Asiantuntijalta: Energian säästämisessä väärät keinot voivat olla jopa vaarallisia

Asiantuntijat jakavat meille kansalaisille kilvan erilaisia energiansäästövinkkejä, joissa ei oteta huomioon perimmäisiä luonnonlakeja. Liian usein perusajatus on, että sammuttamalla 100 wattia kuluttava televisio säästetään saman verran energiaa.

Energian häviämättömyyden laki on löydetty jo vuonna 1842. Siitä huolimatta monet asiantuntijat uskovat edelleen, että kodinkoneiden ja viihde-elektroniikan käyttämä energia häviää johonkin mustaan aukkoon.

Vuonna 1870 Willard Gibbs yhdisti aikaisempien tiedemiesten havainnot aineen ja energian käyttäytymisestä neljään termodynamiikan peruslakiin. Kaikki toimivat energiansäästökeinot voidaan johtaa näistä neljästä termodynamiikan pääsäännöstä.

Ensimmäisen pääsäännön mukaan ”energiaa ei voida luoda tai hävittää”. Energia ei siis häviä, vaikka se muuttaa muotoaan. Käytännössä tämä tarkoittaa esimerkiksi sitä, että valonsäteen, eli fotonin, energia muuttuu lämmöksi, kun se törmää huoneen seinään. Sähköauton sähkö muuttuu ensin liike-energiaksi ja lopulta kitkan vaikutuksesta lämmöksi.

Toisen pääsäännön mukaan lämpö siirtyy aina kuumemmasta kappaleesta kylmempään kappaleeseen.

Käytännössä toinen pääsääntö tekee mahdolliseksi siirtyvän energian määrän laskemisen lämpötilaeron avulla. Termodynamiikan pääsäännöistä myös seuraa, että ikiliikkujan keksiminen ei onnistu.

Näiden peruslakien avulla voimme päätellä, että kaikki valaistuksen ja kodinkoneiden käyttämä energia muuttuu lämmöksi, joka lämmittää huoneistoa. Jos nämä lämmön lähteet sammutetaan, niin tismalleen sama määrä energiaa virtaa taloon lämmitysjärjestelmien kautta – jos asunnon termostaatit toimivat.

Sama lopputulos saadaan, jos vihreiden kulissien ylläpitämiseksi kaupoista sammutetaan virvoitusjuomajääkaapit.

Mitään ei säästy, mutta elämisen mukavuus kärsii aivan turhaan.

Ulkovalaistuksesta tinkiminen tuo suoraa säästöä, koska ulkolamppujen kaikki energia menee harakoille. Kannattaa kuitenkin huomata, että halvan yösähkön käyttö valaistukseen vähentää tapaturmia ja onnettomuuksia.

Todellista säästöä saadaan ainoastaan vähentämällä lämmön virtausta rakennuksesta ulos. Energiaa voidaan säästää esimerkiksi lyhentämällä suihkussa käyntejä ja tehostamalla pesukoneiden käyttöä, koska talosta poistuva lämmin vesi vie energiaa mukanaan.

Saunan käytön vähentäminen ei välttämättä säästä paljoakaan, jos sauna on rakennuksen sisällä. Tällöin saunan lämpö vähentää rakennuksen lämmityksen tarvetta.

Tilanne on tietysti eri kesällä, jos rakennusta joudutaan jäähdyttämään koneellisesti. Tällöin kaikki valaistuksen, kodinkoneiden ja saunan rakennukseen tuoma energia nostaa koneellisen jäähdytyksen energian tarvetta, ellei jäähdytystä osata hoitaa viisaasti öisen tuuletuksen avulla.

Tehokkain tapa säästää energiaa on sisälämpötilan laskeminen. Karkeasti arvioiden lämmitysenergiaa voidaan säästää jopa 5 prosenttia laskemalla talvella sisälämpötilaa yhdellä asteella. Huonekohtaisten termostaattien avulla säästöt voidaan kohdentaa järkevästi.

Vaarallisin tapa säästää energiaa on ilmanvaihdosta tinkiminen, koska se johtaa helposti rakenteiden homehtumiseen ja monien terveydelle vaarallisten kaasujen ja virusten määrän kasvuun huoneilmassa.

Jostain syystä Suomessa eletään ilmanvaihdon suhteen edelleen savupirttien aikaa. Liian usein ilmanvaihto lasketaan minimiin, kun energiaa halutaan säästää. Yleisin selitys on, että riittävän ilmanvaihdon mittaaminen on vaikeaa.

Totuus kuitenkin on, että ilmanlaadun mittaaminen on yhtä helppoa kuin lämpötilan mittaus. Noin sata euroa maksava hiilidioksidimittari kertoo heti, onko ilmanvaihto riittävä vai tarvitseeko sitä lisätä. Hiilidioksidimittarin tulisi olla pakollinen varuste sisätiloissa kuten palovaroitinkin on.

Ulkoilman hiilidioksidipitoisuus on noin 413 ppm. Sisäilmassa terveellinen alue on 413–800 ppm. Ikävä kyllä suljetussa huoneessa pari henkeä nostaa pitoisuuden yllättävän nopeasti vaaralliselle tasolle 1200 ppm:iin. Se aiheuttaa päänsärkyä, väsymystä ja pahoinvointia.

Yhteiskunnan kannalta energian kulutushuippuja tulee myös madaltaa, koska ne nostavat kalliiden varavoimalaitosten tarvetta.

Tästä johtuen tarvitsemme rakennusten sähkökeskuksiin älykästä automatiikkaa, joka syöttää sähköä lattialämmitykseen, lämminvesivaraajaan, sähköautoon tai saunaan silloin kun sähkö on halpaa. Tällaista teknologiaa on jo saatavana, mutta kuluttajan kannattaa olla tarkkana: tällaisen älykkään ohjausteknologian kehitys on vielä alkuvaiheessa.

Antti Roine

tekniikan tohtori

Ulvila