Geoenergian tutkimusympäristö valmistui Sunilassa (Artikkeli)

Kotkaan juuri valmistunut Kaakkois-Suomen ammattikorkeakoulun Geoenergian tutkimusympäristö tukee yrityksiä kestävien energiaratkaisujen käyttöönotossa ja tuotekehityksessä sekä tarjoaa alalle mahdollisuuden tutkimuksen ja koulutuksen parissa.

Sunilassa on käynnistetty geoenergiaan liittyvä tutkimus- ja kehitystyö. Xamkin uudessa Geoenergian tutkimusympäristössä voidaan seurata energiakaivon ja lämpöpumpun toimintaa ja kerätä tietoa muun muassa keskisyvän energiakaivon lämmöntuotannosta, lämpöpumpun hyötysuhteesta sekä lämmön siirtymistä kaivossa.

Geoenergia on uusiutuvan energian ratkaisu, jossa hyödynnetään maaperän lämpöä lämmitys- ja jäähdytystarpeisiin. Tutkimusympäristön rakentamisessa on ollut mukana useita paikallisia yrityksiä.

"Tutkimusympäristössä saatuja tuloksia voidaan tulevaisuudessa hyödyntää esimerkiksi uusien suunnitteilla olevien rakennusten energiaratkaisujen kehittämisessä sekä niiden päätöksenteossa", projektipäällikkö Erja Tuliniemi Xamkista kertoo.

Geoenergian soveltuvuutta simuloidaan todelliseen kerrostalokohteeseen

Keskisyvä geoenergia tarjoaa esimerkiksi vähäpäästöisen ratkaisun kerrostalokohteiden lämmitykseen alueilla, jossa halutaan pienentää lämmityksen ilmastovaikutuksia.

Ensimmäiseksi simuloidaan geoenergian soveltuvuutta todelliseen kerrostalokohteeseen. Testissä energiakaivosta saatava lämpöteho sovitetaan Kotkan Asuntojen kerrostalokohteen todelliseen lämmitysdataan. Testin avulla analysoidaan, kuinka hyvin energiakaivon tuotto vastaa rakennuksen energiantarvetta eri kuormitustilanteissa.

"Testiajon kohteena olevaan kerrostalokohteeseen on laadittu laskenta keskisyvien energiakaivojen tarpeesta todellisen lämmitystarpeen perusteella, ja nyt toteutetuilla testeillä näitä laskelmia todennetaan käytännössä", projektipäällikkö Erja Tuliniemi kertoo.

Ensimmäisten testitulosten perusteella on laskettu, että vuotuisen lämpöenergian tarpeen kattamiseen tarkastellussa kerrostalokohteessa tarvitaan viisi 800-metristä energiakaivoa. Testissä havaittiin myös, että kohteen lämmityksen vuotuiset hiilidioksidipäästöt vähenisivät 85 prosenttia verrattuna nykyiseen lämmöntuotantomuotoon. Testit kerrostalokohteessa jatkuvat edelleen.

Avainluvut kerrostalokohteen testiajosta

• Normitettu lämmityksen kaukolämmönkulutus 715 MWh, josta laskennallinen käyttövesi 143 MWh
• Energiakaivosta on otettu tehoa 12-26 kW
• Lämmönjohtavuus on ollut parempi kuin tyypillisissä maalämpökaivoissa, joissa Suomessa 3 W/mK
• Maalämpöpumpun COP-arvoja eli hyötysuhdearvoja on testattu eri lämpötilatasoilla +25…+75 C. COP vaihdellut 2-6, riippuen meno- ja paluuveden lämpötiloista, kiertopumppujen nopeudesta ja kompressorin sähkötehosta.
• Maalämpönesteen lämpötilaero suurimmillaan noin 8 astetta. Menolämpötila vaihdellut testien aikana -1-7 astetta ja paluulämpötila 7-9,7 astetta.

Geoenergian tutkimusympäristö on osa Xamkin Energiatekniikan tutkimusyksikköä, joka perustettiin viime syksynä. Yksikkö edistää kestävää energiajärjestelmää yhdistämällä soveltavaa tutkimusta, tiivistä yritysyhteistyötä ja modernia koulutusta.

Geoenergian tutkimusympäristön rakentaminen ja testiajot ovat osa Geoenergialoikka-hanketta, jota hallinnoi Geologian tutkimuskeskus (GTK). Hankkeessa edistetään geoenergian hyödyntämistä ja siihen liittyvää tutkimusta Suomessa. Hanke toteutetaan Centria-ammattikorkeakoulun, Oulun ammattikorkeakoulun, Oulun yliopiston ja Xamkin yhteistyönä. Hanke on Euroopan Unionin osarahoittama, hankkeen päärahoittajana Keski-Pohjanmaan liitto, joka toimii Kymenlaakson liiton koordinoimana. 

Video Geoenergian tutkimusympäristön rakentamisesta: https://youtu.be/pnfJEt00Jtc

Lisätietoa tutkimusympäristöstä: https://www.xamk.fi/tutkimus-ja-kehitys/vahvuusalat/kiertotalous-energia-logistiikka/energiatekniikka/geoenergian-tutkimusymparisto/