Porvoon tuomiokirkko siirtyi maalämpöön

Energiaremontti pienentää lämmityskustannuksia ja CO2-päästöjä. Jatkossa energiakaivoja voidaan hyödyntää myös viilentämiseen ja kosteuden hallintaan.

Teksti Dakota Lavento   Kuvat Jussi Hirvonen

Vanhan Porvoon jokimaisemassa ylväänä kohoava kirkkorakennus on upea näky ja myös yksi Suomen keskiajan merkittävimmistä rakennuksista. Paitsi kansallisaarre, Porvoon tuomiokirkko on myös aktiivisesti käytössä oleva kirkkorakennus. Sen lämmittäminen öljyllä ei ole ollut enää pitkään aikaan järkevää: öljyä lämmitykseen kului noin 33 000 litraa vuodessa.

Ympäristöystävälliseen, energiatehokkaaseen maalämpöön siirtyminen vaatii kulttuurihistoriallisesti merkittävässä kohteessa ja vanhassa rakennuksessa erityisen huolellista suunnittelua. Museovirasto osoitti energiakaivoille ja vaakaputkille Kirkonmäellä soveliaan sijaintipaikan. Ennen porausta alueelle tehtiin arkeologiset kaivaukset.

Usean rakennuksen lämmitys

Uusi maalämpöjärjestelmä huolehtii paitsi Porvoon tuomiokirkon, myös Pikkukirkon, Sillanmäentuvan sekä huoltorakennuksen lämmityksestä. Rakennusten kokonaislämmöntarve on 150 kW. ”Lämmittävien rakennusten käyttötarkoitukset ja myös vaadittavat lämpötilatasot ovat hyvin erilaiset”, huomauttaa laitteiston kokoonpanon suunnitellut projektipäällikkö, DI Jarno Kanninen kohteen maalämpöjärjestelmän toimittaneesta Stiebel Eltron Oy:stä.

Tuomiokirkon maalämpöjärjestelmän kaksi 1 500 litran erikoisvarusteltua puskurivaraajaa soveltuu kesäkuumalla jäähdytysveden säilömiseen. ”Se pidentää lämpöpumppujen käyntijaksoja myös jäähdytysjaksoissa, mikä osaltaan kasvattaa lämpöpumppujen käyttöikää”, Kanninen lupaa.

Projektin asiantuntija, toimitusjohtaja Vesa Lassila Insinööritoimisto Vesi & Watti Oy:stä kertoo, ettei rakennusten olemassa olevia lämmönjakojärjestelmiä uusita. Tuomiokirkossa on lattialämmitys sekä lämmityspatterit, muissa rakennuksissa lämmityspatterit. Kirkon lämmityspatterit vaativat kuitenkin kovemmilla pakkasilla todella kuumaa vettä, jotta kirkko pysyisi lämpimänä. Kannisen mukaan HT (High Temperature) -mallin lämpöpumput pystyvät onneksi käyttötarkoitukseen suunnitellulla R134a-kylmäkoneikolla tuottamaan jopa 75-asteista vettä.

Järjestelmässä sekä lämmitys että jäähdytys on toteutettu portaittain. Lämmityksessä yksi lämpöpumppu valikoituu käyttövettä ja lämmitysverkostoa lämmittäväksi, kun loput kolme lämpöpumppua keskittyvät lämmitysverkoston lämmitykseen.

Jäähdytyksessä on yhtenä portaana mukana myös passiivinen viilennys. Järjestelmä pyrkii ensisijaisesti viilentämään tilat passiivisesti eli siirtämään kiertovesipumpuilla lämmön kiinteistöstä kaivokenttään. Mikäli automatiikka havaitsee suuren jäähdytystarpeen, se käynnistää yhden lämpöpumpuista jäähdytyskäyttöön.

”Lämmönluovutusjärjestelmä ja kaivokenttä vaihtavat tavallaan paikkaa ja normaalisti kesän lepäävät lämpöpumput saadaan valjastettua hyötykäyttöön. Tehokkaimmassa jäähdytysportaassa kaikki neljä maalämpöpumppua ajaa lämpöä kiinteistöstä kaivoihin”, Kanninen selittää. ”Jatkossa järjestelmää onkin tarkoitus hyödyntää myös rakennusten tilojen viilentämiseen ja kosteuden hallintaan”, Lassila huomauttaa.

Kun maalämpöjärjestelmä vastaa neljän rakennuksen lämmittämisestä, asennuksessa tarvitaan melkoiset määrät putkia. Urakoitsijan edustaja Marko Hettula VT-Energia Oy:stä arvelee, että putkia asennetaan yhteensä noin 6 800 metriä. ”Järjestelmässä on kolme lämmönvaihdinta, kymmenkunta säätöventtiiliä toimintalaitteineen sekä 14 kiertovesipumppua. Niiden tulee myös toimia saumattomasti yhdessä. Entiseen polttoöljyllä toimivaan keskuslämmityskattilaan verrattuna puhutaan kyllä hyvin erilaisesta järjestelmästä.”

Porvoon tuomiokirkon maalämpöprojektin kokonaiskustannukset ovat noin 350 000 euroa. Lassila laskee, että hankkeen takaisinmaksuaika on kymmenisen vuotta. Kymmenessä vuodessa maalämpöön siirtymällä saavutetaan myös noin 830 CO2-tonnin säästöt.

Kirk­ko­ra­ken­nuk­sis­ta ym­pä­ris­töys­tä­väl­li­sem­piä

Suomen evankelis-luterilaisen kirkon energia- ja ilmastostrategian tavoitteena on hiilineutraali kirkko vuoteen 2030 mennessä. Koska suurin osa kirkon päästöistä muodostuu rakennusten lämmittämisestä, öljylämmityksestä suositellaan luovuttavan jo vuoteen 2025 mennessä.

Maalämmöllä lämpeneviä kirkkorakennuksia on Suomessa jo kolmisenkymmentä. Sipoon kirkko siirtyi ensimmäisenä kirkkona maalämpöön jo vuonna 2001. ”Yleensä kirkot ovat maalämmölle oivallisia kohteita. Jos maaperä vain on soveliasta poraamiselle, öljylämmityskohteessa projekti on varsin selkeä ja helposti toteutettavissa”, Suomen Lämpöpumppuyhdistys SULPU ry:n toiminnanjohtaja Jussi Hirvonen sanoo.

Porvoon tuomiokirkon maalämpöjärjestelmä

  • 4 kpl Stiebel Eltron WPF 27 HT -kiinteistömaalämpöpumppua
  • 2 kpl 1 500 litran cool-varusteltua puskurivaraajaa
  • 750 litran käyttövesivaraaja
  • 8 kpl n. 340 m:n syvyisiä energiakaivoja (yhteensä 2 700 m)
  • Suunnittelu: Insinööritoimisto Vesi & Watti Oy/Vesa Lassila
  • Järjestelmäsuunnittelu: Stiebel Eltron Oy/Jarno Kanninen
  • Asennus: VT-Energia Oy
  • Energiaporaus: Talman Energiaporaus Oy

Fortum kiihdyttää vauhtia kaukolämpöhankkeissa

Sähkölautan akusto vaatii tehokkaan jäähdytyksen

Hypermarket vaihtaa kaukolämmön lämpöpumppuihin