FINVACin järjestämään kansalliseen opinnäytetyökilpailuun 2024 lähetetyt työt olivat erittäin korkeatasoisia. Voittajaksi tiukassa kilpailussa valittiin Johannes Simolan Aalto-yliopistossa tekemä diplomityö “Hybrid Heating Systems and Comprehensive Commissioning Process”.
Simola esittelee työssään yleisesti käytetyt hybrid- järjestelmät sekä kokoaa kirjallisuuden pohjalta ansiokkaasti Suomessa ja kansainvälisesti käytetyt toiminnanvarmistusprosessit. Omana tutkimuksena hän arvioi tarkemmin sitä, kuinka hyvin kirjallisuudessa esitetyt toiminnanvarmistusprosessit soveltuvat vasta viime vuosina yleistyneille hybrid- järjestelmille. Simola analysoi tapaustutkimuksena ansiokkaasti Suomessa viime vuosina tehtyjen isojen hybrid- järjestelmien toimintaa ja kehittää toiminnanvarmistusprosessin arviointiin tarkistuslistan. Hän myös analysoi toimintavarmistusprosessien puutteita ja esittää analyysin pohjalta parannetun toimintamallin.
Tutkimus tuottaa kansainvälisesti uusia tuloksia siitä, kuinka selkeästi määritellyillä vastuilla ja toiminnanvarmistusprosessilla on mahdollista vähentää merkittävästi toimintaongelmia. Työ antaa hyvät lähtökohdat talotekniikkaprosessien jatkokehittämiselle ja korostaa varmistamisen tärkeyttä koko elinkaaren aikana.
Pienemmällä energiankulutuksella sekä uusiutuvista lähteistä peräisin olevan energian ja etenkin lämpöpumppujen käytöllä on merkittävä rooli Euroopan unionin energiariippuvuuden vähentämisessä fossiilisista polttoaineista. Useassa yhteydessä on esitetty, että monimutkaiset hybrid- järjestelmät eivät toimi suunnitellulla tavalla ja asettuja energiansäästötavoitteita ei aina saavuteta. Simolan tutkimuksen hypoteesi onkin se, että toiminnanvarmistamisprosessin puutteet ovat keskeinen syy järjestelmien toimintaongelmiin.
Kunniamaininta Jaakko Ruottiselle ja Rene Heleniukselle
FINVACin hallitus myönsi kunniamaininnan Jaakko Ruottisen Metropoliassa tekemälle opinnäytetyölle “Asuinkerrostalon seinäulospuhalluksen virtaussimulointi” sekä Rene Heleniuksen Kaakkois-Suomen ammattikorkeakoulussa tekemälle opinnäytetyölle “Kaloriset materiaalit sekä niiden hyödyntäminen rakennusjäähdytyksessä”. Hallitus totesi, että kummatkin opinnäytetyöt olivat erittäin korkeatasoisia.
Jaakko Ruottisen opinnäytetyössä perehdyttiin ulospuhallusilman seinäulospuhalluksen suunnittelua ohjaaviin tekijöihin ja dokumentteihin sekä tuulen käyttäytymiseen rakennuksen ympärillä. Tarkastelua varten luotiin asuinkerrostalon ulospuhallusilman seinäulospuhalluksesta virtaussimulaatiomalli Ansys Fluent -ohjelmistolla sekä tämän oheisohjelmistolla. Simulointi tehtiin useista eri tarkastelutapauksista. Tuloksiksi luotiin tapaus- ja sisäänottoaukkokohtainen taulukko ulospuhallusilman pitoisuuksista sisään otettavassa ulkoilmassa. Ulospuhallusilman laimenemisesta ja kulkeutumisesta rakennuksen ympärillä tehtiin graafisia esityksiä.
Tulosten mukaan ulospuhallusilma ei kulkeudu rakennuksen ulkoseinällä oleviin ulkoilman sisäänottoaukkoihin silloin, kun ne sijaitsevat sivutuulessa tai suojan puolella rakennusta. Talotekniikkainfon asettamat raja-arvot ylittyvät simulointitapauksissa silloin, kun tuulien suunta on seinää kohti. Rakennuksesta ulospuhallettava ilmasuihku kääntyi tällöin takaisin seinää kohti ja virtasi pitkin seinää. Ruottinen pohti opinnäytetyössään, aiheutuiko raja-arvojen ylitys talon yksinkertaistetusta geometriasta tai simuloinnin tuulen tasaisuudesta. Nykyiset seinäulospuhallukselle annetut ohjeet saattavat tietyissä tapauksissa johtaa tulkintaeroihin.
Rene Heleniuksen opinnäytetyö keskittyi tarkastelemaan kalorisen teknologian potentiaalia rakennusjäähdytyksessä sekä yleisesti talotekniikka-alalla. Työn tutkimuskysymykset olivat seuraavat: Miksi tarvitaan vaihtoehtoinen tapa jäähdyttää? Mikä on kalorisen teknologian potentiaali jäähdytyksessä? Miten kalorista teknologiaa voidaan hyödyntää rakennusjäähdytyksessä? Mitkä ovat teknologian kriittiset haasteet? Mikä on kalorisen teknologian tulevaisuus?
Tutkimusmenetelmänä työssä on käytetty integratiivista kirjallisuuskatsausta, joka mahdollistaa empiirisen sekä teoreettisen tiedon samanaikaisen hyödyntämisen. Heleniuksen opinnäytetyö muodostuu taustatieto-, teoria-, tutkimus- ja tulososuuksista. Hän aloittaa opinnäytetyön tutkimalla nykyisen teknologian historiaa, jotta lukija saa kuvan teknologian kehittymisestä. Tämän jälkeen hän kertaa työssä kalorisen teknologian historiaa, jotta lukija saa kuvan teknologian nykytilasta. Teoriaosuudessa käydään läpi kaikki kalorisen teknologian pääpointit sekä komponentit, jotta lukija kykenee ymmärtämään työn tuloksia paremmin. Tutkimusosuudessa hän tarkastelee tiedonhakuprosessia sekä tutkimustapaa. Tulososuudessa Helenius esittää vastaukset asetetuille tutkimuskysymyksille sekä pohtii saatujen tulosten vaikutusta teknologialle.
Tutkimustulosten perusteella nykyinen teknologia on riittämätön ylläpitää tulevaisuuteen johtuen nykyisten kylmäaineiden suurista GWP-arvoista. Kalorinen teknologia on tunnistettu lupaavimmaksi korvaajaksi nykyiselle teknologialle ja toisi lukuisia etuja verrattuna kompressorijärjestelmiin. Kalorinen teknologia mahdollistaisi ensimmäiset hiilineutraalit lämpöpumput, jotka samanaikaisesti olisivat vuototurvallisia, energiatehokkaampia, pienempiä, hiljaisempia sekä käyttöturvallisempia. Teknologia on edelleen hyvin uutta ja kärsii lukuisista haasteista, joihin vaaditaan ratkaisut ennen teknologian valjastamista yleiseen käyttöön.
REHVAn opiskelijakilpailu järjestetään toukokuussa Istanbulissa
FINVAC lähettää kansallisen opinnäytetyökilpailun voittajan Johannes Simolan REHVAn opiskelijakilpailuun, joka pidetään 16.5.2024 Istanbulissa Turkissa. Simolan tulee valmistella REHVAn kilpailuun korkeintaan kuuden sivun mittainen lyhennelmä työstä englanniksi, 15 minuutin suullinen esitys sekä posteri.
Istanbulissa kilpailijat ympäri Eurooppaa pitävät suulliset esityksensä tuomaristolle, joko koostuu professoreista Euroopan yliopistoista. Esityksensä lopuksi opiskelijat vastaavat vielä tuomariston esittämiin kysymyksiin.
REHVAn opiskelijakilpailun voittaja pääsee osallistuman World Student compentition -kilpailuun.