Aurinkoenergiaa voidaan hyödyntää rakentamisessa ja rementoinnissa passiivisesti ja aktiivisesti. Passiivisessa hyödyntämisessä käytetään auringon ulkoseiniin, kattoon ja ikkunoista sisään säteilemää lämpöä. Passiivisen aurinkoenergian hyödyntämisen peruslähtökohta on rakentaa paikalle, jossa ikkunat saadaan suunnattua ottamaan vastaan auringon säteet. Kun lämmön halutaan jäävän sisälle, käytetään pinnoilla, joihin auringon säteet osuvat, tummia sävyjä. Tällöin säteet absorboituvat pintaan ja lämmittävät pintaan yhteydessä olevan materiaalin. Suuremman haasteen aurinkoenergian passiiviseen hyödyntämiseen muodostaa suojautuminen kesäaikaiselta tilojen ylikuumenemiselta. Etelä-Suomen osalta tähän on kirjallisuudessa mainittu parhaimpina ratkaisuina lehtipuiden käytön varjoina (eli syksystä kevääseen lehdettöminä päästävät auringon sisään ja kesällä estävät suoran valon pääsyn) sekä noin parimetriset varjostavat katokset eteläseinustalla ikkunoiden yläpuolella (myös kohtuullisen läpinäkyvästä materiaalista tehdyt valokatteet kelpaavat eli varjostuksen ei tarvitse olla totaalista). Itä- ja länsi-ikkunoista tulevalle paahteelle ei katokset toimi hyvin, koska aurinko paistaa matalalta. Tällöin lasipinnan minimointi, alhaisen g-arvon lasin käyttö ja ulkopuolinen sälekaihdin voivat olla toimivia ratkaisuja. Liiallista kuumenemista voidaan rajoittaa myös paksuilla lämpöä varaavilla seinä-, katto- ja lattiarakenteilla, jotka hidastavat lämmönnousua varaamalla lämpöä ja vapauttamalla tämän illemmalla ja yöllä auringon väistyttyä tilaa paahtamasta.
Muut passiivisen aurinkoenergian hyödyntämismuodot ovat Suomen olosuhteissa hankalampia sovellettavia (kt. Trombe-seinä). Kaiken kaikkiaan passiivisen aurinkoenergian säästöpotentiaali on noin 10 % luokkaa.
Lisää aiheesta: https://www.motiva.fi/ratkaisut/uusiutuva_energia/aurinkolampo/aurinkolammon_perusteet/aurinkolammon_passiivinen_hyodyntaminen
http://www.rakentajanekolaskuri.fi/taustatietoa.php
Aktiivisessa aurinkoenergian hyödyntämisessä auringon säteet kerätään joko aurinkokeräimen avulla lämmittämään joko ilmaa tai lämmönsiirtonestettä tai sitten aurinkopaneelin avulla, joka muuttaa osan aurinkosäteilyn spektristä sähköksi. On myös olemassa hybridikeräimiä, jotka tuottavat sekä lämpöä että sähköä.
Mikäli tarve on huomattavasti suurempi lämmölle, niin yleensä on taloudellisempaa ja tehokkaampaa käyttää aurinkokeräimiä, sillä näiden hyötysuhde on aurinkopaneeleihin nähden moninkertainen, ts. samalla keräinalalla saadaan talteen paljon enemmän energiaa. 'Yleensä' vain siksi, että aurinkopaneelien hinnanlaskun myötä hintaero paneelien ja keräimien välillä per tuotettu wattitunti on kaventunut.
Tehokkain keräintyyppi on aurinkoilmalämmitin, joka tunnetaan myös aurinkoilmakeräimenä tai lyhyemmin ilmakeräimenä. Myös kuumailmakeräin-termiä näkee käytettävän. Ilmakeräimen tehokkuus perustuu siihen, että sillä lämmitetään yleensä suoraan lämmitettävää kohdetta eli lämmitettävän tilan ilmaa. Tehokkaimmillaan keräintyyppi toimii Suomessa tilojen pitämisessä muutaman asteen ulkotilaa lämpimämpänä eli estämään kosteuden tiivistymistä sisäpinnoille. Sen sijaan, mikäli lämmitettyä ilmaa halutaan johtaa putkia pitkin etäämmälle, niin tehokkuus laskee nopeasti. Omakotitalojen lämmittämiseen ilmakeräin soveltuu sellaisenaan varsin huonosti, sillä lämmityskaudella auringonvaloa on heikosti tai ennen kaikkea tuntimääräisesti vuorokautta kohden heikosti tarjolla. Aurinkoilmalämmitin on kaikista keräintyypeistä helpoin rakentaa. Netti on täynnä tämän keräintyypin laitteiden teko-ohjeita. Hakufraasit: "solar air collector" ja "can collector". Miinuspuolelle kuuluu keräintyypin vaatima huolto, sillä kierrättäessään sisäilmaa tai tuodessaan ulkoilmaa sisälle, kertyy laitteen sisälle likaa, joka pitää aika-ajoin poistaa.
Nestettä lämmönsiirtoaineena käyttäviä aurinkokeräimiä on kahta päätyyppiä eli tasokeräimiä ja putkikeräimiä. Näistä putkikeräimet soveltuvat paremmin käyttöveden lämmittämiseen, sillä keräinputkissa oleva tyhjiökerros pitää kerätyn lämmön paremmin tallessa. Toisaalta tasokeräimet toimivat tehokkaammin matalammissa lämpötiloissa, ovat edullisempia ja helpommin integroitavissa katto- tai seinärakenteisiin (siis kiinnittävät vähemmän huomioita). Nestekiertoiset aurinkokeräimet toimivat paremmin asuintalojen lämmittämisessä, sillä lämpöä voidaan varata lämminvesivaraajaan. Mikäli aurinkokeräinjärjestelmän hankkii käyttöveden lämmittämiseen valmiiksi asennettuna Suomesta, takaisinmaksu aika on tyypillisesti jossain 15 ja 30 vuoden välillä (verrattuna käyttöveden sähköllä lämmittämiseen). Näin sää käyttöveden lämmityksestä aiheutuvaa sähkön kulutusta pienennettyä noin puoleen. Tilaamalla komponentit ulkomailta ja asentamalla itse, pääsee huomattavasti lyhyempiin takaisinmaksuaikoihin - vaatii toki taitoa ja huolellisuutta, sillä jo yksi vesivuoto voi aiheuttaa järjestelmän hankintaa isommat kustannukset. Tasokeräimenkin voi rakentaa itse, mutta homma on ... <jatkuu>
Muut passiivisen aurinkoenergian hyödyntämismuodot ovat Suomen olosuhteissa hankalampia sovellettavia (kt. Trombe-seinä). Kaiken kaikkiaan passiivisen aurinkoenergian säästöpotentiaali on noin 10 % luokkaa.
Lisää aiheesta: https://www.motiva.fi/ratkaisut/uusiutuva_energia/aurinkolampo/aurinkolammon_perusteet/aurinkolammon_passiivinen_hyodyntaminen
http://www.rakentajanekolaskuri.fi/taustatietoa.php
Aktiivisessa aurinkoenergian hyödyntämisessä auringon säteet kerätään joko aurinkokeräimen avulla lämmittämään joko ilmaa tai lämmönsiirtonestettä tai sitten aurinkopaneelin avulla, joka muuttaa osan aurinkosäteilyn spektristä sähköksi. On myös olemassa hybridikeräimiä, jotka tuottavat sekä lämpöä että sähköä.
Mikäli tarve on huomattavasti suurempi lämmölle, niin yleensä on taloudellisempaa ja tehokkaampaa käyttää aurinkokeräimiä, sillä näiden hyötysuhde on aurinkopaneeleihin nähden moninkertainen, ts. samalla keräinalalla saadaan talteen paljon enemmän energiaa. 'Yleensä' vain siksi, että aurinkopaneelien hinnanlaskun myötä hintaero paneelien ja keräimien välillä per tuotettu wattitunti on kaventunut.
Tehokkain keräintyyppi on aurinkoilmalämmitin, joka tunnetaan myös aurinkoilmakeräimenä tai lyhyemmin ilmakeräimenä. Myös kuumailmakeräin-termiä näkee käytettävän. Ilmakeräimen tehokkuus perustuu siihen, että sillä lämmitetään yleensä suoraan lämmitettävää kohdetta eli lämmitettävän tilan ilmaa. Tehokkaimmillaan keräintyyppi toimii Suomessa tilojen pitämisessä muutaman asteen ulkotilaa lämpimämpänä eli estämään kosteuden tiivistymistä sisäpinnoille. Sen sijaan, mikäli lämmitettyä ilmaa halutaan johtaa putkia pitkin etäämmälle, niin tehokkuus laskee nopeasti. Omakotitalojen lämmittämiseen ilmakeräin soveltuu sellaisenaan varsin huonosti, sillä lämmityskaudella auringonvaloa on heikosti tai ennen kaikkea tuntimääräisesti vuorokautta kohden heikosti tarjolla. Aurinkoilmalämmitin on kaikista keräintyypeistä helpoin rakentaa. Netti on täynnä tämän keräintyypin laitteiden teko-ohjeita. Hakufraasit: "solar air collector" ja "can collector". Miinuspuolelle kuuluu keräintyypin vaatima huolto, sillä kierrättäessään sisäilmaa tai tuodessaan ulkoilmaa sisälle, kertyy laitteen sisälle likaa, joka pitää aika-ajoin poistaa.
Nestettä lämmönsiirtoaineena käyttäviä aurinkokeräimiä on kahta päätyyppiä eli tasokeräimiä ja putkikeräimiä. Näistä putkikeräimet soveltuvat paremmin käyttöveden lämmittämiseen, sillä keräinputkissa oleva tyhjiökerros pitää kerätyn lämmön paremmin tallessa. Toisaalta tasokeräimet toimivat tehokkaammin matalammissa lämpötiloissa, ovat edullisempia ja helpommin integroitavissa katto- tai seinärakenteisiin (siis kiinnittävät vähemmän huomioita). Nestekiertoiset aurinkokeräimet toimivat paremmin asuintalojen lämmittämisessä, sillä lämpöä voidaan varata lämminvesivaraajaan. Mikäli aurinkokeräinjärjestelmän hankkii käyttöveden lämmittämiseen valmiiksi asennettuna Suomesta, takaisinmaksu aika on tyypillisesti jossain 15 ja 30 vuoden välillä (verrattuna käyttöveden sähköllä lämmittämiseen). Näin sää käyttöveden lämmityksestä aiheutuvaa sähkön kulutusta pienennettyä noin puoleen. Tilaamalla komponentit ulkomailta ja asentamalla itse, pääsee huomattavasti lyhyempiin takaisinmaksuaikoihin - vaatii toki taitoa ja huolellisuutta, sillä jo yksi vesivuoto voi aiheuttaa järjestelmän hankintaa isommat kustannukset. Tasokeräimenkin voi rakentaa itse, mutta homma on ... <jatkuu>
Vastaukset 16
Vanhimmat
Aurinkoenergian+käytettävyys+Suomessa+2/3
Aurinkoenergian käytettävyys Suomessa 3/3
Energiapaalut on pääsääntöisesti tarkoitettu maalämpöpumpun kanssa käytettäviksi, kun taas edellisessä osassa mainitussa porakaivokenttään pohjautuvassa konseptissa on tarkoitus selvitä ilman lämpöpumppua.
Lämmön varaaminen kesältä talveen on sinällään jo toimivaksi todettua tekniikkaa, mutta aurinkokeräimien kalleuden takia taloudellisesti kannattamatonta (siis ilman tukiaisia ja nykyistä kovempia haittamaksuja saastuttaville energiantuotantomuodoille). Tasokeräimien hinnat eivät juurikaan ole viime vuosina laskeneet, varmaankin kysynnän siirtyessä aurinkopaneeleihin. Materiaalien ja työmäärän kannalta aurinkokeräimien hintojen laskeminen pidemmällä tähtäimellä on kuitenkin todennäköistä, kun toisaalta kysyntä kasvaa ja kilpailu kiristyy. Itse näen suurimman kasvupotentiaalin rakentamisprosessia nopeuttavissa komponenteissa, joissa aurinkokeräin muodostaa katto- tai seinäelementin. Toistaiseksi ne ovat omakotitalorakentamiseen useimmille liian kalliita. Tee-se-itse-henkilölle saattaisi edullisin tapa tuottaa lämpöä kausivaraajaan olla ilmakeräimestä viritetty versio, jossa ilmaa kierrätettäisiin keräimen ja ilmasta-veteen-lämmönvaihtimen välillä suljetussa piirissä. Optimaalinen sijoituskohta olisi eteläseinä. Sijoittamalla lämmönvaihtimen järkevästi selviäisi ilman jäätymisenestoainetta eli pelkällä vedellä, jolloin hyötysuhde paranisi. Vastaavasti tee-se-itse-hengessä syntyisi kausivaraaja helpoiten savimaahan talon alle upottamalla putkispiraali tai useampi saveen vaakaan tai loivan kartion muotoon. Savimaalle perustamisessa yleisin vaihtoehto lienee paaluttaminen, joten toki energiapaalujakin voi käyttää, joskin jos lisähinta on mainitut 50 €/m, niin eipä tuosta taida mitenkään taloudellisesti kannattavaa saada. Millaiseen vuosihyötysuhteeseen tuollaisella tee-se-itse-järjestelmällä pääsisi, onkin sitten jo korkeampaa matematiikkaa vaativa harjoitus, jonka jätän pätevämpien halukkaiden kontolle.
Lisää aiheesta:
https://www.dlsc.ca/
https://tapahtumat.tekes.fi/event/energia (linkit esityksiin sivun oikeassa laidassa)
https://www.ladec.fi/filebank/2774-ostersundom_Loppuraportti_24012014.pdf
Tuossa lupailemani alustus aurinkoenergian käyttömahdollisuuksista Suomessa, joita hieman sivusin avaamassani peltisokkeli-ketjussa. Jos olet erimieltä tai haluat tuoda jotain lisää mukaan keskusteluun, niin ollos hyvät!
suorasähkö is best
Aurinkoenergian passiivinen hyödyntäminen ja älykäs suorasähkölämmitys tehokkaalla lämmöntalteenotolla varustetulla ilmanvaihtokoneella vaikuttaisi tosiaan olevan ekonomisin vaihtoehto uudelle pientalolle.
Jaahas, eipä tuossa ole mitään uutta, pitäisikö arvata että Markkinat 1 vauhdissa linkittämässä aurinkosähköuutisia maapallon toiselta puolen.
Haluaisin linkkejä missä kerrotaan aurinkoenergian hyödyntämisestä vain Suomessa ja vain ja ainoastaan marras-maaliskuussa!
Enpä ole Markkinat 1:een törmännytkään. Ihan vaan laitoin kausivaraaja-aiheen pohjustukseksi sepustustrilogiani, nimittäin harvempi täällä on aiheesta tietoinen. Keräinasiat nyt ovat tuttuja kaikille, jotka aurinkoasioita seuraavat, mutta suurin osa täällä palstoilla liikkuvista tuskin aurinkoenergia-asioita seuraa lehtien juttuja ja telkku-uutisia enempää ennen kuin energiajärjestelmän hankinta on syystä tai toisesta tullut omakohtaisesti kohdalle. Välttelin tekstissäni numerotietojen viljelyä sekä toimintaperiaatteiden kuvailua, sillä nuo asiat löytyvät helposti kun oikeat termit on hallussa ja keskityin ylipäätään aurinkoenergian mahdollisuuksiin Suomessa. Itseänikin kiinnostaa eniten aurinkoenergian käytettävyys marras-maaliskuussa ja siihen maan/kallion käyttö kausivaraajana on vastaus. Taloudellista tuo ei tietenkään vielä nykytekniikalla ole.
Aurinkolämmön varaaminen maahan tai kallioon tuskin koskaan tulee kannattavaksi. Lämpöhäviöt ovat liian suret.
Muistan lukeneeni jostain tutkimuksesta, jossa jonkilaista suolayhdisteitä tutkitaan lämmön varaajiksi. Yhdisteiden faasimuutokset sitovat/luovuttavat paljon energiaa, jolloin kohtuullisen pienelläkin tilavuudella saataisiin suuria energiamääriä varastoitua. Valitettavasti tämäkin on liian kallista.
Jos pientalokäyttöä ajatellaan, niin vuotuinen lämmönkulutus maksaa 1000-2000e. Jos ajatellaan mitä varaaminen voisi maksaa, niin harva haluaisi sijoittaa paria kymmentä tuhatta enempää. Tällöinkin takaisinmaksuaika olisi 10-20 vuotta.
Itse en usko, että lämmön varaamisesta käytettäväksi talviaikaan on koskaan taloudellisesti järkevää. Lyhyempiaikaisten kulutushuippujen tasoittaminen sen sijaan tulee lisääntymään kun esim sähkö hinnoittelua aletaan muokkaamaan tasaisemman kulutuksen suuntaan taikka sitten esim. tuulivoiman tuotantohuipun varastoimiseen kun sähköä on hetkellisesti ylimäärin ja hinta painuu.
Energian varastoiminen on yleensä kannattamatonta. Järkevintä on pyrkiä mahdollisimman pieneen kulutukseen.
Kirjoittamaasi+liittyen+tuore+uutinen:+http://www.maaseuduntulevaisuus.fi/kantri/artikkeli-1.214242
Ei, ei ja vielä kerran ei. Lapsikin tietää että tehokkain ja EDULLISIN tapa talon lämmitykseen on NiCd-akusto, tuulimylly ja ilmalämpöpumppu. Antero Rantanen todistaa sen aukottomasti:
https://keskustelu.suomi24.fi/t/14953645/ilmalampopumppu-tuulivoima-ja-energian-varaaminen
Ja Antero TIETÄÄ. Jos muuta väittää on ryssän kätyri ja sähköyhtiön palkkalistalla.
Erittäin hyvä kirjoitus, kiitokset Tknk:lle asiallisesta ja perustellusta artikkelista. Ainoastaan yhden (ajatus)virheen tuosta löysin: "Aurinkopaneeli saavuttaa Suomessa maksimitehot varhain alkuvuodesta, kun pakkanen jäähdyttää paneeleita.". Tässä oikeampi sanamuoto olisi ehkä ollut että aurinkopaneeli saavuttaa Suomessa maksimi_hyötysuhteen_ jne.
Mutta kuten todettua: "Tosin kevättalven aurinkoisten tuntien vähäinen määrä hillitsee korkeasta tehosta ilakointia. "
Ketjun avausviestit ovat hyvin tervetullut vastapaino täällä ja muualla (facebookissa?) kirjoitteleville sekopäille ja huru-ukoille joille nämä aurinko- ja tuuliasiat ovat jonkinlainen hengellinen hurmosliike jossa tosiasiat ovat vain turhaa painolastia...
Kiitoksia palautteesta! Itse olen ollut siinä ymmärryksessä että aurinko(sähkö)paneeli saavuttaa korkeimman wattilukeman Suomessa nimenomaan helmi-maaliskuussa - edellyttäen toki, että paneeli on suunnattu aurinkoon, aurinko paistaa ja on kova pakkanen. Muistelen nähneeni artikkeleita, joissa olisi mainittu, että tuolloin paneelin teho saattaa jopa ylittää paneelin valmistajan ilmoittaman nimellistehon. Toki auringon lähettämät valonsäteet kesään verrattuna matalemmalta paistaessaan kulkevat pidemmän matkan ilmakehän läpi, joten siinä suhteessa voisi olettaa, ettei paneelille asti pääse yhtä paljoa valoa, mutta en muista nähneeni mitään tarkempaa tilastoa lukemista. Enkä pikaisella googlailullakaan löytänyt mitään relevanttia tähän hätään. Parempi paneelin hyötysuhde talvella on toki varmemmin paikkansa pitävä ilmaisu.
Toki se, että kiinnostuu jostain asiasta hurmioitumiseen saakka, on motivoiva voima. Tuolloin joskus tulee saaneeksi asioita aikaiseksi. Mutta jos on kovin markkinointihenkinen ulosannissaan, niin sillä tahtoo olla hintansa...
Oliko aloituksen pointtina maailman parantaminen vai joku muu tuntematon seikka?
Kuitenkin aloituksessa ei ollut mitään uutta, kavereiden kanssa jo kymmenet vuodet sitten suunnittelimme kesäisen auringonlämmön varaamista maan alle luumuhilloon. Luulisi kaikkien joulutorttuja kuumana syöneiden tietävän miten hitaasti jäähtyvässä luumuhillossa kieli palaa :-D
Hah aurinkolämmön varastoiminen maan alle luumuhilloonhan on fantastinen idea!!!
Nyt kun aurinkopaneelit vissiin antavat paremmin sähköä viileinä, ehdotan että paneelien takapuolet pinnoitetaan paneelin jäähdyttämiseksi pizzalla, sillä pizza tunnetusti luovuttaa _kaiken_ siihen varastoituneen lämpöenergian ja muuttuu kylmäksi n.minuutissa
"Trilogiani" viimeisestä virkkeestä käy ilmi se mikä mut motivoi tämän ketjun perustamaan. Mutta siis noin yleisemmin, aurinkoenergian käytettävyydestä olisi kiva kuulla lisää. Siis keskustelun vuoksi myös. Olen kyllä ollut luonnonsuojelusta kiinnostunut lapsuudesta asti, joten varmaan pientä maailmanparantajan vikaa on myös. :)
Ilmakiertoisella Aurinkosammolla voi varastoida energiaa talonrakenteisiin. Kuukausittaista paikkakuntakohtaista lämmitystarvetta ja auringosta saatavaa tehoa voi vertailla helposti tuottolaskurilla sivustolla:
https://www.aurinkosampo.fi