Alepa Backas näyttää tietä tuleville energiaratkaisuille

Viime joulukuussa Vantaalla avautuneessa Alepa Backaksessa paikat kiiltävät uutuuttaan, ja sama pätee myös yläkerran teknisiin tiloihin. HOK-Elannon vanhempi kylmätekniikan asiantuntija Mikko Keitaanranta, SOK Kiinteistöässän vanhempi asiantuntija Matti Eerikäinen ja Insinööritoimisto Antti Kuikan LVI-insinööri Teemu Turtiainen esittelevät ylpeänä energiaratkaisua, jonka suunnittelussa kolmikolla on ollut keskeinen rooli.

”Kyse on ensimmäisestä HOK-Elannon myymälästä, jota ei ole liitetty kaukolämpöverkkoon”, Keitaanranta aloittaa.

Kiinteistö lämmitetään lähes kokonaan lauhdelämmöllä, joka poistoilman ohella otetaan talteen kylmäkoneikon lauhteesta. Lauhdelämpöä voidaan varastoida myös maalämpöakkuihin ja hyödyntää energiaa talvella kiinteistön lämmityksessä.

”Lämmitysenergiassa kiinteistö on käytännössä omavarainen. Sähkövaraajat on asennettu kovimpien pakkasten varalle. Investointikulut ovat kuitenkin vain murto-osa siitä, mitä kaukolämpöliittymä olisi maksanut”, Turtiainen toteaa.

Kaikki energia jää kiertoon talon sisään

Alepa Backaksessa kylmä tuotetaan hiilidioksidia kylmäaineena käyttävällä booster-koneikolla, jossa on kylmäpuolta varten kolme rinnan kytkettyä yhteisteholtaan 60 kW:n kompressoria ja kaksi yhteisteholtaan 17 kW:n kompressoria pakkasen tuottamiseen. CO₂-koneiston tulistuslämmöt siirretään suoraan lämmitysjärjestelmään. Matalamman lämpötilatason lauhde ajetaan lämpöpumpulle ja edelleen lämmittämään kiinteistöä ja käyttövettä. Kiinteistön maalämpöpumppu on lämpöteholtaan 82 kW.

”Talvella päästään tilanteeseen, jossa lauhdetta ei ajeta lainkaan ulos. Kaikki energia jää kiertämään talon sisään. Kun ylimääräistä lauhdetta alkaa syntyä, sitäkään ei ajeta harakoille, vaan se ajetaan maapiiriin”, Keitaanranta huomauttaa.

Tätä varten myymälän tontille on porattu seitsemän 225 metrin syvyistä lämpökaivoa. Niihin ajetaan kesällä ylijäämälämpöä, jota hyödynnetään talvella lämmitykseen tarpeen mukaan. Kesällä lämpökaivoista saadaan jäähdytystä.

Keitaanranta korostaa, että lauhdelämmön talteenotolla on iso merkitys kiinteistön lämmityskuluissa. ”Lämpöpumppua käyttämällä saadaan kaikki lauhde-energia lämmityskaudella energiatehokkaasti kiinteistön hyödyksi.”

Varajärjestelmäksi myymälän katolle on asennettu kaasujäähdytin, joka turvaa riittävän kylmän saannin myös kesällä.

Kolmanneksen energiansäästö myymälässä

HOK-Elannon mukaan Alepa Backas on tiettävästi Suomen ensimmäinen täysin päästötön myymälärakennus, jonka lämmityksessä käytetään maalämpöakkuihin varastoitavaa lauhdelämpöä.

Rakennus käyttää kaikkiaan noin kolmanneksen vähemmän energiaa kuin perinteisellä tavalla toteutettu Alepa. Myymälän päästöttömyys syntyy siitä, että myös ostosähkö on tuotettu 100-prosenttisesti uusiutuvalla energialla. ”Tällaiset ratkaisut ovat vahvaa tulevaisuutta”, Keitaanranta huomauttaa.

Ennen Backasta HOK-Elanto on ottanut käyttöön uusia energiaratkaisuja aiemmin muissakin kohteissa. Esimerkiksi Alepa Munkkiniemen puistotiellä Helsingissä on ollut jo useamman vuoden käytössä järjestelmä, jossa aiemmin kaukolämpöä käyttänyt kerrostalo saa osan lämmöstään myymälän kylmäjärjestelmän hukkalämmöstä. Lisäksi järjestelmä saa energiaa maalämpökaivoista ja kerrostalon ilmanvaihdon poistoilmasta.

Alepa Postipuistossa Pasilassa puolestaan on vastavalmistunut kerrostalo, joka saa talvella lämpönsä kaupan kylmäjärjestelmän hukkalämmöistä. Kesällä ne ajetaan maalämpökaivoihin.

Matti Eerikäinen sanoo, että HOK-Elannon kokemuksia voidaan hyödyntää myös laajemmin S-ryhmän uusissa energiaratkaisuissa. ”Ratkaisut poikkeavat hieman toisistaan, mutta tavoitteena on aina hakea kokonaistaloudellisesti toimivin ratkaisu, joka palvelee sekä S-ryhmän vähittäiskauppa- että kiinteistöliiketoimintaa.”

Onnistuminen vaatii huolellista suunnittelua

Keitaanranta, Eerikäinen ja Turtiainen korostavat, että uudet ratkaisut eivät synny sooloillen, vaan järjestelmät on suunniteltava huolella yhdessä. ”Näin pystymme kattamaan myymälöiden lämmitystarpeen jo lähes 90-prosenttisesti erilaisilla lämmön kierrätysratkaisuilla”, Keitaanranta mainitsee.

Hänen mukaansa järjestelmien toimivuus edellyttää rautaista osaamista kylmäsuunnittelusta, erityisesti kompressoriyksikön valintojen ja tehonsäädön osalta. ”Olemme miettineet uusiksi esimerkiksi sen, kuinka isot kompressorit tarvitaan. Perinteisillä kylmäaineilla konekoko olisi 2–3 kertaa suurempi kuin täällä Backaksessa.”

Keitaanranta sanoo, että uudet järjestelmät vaativat aina käyttöönoton jälkeen säätöä etenkin silloin, kun kohteessa yhdistetään eri tekniikoita toisiinsa. ”Tasapainon hakeminen vaatii harjoittelua”, Keitaanranta toteaa.

Eerikäisen mukaan CO₂-koneiston ja lämmön talteenoton yhdistämisessä on tärkeää, että energiavirta on mahdollisimman tasaista. Taajuusmuuttajien avulla saadaan aikaan ehjä tehonsäätö, jotta kompressorit käyvät tasaisesti.

”Energiavirta vaihtelee luonnollisesti kuormituksen mukaan. Tavoitteena kuitenkin on, että siinä ei olisi äkkinäisiä muutoksia.”

Eerikäinen muistuttaa, että perinteisiin kylmäaineisiin verrattuna hiilidioksidin käyttö on haasteellisempaa. ”F-kaasut ovat kuin joustavia kuminauhoja, kun taas hiilidioksidi on kuin venymätön rautalanka. Heti kun vetäisee, niin alkaa tapahtua paljon pienilläkin pumppausmäärillä.”