Välisõhu temperatuuri mõju energiatarbimisele

Soojus liigub kõrgema temperatuuriga keskkonnast madalama temperatuuriga keskkonda, sealjuures muutub soojusvool intensiivsemaks temperatuuride vahe suurenedes. Seetõttu muutub hoonete soojuse vajadus kütteks seoses välisõhu temperatuuri muutumisega.

Välisõhu temperatuur Eestis

Eestis teostab imavaatlusi ning -prognoose Keskkonnaagentuur (enne 01.06.2013 Eesti Meteoroloogia ja Hüdroloogia Instituut). Kuigi Eesti riik paikneb suhteliselt väikesel maa-alal, esineb piirkonniti erinevusi nii välisõhu temperatuuris kui ka muudes mõõdetavates parameetrites. Joonisel on kirjeldatud keskmisi välisõhu temperatuure Türi mõõtejaamas.

Jooniselt nähtav kütteperioodi keskmine temperatuur kirjeldab keskmist temperatuuri ajavahemikul 01.10...30.04, mis on siinjuhul tinglikult kütteperioodiks valitud. Tegelik kütteperioodi pikkus oleneb konkreetsest aastast ning hoonest, mida köetakse.

Temperatuurierinevuste mõju kompenseerimine

Kraadpäevad ja normaalaasta

Jooniselt 1 nähtub, et nii aastakeskmised kui ka kütteperioodi keskmised temperatuurid erinevad aastate lõikes. Erinevate aastate välisõhu temperatuuri erinevuste mõju soojuse tarbimise kompenseerimiseks kasutatakse kraadpäevi1.

Kompenseerimaks erinevate aastate välisõhu temperatuuride mõju soojuse tarbimisele viiakse reaalse aasta soojuse tarbimine üle võrreldavale baasaasta - normaalaasta tarbimisele. Selleks saab kasutada seost 2

Valemist nähtub, et seost välisõhu temperatuuriga ei saa eeldada kogu hoones tarbitud soojuse jaoks. Sealjuures moodustub kraadpäevadest sõltumatu soojustarbimise põhiosa sooja tarbevee valmistamiseks kulutatud soojusest.3

Joonis 1. Keskmine välisõhu temperatuur Türi mõõtejaamas 1950...201212

 

Tasakaalutemperatuur ja kraadpäevad

Siseõhu temperatuur on temperatuur, milleni tahetakse hoone siseruumide temperatuuri tõsta. Siseõhu temperatuur formeerub kütte- ja vabasoojuse tulemusel. Temperatuuri, milleni on vaja tõsta siseõhu temperatuur küttesoojuse arvel, nimetatakse tasakaalutemperatuuriks.4 Näidet tasakaalutemperatuuri kujunemisest võib näha jooniselt 2.

Kraadpäevade arv määratakse vastavalt tasakaalutemperatuurile ning piirkonnale (Eestis on 6 kraadpäevade piirkonda), kus hoone paikneb. Kuigi tasakaalutemperatuur sõltub hoone energiatõhususest5, on lihtsustatud arvutustes lubatud kasutada nn. "lihtsaid kraadpäevi", mille aluseks olev tasakaalutemperatuur on 17 °C 6. Nimetatud tasakaalutemperatuuri järgi määratud kraadpäevade kasutamist näeb ette ka määrus "Energiamärgise vorm ja väljaandmise kord".

Mitmesuguste Eesti võtmepiirkondade kraadpäevade andmed erinevatel tasakaalutemperatuuridel ja aastatel on kättesaadavad SA Kredex kodulehel.

Joonis 2. Välisõhu temperatuuri kestuskõver ning tasakaalutemperatuur13

2000-2014 energiatarbimise taandamine

Metoodika kirjeldus

Eespool kirjeldatud temperatuurierinevuste mõju kompenseerimist rakendati Eesti energiatarbimisele aastatel 2000-2014. Alljärgnevalt on kirjeldatud nimetatud arvutuste teostamise lähteeldused.

Elamusektori jaoks on valitud tasakaalutemperatuuriks 17 °C 7. Teenindus- ja avaliku sektori ning tööstussektori tasakaalutemperatuuriks on arvestatud 13 °C. 8,9

Kaugküttega eluhoonete korral on eeldatud, et soojuse tarbimine tarbevee soojendamiseks on hinnanguliselt 30%. Sealjuures tuleb arvestada, et kõigis kaugküttega korterelamutes ei ole tsentraalset sooja vee varustust ning vee soojendamine võib kortermajades toimuda ka maagaasi või elektri abil. Kuivõrd täpsed arvud ei ole teada, on tarbevee soojendamiseks vajamineva energia osakaaluks võetud 25%. Teenindus- ja avaliku sektori ning tööstussektori jaoks on tarbevee soojendamiseks kulunud energia osakaaluks kogu soojuse tarbimisest arvestatud 10 %, kaugküttega hoonete korral 15 %. Muude soojusvarustuse liikide korral on tarbevee soojendamiseks kasutatava soojuse tarbimise osakaaluks arvestatud 15%, kuna puuduvad soojuskaod. 10

Tulemused

Eespool kirjeldatud arvutuse tulemused on nähtavad jooniselt 3.

Joonis 3. Normaalaasta kraadpäevade arvu alusel taandatud energia tarbimine 2000...201414,15,16,17

Keskmise välisõhu temperatuuri tõus ning soojuse tarbimine

Aastate lõikes on kütteperioodi keskmiste temperatuuride kõikumine toimunud suhteliselt suurtes piirides ning seetõttu pole tugevat seost, mis kirjeldaks temperatuurimuutuste trendi, võimalik välja tuua. Kasutades lineaarset regressiooni, on näha, et ajavahemikul 1950...2012 on kütteperiodi keskmine temperatuur muutunud 2 °C võrra. Vaadeldes viimast 40 aastat ( joonis 4), saab täheldada 1,2 °C-st keskmise temperatuuri muutust11.

Nagu eelnevalt kirjeldati, pole matemaatilist alust nimetatud temperatuuri muutuste kasutamiseks, kuid globaalse soojenemise e. Maa arvutusliku keskmise temperatuuri tõusu prognoose on avaldanud ka näiteks Rahvusvaheline Energiaagentuur. Seetõttu koostati uuringu "Kaugkütte energiasääst" tulemustele põhinedes arvutused, kirjeldamaks temperatuuri tõusu võimalikku mõju kaugküttesoojuse tarbimisele ( joonis 5). Arvutused koostati 1,2; 2 ning 3 °C-se võimaliku temperatuuri tõusu jaoks.

Täpsemaid selgitusi arvutuste kohta saab näha dokumendi "Kaugkütte energiasääst" lisadest.

Joonis 4. Keskmine välisõhu temperatuur kütteperioodil Türi mõõtejaamas 1950...201218

Joonis 5. Keskmise välisõhu temperatuuri tõusu võimalik mõju kaugküttesoojuse tarbimisele19, 20

Täiendavat lugemist

Aasta

Kategooria

Pealkiri

2006

Uuring

Eesti kraadpäevad

2014

Veebileht

SA Kredex. Kraadpäevad

2013

Uuring

Kaugkütte energiasääst

2013

Ettekanne

Latest findings in climate science & their relevance for regional climate change

2015

Aruanne

Rohemärgis 2015 klassifikatsioon

2015

Aruanne

Rohemärgise standard

Viited


  1. Loigu, E., Kõiv, A. Eesti kraadpäevad. – Tallinn: TTÜ Keskkonnatehnika instituut, 2006. – 69 lk.↩︎
  2. Kõiv, Teet-Andrus., Rant, Aivar. Hoonete küte, TTÜ kirjastus 2013.↩︎
  3. Riigi Teataja. Energiamärgise vorm ja väljaandmise kord. (10.09.2013)↩︎
  4. Siim Link, märts 2013.↩︎
  5. Siim Link, märts 2013.↩︎
  6. Irje Möldre, september 2013↩︎
  7. Kirjalik teabepäring Keskkonnaagentuurile, august 2013.↩︎
  8. Tark, Teet. Välisõhu kestuskõver ja selle kasutamine küttekoormuse ja -kulu määramisel. (10.09.2013).↩︎
  9. Statistikaamet. KE03: Elektrienergia bilanss, (08.10.2015).↩︎
  10. Statistikaamet. KE04: Soojuse bilanss, (14.11.2015).↩︎
  11. Statistikaamet. KE061: Kütuste tarbimine majandusharu ja kütuse liigi järgi, (14.11.2015).↩︎
  12. Energiatarbimine.↩︎
  13. Vali, Lembit. Kaugkütte energiasääst, Tallinn 2013.↩︎
  14. Jaanus Uiga, september 2013.↩︎