Lämpöpumppujen valinta eri kohteisiin

Periaatteessa kaikki eri lämpöpumppuratkaisut soveltuvat johonkin kohteeseen. Usein samaan kohteeseen voidaan järkiperustein valita useammasta lämpöpumpputyypistä tai valita useita eri lämpöpumpputyyppejä samaankin rakennukseen. Valinnat riippuvat usein muun muassa lämmönjakotavasta, mahdollisen patteriverkon lämpötilatasosta, energiatarpeesta, rakennuksen maantieteellisestä sijainnista, rakennuksen käyttöfunktiosta, mahdollisista rakennuksen viilennystarpeista, paikallisista energiahinnoista, tontista, luvista sekä muista seikoista eri kokoluokan kiinteistöissä.

Lämpöpumppujen toimintaperiaate

Lämpöpumppujen toimintaperiaate on samantapainen kuin kylmälaitteissa, jotka ottavat lämmön ruokatavaroista ja siirtävät sen kylmälaitteen ulkopuolelle. Lämpöpumppu toimii vastaavalla tavalla kerätessään maaperään tai veteen varastoitunutta lämpöä ja siirtäessään sitä sisälle rakennukseen.

Lämpöenergiaa otetaan talteen lämmönvaihtimen (höyrystimen) avulla lämpöpumpun kylmäainekiertoon. Lämpöenergiaa siirtyy kylmäaineen mukana kompressorille, joka puristaa kylmäainehöyryä suuressa paineessa, jolloin höyry palautuu nestemäiseen muotoon ja tässä yhteydessä syntyvä korkea lämpötila hyödynnetään lauhduttimessa.
Lämpöpumppujen tekniikka on kehittynyt viime vuosina ja lämpöä voidaan uusilla laitteilla kerätä aiempaa kylmemmästä ja siirtää aiempaa kuumempaan. Myös laitteiden hyötysuhde on parantunut. Ääritapauksissa lämpöä voidaan joillakin laitteilla kerätä -20 – -30 celsiusasteen lämpötilasta ja nostaa se kompressorin avulla +60 – +70 celsiusasteen tasolle. Tällaisissa ääriolosuhteissa lämpöpumpun hyötysuhde on kuitenkin jo huono ja antoteho melko vähäinen.

Lämpökerroin kuvaa hyötysuhdetta

Lämpöpumpun hyötysuhdetta kuvaa lämpökerroin, joka kertoo kuinka paljon enemmän lämpöä laite tuottaa verrattuna sen kuluttaman sähkön määrään. Jos lämpöpumpun lämpökerroin on esimerkiksi 3, on laitteen hyötysuhde 300 prosenttia. Tuolloin lämpöpumppu tuottaa lämpöä 3 kWh jokaista siirtotyöhön käyttämäänsä 1 kWh:n sähkötehoa kohti. Lämpöpumpulla saavutetaan paras lämpökerroin ja kannattavuus silloin, kun lämpötilaero lämmönkeruun ja -luovutuksen välillä on mahdollisimman pieni. Tällöin energiaa kerätään mahdollisimman lämpimästä (esimerkiksi lämpökaivosta) ja lämpöä luovutetaan patteriverkon sijasta lattialämmitykseen.

Nollaenergiatalossa voidaan maalämpöä käyttävällä lattialämmityksellä saavuttaa tilojen lämmityksessä korkea hyötysuhde. Nollaenergiatalossa lämmitysenergian tarve on myös huomattavasti pienempi kuin niin sanotuissa normitaloissa. Tämä johtuu siitä, että passiivitason taloissa tilojen lämmitykseen riittää jo hyvin matala kiertoveden lämpötila – lattialämmityksessä lämpötilaksi saattaa riittää 25 °C.

Käyttöveden tuottamisessa lämpökerroin on aina hieman huonompi kuin tilojen lämmittämisessä. Joillakin lämpöpumpuilla käyttöveden lämpötilaa joudutaan lisäksi nostamaan esimerkiksi sähkövastuksella tai puulämmityksen avulla. Käyttöveden lämmitys saattaa nollaenergiatalossa viedä enemmän energiaa kuin tilojen lämmitys.

Uudet kylmäaineet ympäristöystävällisempiä

Uusissa lämpöpumpuissa käytettävät kylmäaineet ovat ympäristön kannalta aikaisempaa parempia. Maalämpöpumpun keruupiirissä kiertävä neste sisältää noin 70 prosenttia vettä ja noin 30 prosenttia bioetanolia. Järjestelmien nestekierrot ovat suljettuja, joten normaalisti niistä ei aiheudu päästöjä ympäristöön.