Pientalojen sähkön käytön kuormitusanalyysi

Työn tavoitteena oli määrittää lämmönjakotavan ja varausasteen merkitys sähkölämmitteisen pientalon kuormituksessa sekä muodostaa selkeitä kuormituskomponentteja käsitteleviä malleja. Tutkittuja kuormituskomponentteja olivat huonetilojen ja käyttöveden lämmitys, sisävalaistus, kodinkoneet, vaipan ulkopuolinen taloussähkö sekä sähkökiuas. Mallien perustana ovat 32 koekohteessa suoritetut yksityiskohtaiset jatkuvat teho- ja lämpötilamittaukset. Mittausaika vaihteli kohteittain yhdestä lämmityskaudesta neljään vuoteen. Tutkimuksessa käytettiin kohderyhmäjaottelua, jossa uudet kohteet eroteltiin saneeratuista ja vesikiertoiset lämmitysjärjestelmät huonekohtaisista. Mittausdatasta muokattiin kohderyhmäkohtaisesti lämmitystehoja käsitteleviä tyyppikuormituskäyriä, ja taloussähkön komponenteista muodostettiin yksityiskohtaisia kuormitusmalleja. 140 m[2] uudistalossa huonetilojen vuorokauden keskimääräinen lämmitysteho nousi 0,9...1,2 kW ulkolämpötilan laskiessa 10 °C. Vesikiertoisen lämmitysjärjestelmän riippuvuus ulkolämpötilasta oli alhaisin. Lauhalla pakkassäällä uuden huonekohtaisen lämmitysjärjestelmän lämmityskuormitus oli selvästi pienin. Vesikiertoisen lämmitysjärjestelmän regressiomallin selitysaste on huonekohtaista alhaisempi. Uusissa huonekohtaisella tai vesikiertoisella osittain varaavalla lämmitysjärjestelmällä varustetuissa uudistaloissa ulkoinen huonetilojen lämmitysindeksi vaihteli 15...220 välillä. Saneeratuissa suorissa patterikohteissa vaihteluväli oli 5...230. Huonekohtaisella osittain varaavalla lämmityksellä varustetussa 140 m[2] tyyppitalossa yön aikainen kokonaiskuormitus oli todella kylmänä pakkasvuorokautena vajaa 11 kW. Vesikiertoisesti lämmitetyssä tyyppitalossa huipputeho oli korkeamman varausasteen johdosta yli 16 kW. Talon julkisivun ilmansuunnalla on mittausten perusteella selvä vaikutus lämmityskuormitukseen. Sisäinen lämpökuorma hyödyntyi tutkituissa taloissa hyvin. Käyttöveden lämmityksen huipputehon käyttöaika arkipäivisin oli keskimäärin 4 tuntia. Lauantaisin vastaava lukema oli 20 minuuttia pidempi. Taloussähkön arkipäivän tehohuippu oli klo 20:00 2,1 kW. Ruokatalouden sähkönkulutus viikonloppuisin oli lähes kolme kertaa arkipäiviä runsaampaa. Sisävalaistuksen keskikuormitus 3. vuosineljänneksellä oli selvästi muuta vuotta korkeampi. Myös ulkovalaistus kuormitti syksyllä keskimääräisesti eniten, mutta auton lämmityspisteen käyttö nosti vaipan ulkopuolisen sähkönkulutuksen talvella selvästi muuta vuotta korkeammaksi. Taloussähkön kuormitus on lisääntynyt kasvavan talokoon ja talouskulutuslaitteiden määrän vaikutuksesta