Maalämmön periaatekuva. File source: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:ETI-FS_Loop_Diagrams,_01.26.11.jpg

Maalämpö – selvitä ainakin nämä asiat

Lämpöpumppu on erittäin järkevä laitteisto. Siinä tehdään sähköllä ns. hukkalämmöstä hyötylämpöä. Teknologia ei kuitenkaan ole yksikäsitteisesti autuaaksi tekevää. Lämpöpumppujärjestelmä on huomattavasti monimutkaisempi laitteisto kuin perinteinen kerrostalon lämmityslaitteisto. Sen kustannusten muodostuminen ei myöskään ole yhtä suoraviivaista kuin kaukolämmön tai suoran sähkölämmityksen kohdalla. Kustannusten ja energiantarpeen suhde ei ole lineaarinen, lämmitystehon kasvaessa tietyn rajan yli alkaa energian hinta lämmityswattia kohden nousta. Tästä johtuen on syytä ymmärtää miten sähkön hinta vaikuttaa energian hintaan erilaisissa käyttötapauksissa, kuten talven kovimmillan pakkasilla.

Kotilon artikkeleissa on perinteisesti annettu vastauksia. Tässä artikkelissa esitetään vain kysymyksiä. Vastauksia näihin kysymyksiin kannattaa maalämpöprojektin kohdalla aktiivisesti etsiä ja varmistaa, että investointi on trendikkyyden lisäksi kustannustehokas.

Selvitettäviä asioita 

Miten lämmitysverkosto on suunniteltu?

  • Kuinka korkea on lämmitysverkostoon lähtevän veden lämpötila?
  • Tämä tieto saadaan talon nykyisestä lämmitysjärjestelmästä. Lämmitysverkoston menoveden lämpötila on hyvä tallettaa muutamilla erilaisilla ulkolämpötiloilla, erityisesti talven kovimpina pakkaspäivinä. Mitoitusta tehtäessä tästä tiedosta on hyötyä.
  • Maalämpö on parhaimmillaan, kun vedestä ei tarvitse tehdä kovin kuumaa. Erityisen hyvin maalämpö soveltuu yhtiöihin, joissa pääasiallinen lämmitysmuoto on lattialämmitys.
  • Mikäli vesi lämmitetaan kovin kuumaksi lämpöpumpulla, laskee pumppujärjestelmän tehon lisäksi sen hyötysuhde

Kuinka paljon tarvitaan täydentävää suoraa sähköä huippupakkasilla?

  • Etenkään tulevasta sähkön hinnasta ei tiedä. Kiinteähintaisuus ei välttämättä ole mahdollista maalämpöä käyttävissä taloyhtiöissä tulevaisuudessa. Lisäksi sähköyhtiöillä on intressi hinnoitella sähkön perusmaksu tarvittavan huipputehon mukaisesti. Näillä seikoilla voi tulevaisuudessa olla paljonkin merkitystä maalämpöjärjestelmän kannattavuuteen. Kannattaa kysyä millaista sähkön hinnoittelumallia simuloinnissa on käytetty. Vaikka vielä sähköä voi ostaa kiinteään hintaan, tilanne ei välttämättä säily samanlaisena edes koko takaisinmaksuaikaa. On hyvä muistaa, että sähkön pörssihinta vaihtelee niin kuukausien kuin myös päivien sisällä. Mikäli taloyhtiö käyttää eniten sähköä sen tarpeen ollessa suurimillaan (eli kylmään aikaan), on sähkö silloin myös kalleimmillaan – ainakin sähköpörssissä.
  • Asiantunteva yritys osaa mitoittaa lämpöpumpun oikein, kustannustehokkain mitoitusperiaate on noin 70-80% huipputehon tarpeesta. Oikein mitoitetussa järjestelmässä lämmitystä täydennetään aina huippupakkasten aikaan sähköllä.
  • Mitoitukseen vaikuttaa moni asia kuten kuinka isoja puskurivaraajia käytetään. Puskurivaraajan koolla on merkitystä myös järjestelmän häiriötilanteissa eli silloin, kun lisää lämpöä ei enää tuoteta.
  • Motivan asuinrakennusten energiatehokkuuden asiantuntija Teemu Kettunen kertoi seuraavaasti Tekniikka&Talouden haastattelussa, ”Näyttää siltä, että sähkön siirtohinnoitteluun otetaan jossain vaiheessa mukaan tehotariffikomponentti myös pienemmissä asuinkiinteistöissä. Tämä tarkoittaa, että osa siirtohinnasta määräytyy kulutetun huipputehon perusteella. Tämä rankaisee niitä, joille tulee suuria kulutushuippuja ja palkitsee niitä, joiden kulutus on tasaista.”

Lämpökentän ominaisuudet

  • Voidaan selvittää maaperätutkimuksella, valmista dataa eri puolilta Suomea on saatavilla. Tämä antaa hyvän arvion lämmönluovutusominaisuuksista.
  • Varmistetaan viime kädessä koekaivolla ennen ison investoinnin tekemistä

Kuinka paljon maaperä jäähtyy?

  • Lämpökentän jäähtymistä voidaan simuloida ja simuloinnissa selviää miten oletetuilla parametreillä kentän lämpötilalle käy useiden vuosien aikana. On hyvä varmistaa simuloinnin tehneiltä asiantuntijoilta käytettyjen simulointiparametrien realistisuus ja tehdä tarvittaessa koekaivo, jolla varmistetaan ominaisuudet juurikin aiotulla käyttöpaikalla.
  • Onko kustannuksissa huomioitu lämmitystarve kesällä, esimerkiksi lämmön talteenotto ilmanvaihdosta ja lämpökentän lataaminen kesäaikaan tällä energialla – tämäkin tarvitsee energiaa.
  • Pahimmassa tapauksessa kaivo jäätyy ja tällöin lämmönkeruupiirin ja maan välille muodostuu eriste. Tämä tilanne ei purkaudu itsekseen vaan vaatiin käytännössä kentän lämmittämistä energian ottamisen sijasta, jotta maan sisälle kertynyt jää saadaan sulatettua.

Käyttövarmuus ja käyttökustannukset

  • Lämpöpumppujärjestelmä tarvitsee huoltoa ja ylläpitoa paljon enemmän kuin kaukolämpöjärjestelmä tai suora sähkö. Lämpöpumppujärjestelmän ylläpito maksaa näin ollen enemmän kuin kaukolämpöjärjestelmän. Lämpöpumppujärjestelmässä kompressorin oletettu käyttöikä on luokkaa 10-15 vuotta eli huomattavasti lyhyempi kuin kaukolämpöjärjestelmän huoltoväli (n. 25 vuotta).
  • Kaukolämpöjärjestelmässä yhtiön vastuulla on kuluvista osista lähinnä lämmönvaihdin ja kiertovesipumppu. Muu osuus energiantuotannosta on lämpöyhtiön vastuulla ja heillä on erilaisia varajärjestelmiä toimintahäiriöiden varalle. Taloyhtiön ei ole mielekästä varautua kaikkiin riskeihin ja tämä tulee tiedostaa. Lämmityskatkos voi yllättää kerrostaloasujan, joka on tottunut käytännössä häiriöttömään lämmönjakeluun.
  • Entä jos laitteisto hajoaa juuri kovimmalla pakkasella, kun energian tarve suurin eli laitteisto käy täysillä, mitä silloin tapahtuu taloyhtiössä?

Mikäli tähän aiheeseen haluaa hakea syvällisempää ymmärrystä, sitä on tarjolla useista eri lähteistä. Kotilon asiantuntija on havainnut, että helposti ymmärrettävässä ja melko kattavassa muodossa tietoa on saatavilla erilaisista lopputöistä. Tähän aiheeseen liittyen varsin mainio tietolähde on Mikko Rantasen lopputyö Lämpöpumppujen mitoituksesta. Työ on tehty vuonna 2015, mutta tästä ei kannata hämääntyä. Lämpöpumppujärjestelmien teoria ei ole seitsemässä vuodessa vanhentunut. 

Maalämpöpumppujärjestelmän valmistaja Boschilla on hyvä katsaus erilaisiin myytteihin.