Energian kulutus ja tehon tarve

Kylmimpinä pakkashetkinä tehontarve ja kulutus on suurimmillaan.

Lähtökohtana kiinteistön lämmityskustannuksia ja polttoainevaihtoehtoja kartoitettaessa on kiinteistön vuotuinen energian kulutus. Helpoin tapa määritellä vuoden energian kulutusta on käyttää laskutoimituksessa edellisellä lämmityskaudella kulunutta energiamäärää ja muuntaa määrä tarvittaessa kilowattitunneiksi (kWh) tai suuremmissa kulutusmäärissä megawattitunneiksi (MWh).

Eri biopolttoaineet ilmoitetaan eri mittayksiköillä, mikä tekee niiden vertaamisen haasteelliseksi. Tästä syystä kilowattitunti -perusteisuus helpottaa vertailua. Lisätietoa eri energialähteiden muuntokertoimista löydät tästä linkistä.

Laskennallinen tehon tarve määrittelee lämmitettävän kohteen vaatiman lämmitysjärjestelmän kokoluokan. Tavallinen asuinrakennus vaatii lämmitykseensä tehoa keskimäärin 20-30 wattia/rakennuskuutiometri (W/rm3). Oikea mitoitus ja tehon tarpeen määritys on hyvin toimivan lämmitysjärjestelmän perusta, mikä säästää turhilta investoinneilta ja varmistaa laitoksen moitteettoman toiminnan.

Tehohäviö ja muut huomioitavat tekijät 

Tehon tarvetta määritellessä ja keskuslämmityskattilan kokoa valittaessa täytyy ottaa huomioon myös mahdollinen tehohäviö sekä muut energiaa vaativat tekijät, nyt ja tulevaisuudessa. Onko esimerkiksi mahdollista, että lämmitettäviä tiloja laajennetaan tai että jatkossa kylmillään ollutta hallirakennusta lämmitetään?

Varauksia kannattaa tehdä tulevaisuuden mahdollisia hankkeita varten ajoissa, koska se vähentää turhan työn määrää ja on ennen kaikkea kustannustehokasta. Tehon tarve kannattaa mieluummin mitoittaa ylä- kuin alakanttiin, myös polttoaineiden laadunvaihtelujen takia. Toisaalta aivan liian tehokasta lämmityskattilaan ei ole syytä valita hankittavaksi toiminnallisista eikä kustannussyistä. Liian suuri lämpölaitos ei toimi parhaalla mahdollisella tavalla.

Peruslämmityksen lisäksi lämpimän käyttöveden tuottaminen kulutuksesta riippuen vaatii tehoa keskimäärin 1-2 kWh. Jos biolämpölaitos sijaitsee erillisessä rakennuksessa, lämpö tuodaan lämmitettävään kohteeseen maanalaista kanaalia pitkin. Tehohäviö kanaalissa on noin 15-30 wattia/metri. Laskennallisesti tehohävikin voi arvioida olevan 25 metrin matkalla noin 1 kilowattia, kun häviö pyöristetään yläkanttiin. Käytännössä 25 metriä kanaaliputkea hukkaa esimerkiksi haketta vuodessa noin viisi irtokuutiota.

Huipputeho

Huipputeholla tarkoitetaan lämmityskohteen tehontarvetta silloin, kun kulutus on suurimmillaan, esimerkiksi talvella pakkaskaudella. Huipputehon tarvetta laskettaessa voidaan käyttää lähtökohtana myös vuotuista öljynkulutusta.

Huipputehon tarve saadaan laskettua jakamalla vuotuinen öljynkulutus luvulla 250. Lopputulos vastaa kilowattia, kW. Vaihtoehtoisesti huipputehontarve voidaan laskea rakennuskuutiometreihin perustuen.

Esimerkkikohde

Öljylämmitteisessä omakotitalossa on kulunut 6 000 litraa polttoöljyä lämmityskaudella. Tämä vastaa kilowattitunteina laskennallisesti noin 60 000 kWh. Omakotitalon pohjapinta-ala on 300 neliömetriä ja talon huonekorkeus 2,6 metriä.

• Jos polttoöljymäärä korvattaisiin hakkeella, raaka-aineen tarve olisi keskimäärin 75 irtokuutiometriä (i-m3), koska hakkeen sisältämä energia on laadusta riippuen noin 700-900 kWh/i-m3.
• Jos öljy korvattaisiin pelletillä, sitä kuluisi vastaavassa tilanteessa noin 12 500 kg. Yhdessä kuutiossa pellettiä on noin 3 000 kWh,  ja pelletti painaa noin 625 kg/m3.
• Öljylämmitteisen kiinteistön huipputeho saadaan lasketuksi suoraan yllä mainitulla laskukaavalla, vuotuinen öljynkulutus 6 000/250=24. Huipputehontarve on siis 24 kW.
• Huipputeho voidaan määrittää myös rakennuskuutiometreihin perustuen. Kohteen rakennuskuutiometrit ovat 780 kuutiometriä (m3). Koska asuinrakennus vaatii lämmitykseensä keskimäärin 20-30 W/m3, tässä kohteessa tehon tarve olisi kuutiometreihin perustuen noin 16-24 kW huipputehokaudella.

Tässä esimerkkitapauksessa voisi poltin- ja lämmityskattilavalinta olla kokoluokaltaan 40 kW, koska biopolttoaineita poltettaessa kannattaa laitteistot mitoittaa yläkanttiin muun muassa tehohäviöt, polttoaineen laadunvaihtelut ja lämpimän käyttöveden energiatarpeet huomioiden.