Tulisijojen lämmönluovutus ja hyötysuhteet erilaisissa käyttötapauksissa

Energiankulutuksen vähentämiseksi vuoteen 2020 mennessä on EU-tasolla tehty ja tekeillä toimenpiteitä, jotka vaikuttavat rakennussektorilla kokonaisvaltaisesti sekä rakennustuotteisiin että rakentamiseen. Kansallisten rakentamismääräysten kehitystyön pohjaksi tarvittiin yhdessä tulisija-alan toimijoiden kanssa tutkimushanke, jossa arvioitiin luotettavilla menetelmillä tulisijojen toimivuutta erityisesti pientaloissa. Tämän tutkimusprojektin tavoitteena oli selvittää varaavien tulisijojen mahdollisuuksia hyödyntää uusiutuvaa energiaa pientaloissa ja määrittää reunaehdot tälle hyödyntämiselle. Tutkimuksessa selvitettiin laskennallisesti lämmönluovutusominaisuuksiltaan erilaisilla tulisijoilla rakennukseen saatavissa olevaa maksimaalista lämmitysenergiaa erilaisissa pientaloissa. Analyyseihin valittiin kolme erilaista tulisijatyyppiä: nopeasti lämpöä luovuttava (kamiina) ja kaksi varaavaa tulisijaa (hitaasti ja erittäin hitaasti lämpöä luovuttava tulisija). Aikariippuvat tuntitason tarkastelut tehtiin kahdella erilaisella rakennustyypillä. Uudisrakennusta simuloitiin kaksikerroksisena erillisenä pientalona, ja simuloinneissa arvioitiin tulisijojen lämmönluovutusta nykynormien mukaisessa sekä erittäin energiatehokkaassa rakennuksessa. Korjauskohteen simuloinneissa käytettiin yksikerroksista pientalon mallia, ja myös korjauskohteen simuloinnit tehtiin kahdella energiatehokkuustasolla: alkuperäinen rakennus sekä rakennus, johon on tehty energiatehokkuutta parantavia toimenpiteitä. Tehtyjen laskennallisten analyysien perusteella suurimmat erilaisista tulisijoista saatavissa olevat lämmitysenergiat riippuvat ennen kaikkea rakennuksen lämmöntarpeesta: mitä suurempi on lämmöntarve, sitä suurempi on tulisijan lämmöntuottopotentiaali. Myös tulisijan lämpöteknisillä ominaisuuksilla on selvä vaikutus, sillä mitä suurempi on tulisijan lämmönvarauskyky, sitä suurempi on tuottopotentiaali - joskin tutkituilla erittäin hitaalla ja hitaalla tulisijalla tuottopotentiaalien erot olivat vähäiset. Lasketuilla tapauksilla voidaan korjauskohteissa kattaa 55-57 % tilojen lämmitysenergiantarpeesta varaavalla tulisijalla. Kamiinatyyppisellä nopeasti lämpöä luovuttavalla tulisijalla päästiin korjauskohteissa 18-19 %:n tuotto-osuuksiin. Uudisrakennuksessa ja passiivitason rakennuksessa varaavien tulisijojen tuotto-osuudet olivat noin 43-51 % ja kamiinalla 9-12 % tilojen lämmitystarpeesta.