Maalämpöpumppu, MLP

Maalämpöpumppu (MLP) kerää maaperään, kallioon tai veteen varastoitunutta auringon lämpöä. Lämpökaivon syvemmissä osissa lämpöä saadaan oleellisemmalta osalta maapallon ytimestä kallioon johtuvasta fissioenergiasta sekä lämpimistä pohjavesivirtauksista. Maalämpöpumpun kompressori tarvitsee sähköä toimiakseen. Maalämpöpumpun tuottamasta lämmöstä noin 2/3 on maaperästä otettua uusiutuvaa energiaa ja noin 1/3 on tuotettu sähköllä.

Keruuputkistossa kiertää jäätymätön neste, joka lämpenee muutaman asteen matkansa aikana. Keruupiirin nesteestä saatava lämpö höyrystää lämpöpumpussa kiertävän kylmäaineen. Höyrystyneen kylmäaineen painetta nostetaan kompressorilla, jolloin myös sen lämpötila nousee. Kylmäaine lauhtuu lämpöpumpun lauhduttimessa jälleen nesteeksi, jolloin se luovuttaa lämpöä lämmönjakoverkkoon ja lämpimään käyttöveteen.

Maalämmön etuna vaivattomuus ja helppokäyttöisyys

Asukkaiden kannalta maalämpöpumpun yksi hyvä puoli on sen helppokäyttöisyys, sillä maalämpöpumppu vaatii vain vähän huolto- ja tarkistustoimia. Maalämpöpumput ovatkin kasvattaneet lämmitysjärjestelmistä suosiotaan eniten. Vuonna 2011 maalämpö valittiin lähes 50 prosenttiin uusista pientaloista.

Alkuinvestointi suuri, käyttökulut pienet

Maalämpöpumpun investointikustannukset ovat melko suuret, mutta käyttökustannukset ovat edulliset. Suuremmissa taloissa (joissa on suurempi energiantarve) investointikin on suurempi. Vastaavasti saneerauskohteiden investointi on suurempi kuin uudistalojen kohdalla. Maalämpöinvestointi uuteen 150 m2:n taloon on noin 12 000-16 000 €. Lämmitysmuotoa vaihdettaessa vanhaan 150 m2:n taloon investointi on noin 15 000-22 000 €.

Asentamiseen tarvitaan kunnan toimenpidelupa

Maalämpöputkiston asentaminen on edellyttänyt myönnettyä toimenpidelupaa kohdekunnan teknisestä toimesta 1.5.2011 lähtien. Luvan saantiin vaikuttavat muun muassa mahdolliset maanalaiset rakenteet taajama-alueella, pohjavesialueet ja suojaetäisyydet rakennuksiin, tonttirajoihin ja muihin kaivoihin. Jos putkistoa suunnitellaan asennettavaksi vesistöön, vesialueen omistajan lupa on myös saatava.

Ennen maalämpöpumpun hankintapäätöstä on kuluttajan syytä olla yhteydessä oman talon sähkönsiirrosta vastaavaan verkkoyhtiöön ja selvittää onko maalämpöhankinnan vuoksi esimerkiksi suurennettava pääsulakekokoa, hankittava käynnistysvaiheen maksimivirtaa rajoittava niin sanottu pehmokäynnistin tai hankittava tasavirtaohjattu (inverter) maalämpöpumppumalli. Varsinkin haja-asutusalueilla maalämpöpumpun kompressori voi aiheuttaa muun muassa oman ja/tai naapuritalojen valojen välkyntää .

Lämpökaivo lämmönlähteenä

Yli 60 prosenttia maalämpökohteista toteutetaan lämpökaivoilla. Etelä-Suomessa niiden osuus on suurempi kuin Pohjois-Suomessa. Kyseessä on ulkohalkaisijaltaan 115-165 mm porakaivo, johon asennetaan putkisto, jossa lämmönkeruuliuos kiertää. 30-prosenttisen etanoliseoksen jäätymispiste on noin -17 astetta. Lämpökaivoa käytettäessä maalämpöjärjestelmä pystytään useimmiten tekemään ahtaallekin tontille, mutta se on lämmönkeruuvaihtoehtona yleensä kallein.

Vaakaputkisto lämmönkeruupiirinä

Noin 30 prosenttia maalämpökohteista käyttää hyväkseen maaperän pintakerrokseen varastoitunutta auringon säteilemää lämpöenergiaa. Lämpöenergiaa kerätään maaperään asennetulla lämmönkeruuputkistolla, joka asennetaan vaakatasoon, ilmastovyöhykkeestä riippuen, noin metrin syvyyteen, Pohjois-Suomessa syvemmälle. Viereiseen putkilenkkiin on vaakaetäisyyttä oltava vähintään 1,5:n metriä, mieluiten enemmänkin. Savimaa on maalajeista tehokkain ja hiekkamaa heikoin. Savimaassa tarvitaan putkimetrejä noin 30-40 prosenttia vähemmän kuin hiekkamaassa. Vaakaputkisto on yleensä edullisin lämmönkeruutapa pientalon kohdalla.

Lämmönkeruupiiri vesistössä

Järviin, mereen tai joissain tapauksissa jokiin asennetaan vuosittain noin 5 prosenttia maalämmön keruuputkistoista. Lämmönkeruuputkisto ankkuroidaan vesistön pohjaan painojen avulla noin 3-5 metrin välein.

Vesistössä olevasta putkituksesta voidaan ottaa suurempia tehoja ja energiamääriä kuin vastaavasta maaputkituksesta veden maaperää parempien lämmönsiirto-ominaisuuksien takia. Suunnittelussa on kuitenkin varmistuttava siitä, että veden lämpötila putken ympärillä ei laske talviaikanakaan alle +1 °C:n. Jos lämpötila laskee alemmaksi, on vaarana että putkien pinnalle kertyy jäätä. Kertynyt jää saattaa aiheuttaa putkistoon suuren nosteen, jonka seurauksena putkisto nousee veden pinnalle.

Putkiston asennussyvyyden tulisi olla yli kaksi metriä, jotta vesi talvellakin pääsee riittävän vapaasti liikkumaan putkiston ympärillä. Varsinkin virtaavassa vesistössä on veden lämpötila tarkistettava, sillä virtaavan veden lämpötila saattaa olla hyvinkin matala (niin sanottu alijäähtynyt vesi).

Käytännössä vesistöasennus on kustannukseltaan pientalolle hieman lämpökaivoasennusta edullisempi tapa, mutta asennuksen teknis/taloudellinen mielekkyys on tarkistettava tapauskohtaisesti. Energiatarpeiltaan suuremmille kohteille on asennustapa kannattavampi, koska keruuputken asennus vaatii jonkin verran erikoisvalmisteluja ja -kalustoa. Vesistön soveltuvuutta (erityisesti jokien osalta) putkistoasennukseen on syytä tiedustella paikalliselta ympäristökeskukselta (ELY-keskus).

Maalämpöpumpun tehomitoitus

Maalämpö voidaan mitoittaa osatehoiseksi tai täysitehoiseksi. Täysitehoinen maalämpöpumppu tuottaa lämmitys- ja käyttöveden kompressorinsa avulla laskennallisesti ilman sähkövastuksia vuoden ympäri. Etuna on pienempi sulakekoko ja energiankulutukseltaan taloudellisin mitoitustapa.

Osatehomitoituksessa maalämpöpumppu mitoitetaan yleensä noin 60-80 prosenttia suuruudelle verrattuna laskennalliseen huipputehontarpeeseen, jolla tuotetaan laskennallisesti noin 95-99 prosenttia vuotuisesta energiantarpeesta. Loput 1-5 prosenttia tuotetaan maalämpöpumpun vara/lisälämmitysvastuksella. Osatehomitoituksen etuna on yleensä hieman nopeampi investoinnin takaisinmaksuaika ja pidempi kompressorin kestoikä, haittapuolena muun muassa suurempi huipputehontarve sähköverkosta.

Lämmönkeruupiirin mitoitus

Lämmönkeruupiiri tulee mitoittaa talon tilojen lämmityksen ja käyttöveden tarvitseman vuotuisen energian mukaisesti. Reilusti mitoitettu lämmönkeruupiiri maksaa itsensä takaisin hieman paremman lämpökertoimen muodossa pitkällä aikavälillä.

Lämpöpumpun tehomitoitus ei juurikaan vaikuta lämmönkeruupiirin mitoitukseen. Maaperässä maan kosteuden määrä vaikuttaa oleellisesti vaakaputkistona olevan lämmönkeruupiirin energiatehokkuuteen. Lämpökaivon ja pienten vesistöjenkin osalta runsaat vesivirtaukset parantavat lämmönkeruupiirin tehoa selvästi.

Maalämpöpumppu voidaan asentaa esimerkiksi kodinhoitohuoneeseen, mutta huoltotöiden kannalta erillinen tekninen tila on suositeltavampi. Vesikiertoinen lattialämmitys soveltuu erityisen hyvin maalämpöpumpun lämmönjakotavaksi, sillä siinä lämmitysverkkoon menevän veden ei tarvitse olla niin lämmintä kuin patteriverkossa. Tämä parantaa lämpöpumpun hyötysuhdetta.

Lattialämmitystaloissa ja suuremmissa taloissa on yleensä parempi maalämmön vuosihyötysuhde kuin patterilämmitystaloissa. Runsas käyttöveden suhteellinen energiaosuus heikentää vuosilämpökerrointa. Käytännössä vuosilämpökerroin maalämmössä vaihtelee useimmiten kohdekohtaisesti 2,5-3,5 välillä.


Sivua päivitetty viimeksi 23.9.2016

Tulosta sivu