Kategoria: energiansäästö

Parasta A-luokkaa ja aktiivisähköenergiaa

Ei liene mikään yllätys, että talojen energiatodistukset ovat lähinnä huijausta (1)(2).
A-luokkaan pääsee omakotitalo, jonka energiankulutus on 150 kWh/neliö/vuosi (Jyväskylään siirrettynä).
Sadan neliön A-energialuokan omakotitalo siis kuluttaa energiaa 15000 kWh / vuosi. Kahdensadan neliön omakotitalo 30000 kWh / vuosi. Kuulostaa melko tyypilliseltä rintamamiestalon lämmitystarpeelta.
Tuossa on kuitenkin mukana talon kaikki energiankulutus. Lämmitykseksihän päätyy niin pesukone kuin jääkaappikin.
Esimerkiksi tietokone, joka on päällä kymmenen tuntia päivässä ja kuluttaa esim. noin 200 wattia, tuottaa vuodessa lämmitykseen (9,5:nä lämmityskuukautena):
0,2 kW * 10h * 365 * (9,5 / 12) = 578 kWh
Tuon tietokoneen käyttämästä energiasta siis 578 kWh ei mene suinkaan hukkaan vaan lämmitykseen. Säästät siis noin 60 euroa verrattuna viherpelotteluun, että ”energia haaskaantuu ja katoaa jonnekin”. Sen sijaan lämmität A-energialuokan talossa tuolla tietokoneella melkein neljä neliötä ympäri vuoden.
Pakastin kuluttaa vuodessa tyypillisesti 590 kWh, joten lämmität pakastimella monta neliötä lisää.

Samoin viihde-elektroniikan valmiustilassa käyttämä energia menee 9,5/12 kuukautta vuodesta (noin 80% ajasta) suoraan lämmitykseen ja alentaa vastaavasti lämmityslaskua. (vrt. (3))

Jos käytät talossasi paljon aktiivisähköenergiaa, varsinainen lämmityslaskusi on melko pieni osa asuntosi energiankulutuksesta. Siihen kannattaa pyrkiä. Säästät ympäristöä käyttämällä saman energian kahteen kertaan.
Jos olet yrittäjä, sijoita tietokonepalvelimet kotiisi!

(1) Taloussanomat: Näin talonostajia vedätetään A-luokalla

PS. Onkohan talossa olevien ihmisten lämmitys laskettu mukaan? Ihminen säteilee lämmittimenä jokaisen syömänsä kalorin.

PPS. Kokemuksesta tiedän, että kaikki rakentamiseen liittyvä ohjeistus on salaista ja maksullista, joten en edes yrittänyt löytää tarkempaa kuvausta A-energialuokasta.

Suomenlahti umpijäässä? Ilmastonmuutos iskee

On hienoa, että tiedemiehet tinkimättömästi selvittävät ilmastonmuutoksen vaikutuksia. Suomessa tietysti erityinen mielenkiinto on napajään kehitykseen.

Tällä tieteellisen näköisellä sivustolla on napajäästä ajantasainen kartta.

Ihmettelen vain, miten Tallinnan laivat pääsevät liikkeelle, kun tämän kartan mukaan Suomenlahti on jo umpijäässä…? Tieto on kaksi päivää vanha: 15.10.2011.

Hieman ehkä herättää epäilyksiä muidenkin mittauksien tarkkuudesta.

Märkä palaa?

Kuva: CC BY-SA Flickr Mr. Thomas

Suomessa on vahva käsitys, että puuta on kuivattava 2-3 vuotta ennen kuin sen voi polttaa. Pikainen laskelma osoittaa kuitenkin, että energiantuotantomielessä säästö on pieni (noin 7%) ja tästäkin melkein kaikki saataisiin takaisin kondenssikattiloilla. Kuiva puu toki palaa paremmin kuin märkä. Ainakin takassa.

Tuoreesta puusta noin puolet on vettä. Pinoon laitettaessa puun kosteusprosentti on neljänkymmenen tienoilla ja poltettaessa mielellään alle 15%.

Onko  kosteusprosentilla energiantuoton kannalta olennaista eroa?

Puun kuiva-aineen lämpöarvo on 18,3 – 20 MJ/kg (1). Käytämme tässä arvoa 20 MJ/kg, joka vastaa esim. hieskoivun latvusta. Kymmenessä kilossa 50% kosteuksista tuoretta puuta on viisi kiloa kuiva-ainetta jonka polttoarvo on 100 MJ (eli 27,8 kWh, noin kolmella eurolla sähköä). Tuosta polttoarvosta pitää kuitenkin vähentää energia, joka tarvitaan viiden vesikilon höyryttämiseen.

Viiden vesikilon lämmittäminen kahdestakymmenestä asteesta sata-asteiseksi ja edelleen muuttaminen höyryksi vie energiaa:

1 kg lämmitys 80 astetta:  80 *4,2 kJ = 336 kJ
1 kg höyrystäminen: 2260 kJ
5 kg yhteensä: 5 * (336 + 2260) kJ = 13 MJ

Sadan megajoulen energiasta häviää veden höyrystämiseen 13 megajoulea eli 13% energiasta.

Mikäli tuo samainen puuerä kuivuu kosteusprosenttiin 40, paino putoaa kymmenestä kilosta 8,3 kiloon. Vettä on jäljellä 3,3 kiloa eli energiaa hukkuu enää:

3,3 * (336 + 2260) kJ = 8,6 MJ

Energiahukka on pudonnut 13%:sta alle yhdeksään prosenttiin.

Ideaalitapauksessa 10% kosteus pudottaa puuerän painon 5,56:een kiloon ja energiahukan:

0,56 * (336 + 2260) kJ = 1,5 MJ

eli puoleentoista prosenttiin.

Jos kuivaamisen aikana kosteus putoaa neljästäkymmenestä kymmeneen prosenttiin, erän lämpöarvo nousee 8,6 MJ – 1,5 MJ = 7,1 MJ.

Kuivaamalla puuta 2-3 vuotta, pilkkomalla sen pieneksi ja tekemällä huolellista pinoamistyötä saamme puustamme 7 % enemmän energiaa. Kuiva puu palaa paremmin, mutta kannattaako tämä työ todella?

Kondenssikattilalla saisimme talteen höyrystymislämmön 2,3 MJ / kg eli jos poltamme kymmenen kiloa aivan tuoretta puuta (50% kosteus), saamme takaisin sadan megajoulen energiasta:

5 * 2,3 MJ = 11,5 MJ

Höyrystymiseen haaskaantuneesta 13%:sta energiaa saamme kondenssikattilassa takaisin 11,5%-yksikköä.

Jos kulutat vuodessa 300 euroa tuoreiden leivinuunikokoisten 40% kosteiden puiden ostamiseen, voit pilkkoa, pinota, varastoida ja kuivata niitä monta vuotta aina 10% kosteuteen asti. Ansaitset siinä noin 7% lämmitysarvon nousun eli 21 euroa. Tai sitten voit laittaa puut suoraan märkinä leivinuuniin. (En vastaa pilalle menneistä leivinuuneistanne tai savupiipuistanne.)

Suunnilleen kaikki tietämisen arvoinen suomalaisista polttoaineista:
(1) http://www.vtt.fi/inf/pdf/tiedotteet/2000/T2045.pdf

PS. Et erityisemmin säästä energiaa tuomalla puut sisään kuivumaan. Kosteuden höyrystyminen vie sisälämmöstä täsmälleen saman energian kuin poltettaessa, ja vesihöyry katoaa ilmastoinnissa ulos vieden energian mukanaan. Pientä säästöä on se, että vettä ei tarvitse lämmittää sata-asteiseksi, mutta tämä on vain 10-20% höyrystymisen vaatimasta energiasta.

PPS. Energiansäästöoppaissa tämä sama laskelma esitetään yleensä muodossa: ”kosteamman 10
kg:n puuerän energiasisältö on 31 kWh, kun taas kuivemmassa on energiaa 41 kWh”. Kotitehtävä: miten kuivaus on saatu kuulostamaan paljon hyödyllisemmältä kuin tässä laskettu 7%?

Kondenssiöljykattilat

Suuri osa Keski-Euroopan öljypolttimista on nykyään savussa olevan veden lämmön talteen ottavia malleja. Mutta eipä näistä Suomessa paljoa puhuta.

Öljyssä on jonkin verran vettä eli palamisessa savuun tulee vesihöyryä. Veden höyrystäminen vaatii melkoisesti energiaa, joka on pois tuotetusta lämmöstä. Suomalaisessa öljypolttimessa vesihöyry menee piipusta ulos eli savun on oltava piipulla vielä sata asteista. Muuten vesi kondensoituu piippuun, valuu alas ja todennäköisesti pilaa piipun ennen normaalia piipun elinikää.

Kondensoivassa öjykattilassa savukaasut jäähdytetään tarkoituksella jo vesisäiliössä niin kylmäksi, että savussa oleva vesi kondensoituu ja luovuttaa  energiansa vesisäiliöön, ja kylmähköt kuivat savukaasut voidaan huoletta johtaa piippuun.

Uutena ongelmana savussa ollut vesi täytyy johtaa viemäriin. Tämä vesi on hieman hapanta eli viemäröinnissä on otettava huomioon korroosionkestävyys. Toinen ongelma on se, että kondenssivesikattilaa on ohjattava tietokoneella, mikä tekee järjestelmän kalliimmaksi ja epäluotettavammaksi kuin perinteinen kattila.

Kattilan hyötysuhde nousee. Joitakin esiintyneitä lukuja ovat olleet 95% verrattuna vanhan kattilan 90%:iin.

Kaipa tämän tekniikan hyljeksimiselle Suomessa on jokin muukin syy kuin suomalaisten valmistajien vanha tekniikka? Osaisin ainakin kuvitella, että savut laskeutuvat herkemmin naapurin haisteltaviksi.

Lähteitä:
http://en.wikipedia.org/wiki/Condensing_boiler

Tuulivoima pörssisähkönä — 3% etua

Syysmyrsky Kotkassa 14.9.2011

Lueskellessani artikkelia (2) tuulivoiman uskomattomista syöttötariffeista (10,5 c/kWh vs. vuoden 2010 pörssisähkön keskiarvo 5,7 c/kWh) aloin pohtia, onko tuulisähkön tuotannon kuukausittainen jakautuma sellainen, että siitä saa todennäköisemmin paremman hinnan.

Eli kuinka paljon paremman hinnan tuulivoimala saa syysmyrskyistä ja talven puhureista?

Ilmatieteenlaitokseltahan mitään järkevää tilastoa ei saa ilmaiseksi, mutta heidän sivustoltaan löytyvä esimerkkitilasto antaa osviittaa ja saa kelvata: Mustasaaren Valassaaret 1971-2000 (1).

Mustasaaressa tuuli jakautuu huhtikuusta elokuuhun vuosikesiarvon alapuolelle, syyskuussa melko tarkkaan keskiarvoon ja muu talvi keskiarvon yläpuolelle. Marras- ja joulukuu ovat tuulisimmat kuukaudet ja ne ylittävät vuosikeskiarvon 19%.

Näillä kertoimilla voidaan painottaa pörssin kuukauden sähköhinnat (3), jolloin saadaan se vuosihinta, jonka tuulivoimala saa vuosittaisesta sähköstään verrattuna tasaisesti sähköä tuottavaan voimalaan. Tämän laskelman perusteella tuulivoimala saa vuosituotannostaan kolme prosenttia paremman hinnan kuin esim. vuoden ympäri toiminnassa oleva atomivoimala saa. Tunnittaisessa tarkastelussa tulos on toinen, mutta tuskin olennaisesti erilainen.

Eli kovin suurta etua alkutalven tuulista ei saa, koska se on myös vesivoiman parasta aikaa.

(1) http://ilmatieteenlaitos.fi/ilmastollinen-vertailukausi-1971-2000
(2) Talouselämä 34/2011: Tuulimyllyiltä loppuvat rahat ja tila, ei ilmeisesti tällä hetkellä verkossa
(3) http://nordpoolspot.com/Market-data1/Elspot/Area-Prices/ALL1/Hourly/

PS. Pörssin vuoden 2010 kuukausihintojen keskiarvo on 5,685 c/kWh, mutta vuosihinta on 5,664 c/kWh. Ero johtuu siitä, että kuukaudet pitää painottaa päivien lukumäärällä vuosihintaa laskettaessa. Tässä lasketussa kolmessa prosentissa on sama virhe, mutta se on merkityksetön tällä tarkkuudella.

Pohjoismaan sähköverkko yhdessä kuvassa


Fingrid on ottanut käyttöön kartan, jossa pitäisi olla kuva pohjoismaiden kantaverkon tilasta. Kyseessä on siis sama tieto, joka löytyy Nordpoospot-sivustolta, mutta ehkä helpommassa muodossa.

Jos kartta vain toimisi. Valitettavasti ainakin kokeilemilla yhdistelmillä (Linux Chrome ja Linux Firefox) kartta on aika kuollut. Sivulta aukeaa pohjoismaiden kartta, jossa on pienellä alakulmassa taulukko maiden sähköntuotannosta ja kokonaissiirrosta. Luulisin kartassa olevan edes muutama nuoli, mutta luultavasti niitä ei ole onnistuttu näyttämään niin laiteriippumattomasti, että se toimisi selaimellani. Suomalaisessa kartassa on oikeassa yläkulmassa valintamahdolisuus flow/price (joka ei tee mitään), mutta tanskalaisella verkkoyhtiöllä samassa kuvassa edes tuo valintanappi ei toimi. #fail

http://www.fingrid.fi/portal/suomeksi/sahkomarkkinat/voimajarjestelman_tila/pohjoismainen_voimajarjestelman_tilakuva/

Ehkä tästä vielä joskus tulee havainnollinen ja mielenkiintoinen kuva pohjoismaisen sähköverkoston tilasta. Kokeilen joskus myös Windossilla, jos viitsin.

Mielenkiintoinen kysymys on myös, onko tämä tieto julkista ja uudellenkäytettävää? Mitään mainintaa asiasta ei sivulla ole. Otin kuitenkin kuvakaappauksen kartasta sitaattioikeudella.

Tekniikka&Talous-lehden uutinen:
http://www.tekniikkatalous.fi/energia/reaaliaikainen+kartta+nayttaa+nyt+pohjoismaisen+voimajarjestelman+tilan/a698368