Aurinkolämmitys
From Wikipedia, the free encyclopedia
From Wikipedia, the free encyclopedia
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.
 |
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 |
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.
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:
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 lattialämmitykseen, joka ei vaadi yhtä korkeaa lämpötilaa kuin patterilämmitys.
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]
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. 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).
| 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]
Seuraavat maat ovat asettaneet uusille rakennuksille velvoitteen lämmittää tietyn määrän vedestä aurinkolämmityksellä[7]:
Vuonna 2007:
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]
| 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]
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.
