa kuin patterilämmitys.

Aurinkolämmön hyödyntäminen Suomessa

[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Suomessa on otolliset olosuhteet aurinkolämmön hyödyntämiseksi, koska lämmintä vettä tarvitaan ympäri vuoden. Käyttöveden lämmitys tai esilämmitys on hyvä tapa hyödyntää aurinkolämpöä. Tilojen lämmitykseen aurinkolämpöä voi hyödyntää keväästä syksyyn, lisäksi kosteissa pesu- ja kellaritiloissa pidetään lämmitystä päällä yleensä myös kesäisin. Suomen olosuhteisiin sopii erinomaisesti hybridienergiajärjestelmät, joissa tarvittava lämpö tuotetaan usealla toisiaan tukevalla energialähteellä. Hybridienergiajärjestelmässä aurinkolämmön rinnalla voi olla kohteesta riippuen mm. lämpöpumppu, vesitakka tai -kiuas, bioenergiaa, öljyä ja/tai kaukolämpöä. Aurinkolämmön yhdistäminen maalämpöön parantaa lämpöpumpun hyötysuhdetta ja pidentää järjestelmien käyttöikää. Aurinkolämpö voi kaksinkertaistaa lämpöpumpun hyötysuhdetta kuvaavan COP (Coefficient Of Performance) - luvun, joka kertoo kuinka tehokkaasti kulutettu sähköenergia saadaan muutettua lämpöenergiaksi. Aurinkolämmön myötä maa- sekä ilma-vesi-lämpöpumpun käynnissäoloaika sekä käynnistysmäärät vähenevät. Esimerkiksi maalämpöjärjestelmän kompressorin käyttöikä pitenee, kun se yleensä pitää vaihtaa noin 10–15 vuoden välein. Aurinkolämmön avulla voidaan vähentää myös bio- ja öljykattiloiden huollon tarvetta. Keväällä, kesällä ja syksyllä lämmöntarpeen ollessa vähäisempi kattiloiden polttimet voivat aiheuttaa nokeentumista pienellä liekillä ja huonommalla hyötysuhteella käydessään, jolloin huollon tarve on entistä suurempi. Aurinkolämmön avulla polttokattiloita ei tarvitse pitää käynnissä eikä huoltaa parhaimmillaan puoleen vuoteen.[1]

ESTIFin mukaan Suomessa tyypillinen omakotitalon aurinkokerääjä on 5–8 m² ja lämminvesivaraaja 300–400 litraa. Vuonna 2007 Suomessa oli asukasta kohti aurinkolämmitystä 4 % ja Tanskassa 63 % Saksaan verrattuna. Suomen markkinat kasvoivat 2005/2006 43 %.[2]

Aurinkolämmön hyödyntäminen maailmalla

[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Aurinkolämmitys lämmittää jo 10 miljoonaa eurooppalaista kotia. Silti monet EU-maat ovat vielä lähtöruudussa. ESTIF:in mielestä se on este tekniikan taloudelliselle kilpailukyvylle, koska se jarruttaa massatuotannon etujen saavuttamista. Valtioiden tulisi asettaa kansalliset tavoitteet ja toimintasuunnitelmat uusiutuvien energiamuotojen käytöstä lämmitykseen ja jäähdytykseen.[3]

Itävallassa 15 %:ssa omakotitaloista on aurinkolämmitys.lähde? Kasvupotentiaali on valtava mukaan lukien toimistorakennukset ja teollisuusrakennukset. ESTIF ehdottaa uusiin taloihin ja korjausrakentamiseen aurinkolämmitystä pakolliseksi. Barcelonassa siitä on hyviä kokemuksia vuodesta 1999. Israelissa se on ollut pakollista vuodesta 1980.[4] Israel oli ensimmäinen ja Espanja toinen maa, joissa kansallisena politiikkana aurinkolämmön käyttö on velvoittavaa uusissa rakennuksissa.[5]

Aurinkolämmityskapasiteetti 2005-2008 (MW)[6]
# Maa 2005 2006 2007 2008
1  Kiina 55,5 67,9 84,0
2  Euroopan unioni 11,2 13,5 15,5
3  Turkki 5,7 6,6 7,1
4  Japani 5,0 4,7 4,9
5  Israel 3,3 3,8 3,5
6  Brasilia 1,6 2,2 2,5
7  Yhdysvallat 1,6 1,8 1,7
8  Australia 1,2 1,3 1,2
9  Intia 1,1 1,2 1,5
Yhteensä (MW) 88 105 126 145

Aurinkolämmön kapasiteetti käyttöveden ja rakennusten lämmittämiseen maailmassa: 128 GWth (2007) ja 103 GWth (2006). Lisäys 2006 (2005): Kiina 12,4 GWth (10 GWth) ja EU 2,3 GWth (1,3 GWth). Kapasiteetti alueittain (2006): Kiina 64 %, EU-maat 13 %, Turkki 6 %, Japani 4,5 % ja Israel 3,6 %. Aurinkolämmityksen määrä kasvoi 22 % 2006–7. Kiinan aurinkolämmityksestä 95 % tuottaa vain lämmintä vettä. Itävallassa, Saksassa ja Ruotsissa yli 50 % järjestelmistä lämmittävät myös huonetilaa. Kiinan aurinkokeräinten hinta-arvio on 210 $/m2 ja Euroopan 800 $/m2.[7] Saksassa aurinkolämpö työllistää 12 500 ihmistä (2005).

EU-markkinat

[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]
Aurinkolämmitys* (MW lämpöä)[8][9]
# Maa Lisäys
2008 		Lisäys
2009 		Yhteensä
2008 		Yhteensä
2009
1  Saksa 1 470 1 130 7 766 8 896
2  Kreikka 209 144 2 708 2 852
3  Itävalta 243 250 2 268 2 518
4  Italia 295 280 1 124 1 404
5  Ranska 272 234 1 137 1 371
6  Espanja 304 274 988 1 262
7  Sveitsi 60 122 416 538
8  Kypros 8 30 485 515
9  Puola 91 101 256 357
10  Portugali 60 122 223 345
11  Britannia 57 63 270 333
12  Tanska 23 38 293 331
13  Alankomaat 18 31 254 285
14  Ruotsi 19 15 202 217
15  Belgia 64 16 188 204
16  Tšekki 25 32 116 148
17  Slovenia 11 6 96 112
18  Bulgaria 3 68 22 90
19  Romania 6 14 66 80
20  Slovakia 9 9 67 76
21  Irlanti 31 23 52 75
22  Unkari 8 40 18 58
23  Malta 4 4 25 29
24  Luxemburg 3 3 16 19
25  Suomi 3 1 18 19
26  Viro 2
27  Liettua 2
28  Latvia 1
Yht.  Euroopan unioni 3 350 3000 19 100 22 100
* 1 000 m2 pinta-ala vastaa 0,7 MW lämpöä

EU:n aurinkolämmityksen markkinat kaksinkertaistuivat kolmessa vuodessa. Vuonna 2006 kasvu oli 47 %. Euroopan talojen aurinkolämmitys korvaa vuosittain 820 000 tonnia lämmitysöljyä (2006). Merkittävimmät syyt kasvuun ovat öljyn hinnan nousu, ilmastonmuutos ja yleinen kannatus.

Saksassa on määrällisesti eniten aurinkolämmitystä: 5,6 GWth ja lisäys (2006) 1,05 GWth. Henkeä kohti Saksan asennusmäärä on kuitenkin vain puolet Itävallasta: 12,7 vs. 25,2 kWth per 1 000 asukasta. Siten Saksalta odotetaan paljon enemmän tulevaisuudessa. Itävalta on Manner-Euroopan johtaja asukasta kohti asennetussa aurinkolämmössä. Ranskassa aurinkolämpö kaksinkertaistui 2004–2005 ja kasvu oli 81 % vuonna 2006. Kasvu perustui yksinkertaiseen ja epäbyrokraattiseen tukijärjestelmään. Vuonna 2006 kokonaislisäys jakautui maittain: Saksa 50 %, Itävalta 10 %, Kreikka 8 %, Ranska 7 %, Italia 6 % ja Espanja 6 %. Ruotsiin on asennettu noin kymmenen kertaa enemmän aurinkolämpöä kuin Suomeen, ja pieneen Tanskaan asennetaan enemmän kuin koko Ruotsiin. Suomen ja Tanskan väkiluku on miltei sama, joten luvut ovat vertailukelpoisia. EU:n keskiarvo on 27 kWth/1 000 asukasta. Kypros on siinä johtava: 530 kWth/1 000 as, Itävalta 225 ja Kreikka 208. Seuraavat ovat Saksa, Tanska ja Sveitsi.[10]

Lait

[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Seuraavat maat ovat asettaneet uusille rakennuksille velvoitteen lämmittää tietyn määrän vedestä aurinkolämmityksellä[7]:

Vuonna 2007:

  • Intia 20 %
  • Korea 5 % investoinneista
  • Kiina (suunnitelma)
  • Saksa 14 % uudisrakennus, 10 % muut (alkaen 2009)

Espanja päätti maaliskuussa 2006, että uusissa ja korjattavissa rakennuksissa 30–70 % lämpimästä kotitalousvedestä on lämmitettävä aurinkolämmityksellä tai jollakin muulla uusiutuvalla energialla. Portugali suunnitteli samankaltaisia tavoitteita.[11] Portugalissa aurinkolämmitysvaatimus on ehdollinen rakennuksen sijaintipaikan perusteella (1 neliö/asukas). Italiassa on valmisteilla uusille ja korjattaville omakoti- ja toimistotaloille vaatimus lämmittää 50 % lämpimästä vedestä aurinkolämmityksellä.[12]

Markkinoiden kasvu laskisi menetelmän kustannuksia.[13][14] Muiden maiden kokemusten mukaan asentajat harvoin oma-aloitteisesti hankkivat lisäkoulutusta, jos markkinat eivät sitä vaadi.[10]

Eurooppalaisia yrityksiä

[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]
Aurinkolämpöä asukasta kohti 2008[15]
# Maa m2/1 000 as. W/as.
1  Kypros 843 590
2  Itävalta 475 333
3  Kreikka 345 241
4  Saksa 137 96
5  Malta 89 62
6  Tanska 79 55
7  Slovenia 67 47
8  Alankomaat 43 30
9  Ruotsi 42 30
10  Tšekki 40 28
11  Portugali 37 26
12  Espanja 32 23
13  Italia 27 19
14  Ranska 27 19
15  Belgia 26 18
16  Luxemburg 23 16
17  Irlanti 18 13
18  Slovenia 17 12
19  Puola 10 7
20  Bulgaria 8 6
21  Britannia 6 4
22  Unkari 6 4
23  Suomi 5 3
24  Romania 4 3
25  Latvia 3 2
26  Viro 1 1
27  Liettua 1 1
EU27 (MW) 57 40
Laskettu kertoimella 1 m2 = 0,7 kW lämpöä

Suluissa pinta-ala m2 2006[12]

  • Green One Tec, Itävalta, 800 000
  • KBB Kollektorbau, Saksa, 400 000
  • Viessmann, Saksa, 250 000
  • BBT Thermotechnik, Saksa, 200 000
  • Ritter Solar, Saksa, 102 000
  • Thermomax, Pohjois-Irlanti, 80 000
  • Clipsol, Ranska, 30 000
  • Isofotón, Espanja, 29 000

Katso myös

[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]
Kestävän kehityksen
teemasivu

Lähteet

[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]
  1. ↑ a b Auvinen, Karoliina ; Lovio, Raimo ; Jalas, Mikko ; Juntunen, Jouni ; Liuksiala, Lotta ; Nissilä, Heli ; Müller, Julia: FinSolar-raportti FinSolar: Aurinkoenergian markkinat kasvuun Suomessa - Liiketoimintaympäristö | Investointien kannattavuus | Rahoitus- ja hankintamallit | Politiikkasuositukset. 1/2016. Aalto University. Viitattu 3.7.2016.
  2. ↑ Wind energy barometer 2008 (Arkistoitu – Internet Archive) EurObserv’ER Systèmes solaires Le journal des énergies renouvelables n° 189, 4/2009, s. 54, 72
  3. ↑ Solar thermal will make a substantial contribution to EU renewables targetsESTIF 19.6.2007 (Arkistoitu – Internet Archive)
  4. ↑ Winter, Rhonda: Israel's Special Relationship with the Solar Water Heater JinYi- Solar Water Heater, Solar Collector Manufacturers & Suppliers. Arkistoitu 29.7.2018. Viitattu 01.02.2018.
  5. ↑ 2005: Record year for investments in renewable energy REN21 (Arkistoitu – Internet Archive)“Renewables Global Status Report 2006 Update”, REN21 sihteeristö (Pariisi) ja Worldwatch-instituutti (Washington, DC), 18.7.2006 [vanhentunut linkki]
  6. ↑ Renewables Global Status Report: Energy Transformation Continues Despite Economic SlowdownREN 21 Pariisi 13.5.2009 (Arkistoitu – Internet Archive)
  7. ↑ a b Renewables 2007 Global Status Report (Arkistoitu – Internet Archive), REN21 sihteeristö (Pariisi) ja Worldwatch instituutti (Washington, DC), 2008. s. 13, 26–27, 39, 48.[vanhentunut linkki]
  8. ↑ Solar Thermal Markets in Europe 2008, ESTIF May 2009: 2008 tilasto
  9. ↑ Solar Thermal Markets in Europe – Trends and Market Statistics 2009[vanhentunut linkki] ESTIF June 2010: 2009 tilasto s. 13
  10. ↑ a b Solar Thermal Markets in Europe, Trends and market statistics 2006 (Arkistoitu – Internet Archive) European Solar Thermal Industry Federation ESTIF kesäkuu 2007
  11. ↑ Solar Thermal Markets in Europe 2005 ESTIF (Arkistoitu – Internet Archive)
  12. ↑ a b Solar thermal barometer (Arkistoitu – Internet Archive) Le Journal des Énergies Renouvelables 63-82, no180, 7/2007
  13. ↑ Yksityiskohtainen 21 maan markkinakuvaus, ESTIF (Arkistoitu – Internet Archive) Sun in Action II – A Solar Thermal Strategy for Europe, vol. 2, The Solar Thermal Sector Country by Country, 21 National Reports, 348 s., 4/2003[vanhentunut linkki]
  14. ↑ Market Overview, Perspectives and Strategy for Growth (pdf) (Yleiskatsaus Euroopan markkinoihin, ESTIF) Sun in Action II – A Solar Thermal Strategy for Europe, vol. 1. 4/2003. European Solar Thermal Industry Federation. Viitattu 5.10.2011. (englanniksi)
  15. ↑ Solar thermal energy barometer 2009 EurObserv’ER Systèmes solaires Le journal des énergies renouvelables n° 191, 4/2009[vanhentunut linkki]

Aiheesta muualla

[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]
Wikimedia Commonsissa on kuvia tai muita tiedostoja aiheesta Aurinkolämmitys.
Rakentaminen ja kestävä kehitys
Yhdyskuntasuunnittelu
Suunnitteluperiaatteet
Lämmitys
Talotekniikka
Rakennustekniikka
Perinnerakentaminen
Organisaatiot
Uusiutuva energia ja kestävä kehitys
Aurinkovoima
Tuulivoima
Vesivoima
Maa, vesi ja ilma
Biologinen
Kemiallinen
Muuta
Teemasivut
Noudettu kohteesta ”https://fi.wikipedia.org/w/index.php?title=Aurinkolämmitys&oldid=21854054”