Energian tuottaminen

Villa Mikaelia suunniteltaessa tutkittiin erilaisia vaihtoehtoja tuottaa ekologisesti energiaa. Tuulivoima, aurinkokeräimet, aurinkopaneelit, maalämpöpumput porakaivosta, maasta ja teräspalkeista sekä ilma-vesilämpöpumput ja ilmalämpöpumput käytiin kaikki läpi.

Tuulivoima olisi ollut kiinnostava lisäenergiamuoto erityisesti syksyn ja talven pimeisiin ja tuulisiin hetkiin. Erityisesti pystyakselisia vaihtoehtoja tutkittiin, koska ne ovat kooltaan sellaisia, että ne saattaisivat soveltua myös asuttuun ympäristöön. Jotta tuotetun energian määrä olisi kohtuullinen, olisi laitteiden koko niin iso, ettei se ehkä sovellu omakotitalon pihalle. 0,2 – 2 MWh vuodessa tuottava tuuliturbiini vaatii 10 – 30 metrisen jalustatornin ja itse laite on n. 2,5 metriä korkea. Nykyisillä energian hinnoilla ei valitettavasti omakotitaloympäristöön löydy ratkaisuja, joiden takaisinmaksuaika olisi kohtuullinen.

Aurinkopaneeleilla tuotettava sähkö alkaa olla energiataloudellisesti varsin kiinnostava kokonaisuus, joskin haittapuolena on, ettei sähköä tuoteta pimeinä ja kylminä aikoina tarpeeksi ja aurinkoisina aikoina ei kyetä kuluttamaan energiaa niin paljon, kuin järjestelmä voi tuottaa. Ylijäämäenergian tietysti voi myydä pois. Tässä vaiheessa alkoi kiinnostaa energian varastoiminen akkuihin. Tämä osoittautuikin varsin hyväksi vaihtoehdoksi.

Aurinkokeräimiä ja erilaisia lämpöpumppuja vertailtiin keskenään. Niiden energiataloudellisuutta ja toiminnollisuuksia mietittiin monelta kantilta. Aurinkokeräimet jäivät mietinnässä varsin nopeasti pois, sillä niiden lisäksi tarvittaisiin joka tapauksessa lämpöpumppu. Tavoitteena oli, ettei kokonaisuudesta tule liian hankalasti hallittava ja ohjattava.

Ilmalämpöpumput jäivät myös varsin nopeasti pois listalta, koska lämpimän veden tuottamiseen olisi tarvittu erillinen järjestelmä. Maalämpö porakaivosta tuntui alussa parhaalle vaihtoehdolle. Maalämpö maaputkista ei ollut soveltuva, koska tarvittavaa maa-aluetta ei ollut tarpeeksi ja samasta syystä teräspilareihin upotettavat keräinputket eivät tulleet kysymykseen ainoana ratkaisuna, koska teräspilareiden pituus on sen verran lyhyt. Haasteena maalämmössä oli myös tontin pieni koko – olisi tarvittu kolme reikää, jotta tarvittava määrä energiaa saataisiin.

Lopulta hintavertailuun päätyi kaksi kokonaisuutta:

1. Maalämpöpumppu porakaivosta ja aurinkopaneelit, jotka on varustettu akuilla.
2. Ilma-vesilämpöpumppu ja aurinkopaneelit, jotka on varustettu akuilla.

Villa Mikaelin tilanteessa kokonaistaloudellisesti järkevimmäksi vaihtoehdoksi tuli versio 2, vieläpä varsin selkeästi. Laskentaperiodiksi otettiin 30 vuotta. Oletuksena oli, että tuona aikana järjestelmien osia joudutaan uusimaan, ja nämä olivat mukana laskelmissa.

Aurinkopaneelit ja akut

Aurinkopaneelien valinnassa olennaisena tekijänä oli niiden tehokkuus ja tilantarve suhteutettuna tarvittavaan energiamäärään. Samassa yhteydessä käytettiin varsin paljon aikaa mietittäessä akkujen kokoa ja toiminnollisuutta. Olennaista oli, että akuston pitää pystyä syöttämään myös kolmivaihevirtaa. Jos näin ei olisi, niin isoimpia tehosyöppöjä varten jouduttaisiin aina ostamaan energiaa. Ei ollut ihan helppoa löytää tuollaisia akkuja.

Villa Mikaelissa sähköä tuotetaan kahdeksallatoista Winaico-aurinkopaneelilla, jotka tuottavat energiaa 5,43 MWh/ vuodessa. Energiaa varastoidaan 8,96 kWh akkuihin. Tämä kokonaisuus osoittautui laskennallisesti järkevimmäksi kokonaisuudeksi otettaessa huomioon energian tuottaminen ja kuluttaminen eri vuoden ja vuorokauden aikoina.

Akut toivat myös sen lisätoiminnallisuuden mukanaan, että talo toimii normaalisti myös sen ollessa kytkettynä irti valtakunnan verkosta.

Iilma-vesilämpöpumppu

Ilma-vesilämpöpumpun valinnassa olivat tärkeinä kriteereinä tehokkuus, luotettavuus ja ohjattavuus suhteutettuna tuotteen hintaan. Tehoa tuli olla riittävästi, jottei sitä tarvitse ajaa puhki heti ensimmäisinä vuosina.

Villa Mikaelissa energia lämmitykseen ja käyttöveteen tuotetaan A++ -energialuokituksen omaavalla Dimplexin M-sarjan 16kW ilma-vesilämpöpumpulla. Tämä lämpöpumppu automaattisesti optimoi jopa kymmenessä eri kohteessa tarvittavan kiertoveden lämpötilan ja siten ei käytä turhaan energiaa.