Nopeasti yleistyvä maalämpö mahdollistaa ympärivuotisen tuen rakennusten lämmittämiseen ja jäähdytykseen. Energian hintojen noustessa eri lämpöpumppusovellukset ovat kohentaneet kannattavuuttaan – jopa suuria logistiikkakiinteistöjä on liitetty maalämmön piiriin.
Lämmitys sähköistyy voimakkaasti tulevina vuosina, ja maalämmön lisääntyminen on elinehto esimerkiksi Hiilineutraali Helsinki 2035 -tavoitteen toteutumiselle, jossa fossiilisista lämmityspolttoaineista siirrytään kohti päästöttömämpiä lämmitysmuotoja.
Kuten energiatehokkuusinvestoinneissa yleensä, myös maalämmön tapauksessa investointi maksaa itsensä nopeasti takaisin. Jopa niin nopeasti, että tavanomaiset sijoituskohteiden tuotto-odotukset ylitetään moninkertaisesti.
Hyödyntämällä maahan tai kallioperään sitoutunutta lämpöä voidaan siis pudottaa kiinteistöjen käyttökustannuksia ja ilmastokuormaa reilusti.
L&T Kiinteistötekniikkaan kuuluvan kylmätekniikan yksikönpäällikkö Tomi Tenhovuori lupautui kertomaan, miten maalämpöjärjestelmät toimivat lämmitys- ja jäähdytyskäytössä, sekä listaamaan maalämmön hyödyt.
Maalämpö on puhdasta aurinkoenergiaa
Aurinko tuottaa valtavasti ilmaista energiaa , joka varastoituu ilmaan, kallioon, maaperään sekä vesistöön. Jopa kylmimpinä kesinä lämpöä varastoituu riittävä määrä talvea varten.
Maalämpöpumpun toiminta perustuu tämän lämmön uudelleen hyödyntämiseen energiana. Lämpö siirretään kiinteistön vesikiertoiseen patteri- tai lattialämmitysjärjestelmään, ja sen avulla lämmitetään myös käyttövettä.
Maalämpöpumpulla pystytään tuottamaan lämpöä alhaisemmissakin ulkolämpötiloissa. Se onkin huomattavasti tehokkaampi kuin esimerkiksi ilmavesilämpöpumppu, joka siirtää ulkoilmaan varastoitunutta lämpöenergiaa sisätiloihin.
Aurinkoenergiaa hyödyntämällä lämmityskustannuksia voidaan alentaa huomattavasti – jopa 85 %. Säästöt ovat usein niin suuria, että investointi maksaa itsensä takaisin muutamassa vuodessa.
Miten maalämpöpumppu toimii?
Syvälle maaperään, pohjaveteen tai pintamaahan varastoituneen aurinkoenergian keräämiseen käytetään nesteellä täytettyä putkea, joka tunnetaan keruupiirinä .
Lämpöpumppu tiivistää keruupiirin avulla varastoidun lämpöenergian, jotta sitä voidaan hyödyntää käyttöveden, pattereissa kiertävän veden tai vesikiertoisen lattialämmitysverkoston lämmittämiseen.
Käytännössä se tapahtuu näin:
- Keruuputkistossa kiertävä neste virtaa lämpöpumpun höyrystimen (lämmönsiirrin) läpi, jolloin siitä siirtyy lämpöenergiaa kylmäaineeseen. Keruunesteen lämpötila laskee ja kylmäaine höyrystyy, eli kaasuuntuu. Tässä vaiheessa kylmäaineen lämpötila on vielä alhainen.
- Kaasuuntunut kylmäaine ”puristetaan kasaan” lämpöpumpun kompressorissa, jolloin paine ja lämpötila nousevat rajusti (vertaa polkupyörän pumpun lämpenemiseen rengasta pumpattaessa).
- Kuuma kaasu johdetaan lauhduttimeen (lämmönsiirrin), jossa se lauhtuu, eli muuttuu nesteeksi. Samalla lämpöenergiaa siirtyy lämmityspiiriin ja kiinteistön lämmitykseen.
- Lauhduttimen jälkeen nesteytynyt kylmäaine virtaa vielä suodattimen ja paisuntaventtiilin läpi, jossa paine ja lämpötila laskevat entisestään.
- Lopuksi kylmäaine virtaa höyrystimeen, jossa se sitoo itseensä keruupiirin lämpöenergiaa – ja seuraava kierros alkaa.
Tälläkin hetkellä Espoon Otaniemessä on käynnissä suuren mittakaavan geolämpöprojekti, jossa vettä lämmitetään syvälle kallioperään varastoituneen lämmön avulla. Yli kuuden kilometrin syvyydeltä kerätyllä geolämmöllä pyritään kattamaan jopa 10 % Espoon kaukolämmön tarpeesta.
Maakylmällä viilennät fiksusti
Maalämpöjärjestelmään voidaan kytkeä myös sisätiloja viilentäviä jäähdytysyksiköitä. Jäähdytyksessä maakylmä edustaa energiatehokkuudessa markkinoiden ehdotonta kärkipäätä.
Maakylmän edut:
- Sisäilman laatu paranee
- Maalämpöjärjestelmän yhteyteen asennetut jäähdytinlaitteistot toimivat erittäin hyvällä hyötysuhteella
- Järjestelmä on helppo ja nopea asentaa
- Jäähdytinyksiköt ovat kaukosäädinohjattuja, mikä lisää käytön helppoutta
Viilennys voidaan toteuttaa sekä poratun lämpökaivon että pintamaahan tai vesistöön asennetun keruuputkiston avulla. Paras viilennysteho saadaan kuitenkin poratusta lämpökaivosta.
Kesäaikaan sisätilojen ylimääräinen lämpö voidaan johtaa maakylmäjäähdytyslaitteistolla lämpökaivoon. Ylimääräistä lämpöä voidaan hyödyntää käyttöveden lämmityksessä tai vaikkapa lämmityskauden alkumetreillä, jolloin sisältä maahan varastoitu hukkalämpö auttaa laitteistoa saavuttamaan hieman normaalia paremman hyötysuhteen (COP = Coefficient Of Performance) lämmityskäytössä.
COP kertoo, kuinka tehokkaasti kulutettu sähköenergia saadaan muutettua lämpöenergiaksi. Jos COP on esimerkiksi 3, saadaan yhdellä osalla sähköä tuotettua kolme osaa lämpöä.
Mikäli haluat kehittää kiinteistösi energiatehokkuutta tai varmistaa, että talotekniikka toimii halutusti koko kiinteistön elinkaaren aikana, olemme apunasi.
