Lämpöhuolto

Sähkölämmitys

Sähköenergian tuotanto

Sähkön etuna muihin polttoaineiseen verrattuna on sen monipuolinen tuotantorakenne (ks. Sähköjärjestelmät). Kaukolämmön ja sähkön tuotannon energialähteitä vuonna 2004 on verrattu seuraavassa taulukossa. Sen mukaan sähköntuotannossa hiilidioksidivapaita energialähteitä on 59 % ja lämmöntuotannossa vain noin 11 %.

Sähkön ja lämmön tuotannon energialähteet 2004
  Sähkö Lämpö Sähkö Lämpö
  TJ TJ % %
Ei-fossiiliset polttoaineet  
Vesivoima 53,5 - 9 % -
Tuulivoima 0,4 - 0 % -
Ydinvoima 238,0 - 40 % -
Puu 62,4 22,4 10 % 11 %
Yhteensä 354,3 22,4 59 % 11 %
 
Fossiiliset polttoaineet  
Turve 46,3 37,3 8 % 19 %
Kevyt polttoöljy 0 0,8 0 % 0 %
Raskas polttoöljy 10,8 8,5 2 % 4 %
Maakaasu 51,2 76,0 9 % 38 %
Kivihiili 136,3 50,9 23 % 25 %
Muut - 6,0 - 3 %
Yhteensä 599 201,8 100 % 100 %

Lämmön tuotanto perustuu pääasiassa fossiilisiin polttoaineisiin. Sen sijaan sähköä tehdään merkittäviä määriä myös vesi-, tuuli- ja ydinvoimalla, jotka kattavat noin 59 % sähkön tuotannosta. Vesivoimaa tai tuulivoimaa tuotettaessa ei synny lämpöä. Lämpöä syntyy myös ydinvoimalan sivutuotteena, mutta ydinvoimalat on sijoitettu kauas asutuskeskusten läheltä turvallisuussyistä, joten niiden lämpöä ei kannata hyödyntää.

Suora sähkölämmitys

Radiaattorit

Sähkölämmityksen yleisin muoto on suora sähkölämmitys, jossa sähköä toimitetaan lämmittimelle aina kulloisenkin tarpeen mukaan kelloajoista ja tariffeista piittaamatta. Tavallisesti lämmön jakelu tapahtuu ikkunoiden alapuolella sijoitettujen radiaattoreiden (sähköpatteri) sekä kosteissa tiloissa ja eteisessä lattialämmityksen avulla.

Radiaattoreita on periaatteessa kolmenlaisia: suljettuja tasoradiaattoreita, virtauslämmittimiä ja sekalämmittimiä. Suljetut lämmittimet ovat pinta-alaltaan suurimmat ja niiden pintalämpötila jää alle 65 C. Virtauslämmittimissä huoneilma kulkee lämmittimen sisällä olevien vastusten kautta ja ilma lämpenee kuumemmaksi. Sekalämmittimissä on sekä tasoradiaattori että pieni ilmavirtaus patterien läpi.

Tämä päivänä käytetään asuintiloissa ehkä eniten sekalämmittimiä. Niiden pintalämpötila on alhainen (n. 70 C) ja ne eivät vaadi yhtä suurta tilaa kuin tasolämmittimet. Lämmittimet varustetaan elektronisella termostaatilla, joka pitää virtaa päällä noin minuutin jaksoissa. Tällöin patterin lämpötila on koko ajan lähes vakio ja patterista ei kuulu lämpiämisen ja kylmenemisen aikaansaamaa napsahtelua.

Virtauslämmittimiä käytetään yleensä tiloissa, joissa ei ole jatkuvasti ihmisiä. Niiden avulla lämpötila voidaan korottaa nopeasti, mutta niiden avulla ei saa yhtä tasaista lämpöä kuin sekalämmittimistä. Esimerkkejä tällaista tiloista ovat autotallit, varasto, eteiset ja tuulikaapit. Koska ilma ja sen mukana pölyhiukkaset virtaavat kuumien lämpövastusten kautta, virtauslämmittimistä voi syntyä pieniä hajuhaittoja sisätiloihin.

Lattia- ja kattolämmitys

Suoran sähkölämmityksen eräitä muotoja ovat myös lattia- ja kattolämmitykset. Lattialämmityksessä käytetään lämpökaapeleita, jotka valetaan yleensä betoniin. Lattialämmitys on yleistä pesutiloissa ja eteisissä, joissa pintamateriaalina käytetään kaakeleita.

Kattolämmityksessä käytetään lämmityskelmuja, jotka asennetaan kattolevyjen yläpintaan kiinni. Molemmat lämmitystavat tuntuvat miellyttäviltä koska lämpimät pinnat aiheuttavat lämpösäteilyä. Samasta syystä huoneen lämpötilaa voi hieman laskea.

Muut lämmittimet

Lisäksi on olemassa puhalluslämmittimiä, jotka ovat puhaltimella varustettuja virtauslämmittimiä sekä säteilylämmittimiä, joiden pintalämpötila on noin 350 - 650 C. Näillä voidaan hoitaa paikallinen lämmitys nopeasti tiloissa, joita ei käytetä jatkuvasti.

Lämmityksen ohjaus

Uusissa lämmittimissä on myös lämpötilan pudotusvastus, jonka avulla huoneen lämpötilaa voidaan laskea halutun määrän, kun huoneessa ei oleskella. Vastus voidaan kytkeä toimimaan myös kytkinkellon avulla tai kauko-ohjatusti esimerkiksi matkapuhelimien tekstiviesteillä.

Vapaa-ajan asunnoissa voidaan kytkinkellon ja pudotusvastuksen avulla käynnistää lämmitys joka perjantai kello 12.00. Jos mökille ei tulla, voidaan lämmitys lopettaa automaattisesti esim. kello 22. Näin tehokkaampaa lämmitystä pidetään päällä vain noin 10 tuntia, jos mökille ei käydä ja noin 48 tuntia viikossa, jos mökillä käydään.

Lämpötilan pudotusvastuksen avulla saavutetaan huomattavia säästöjä sähkölaskussa. Jos yksi aste vastaa noin 5 % säästöä, voidaan 10 asteen pudotuksella säästää noin 50 % lämmityskustannuksia silloin, kun ei olla paikalla. Kun ollaan paikalla, niin lämpötilan pudotus voidaan heti kytkeä pois kotona/poissa kytkimestä.

Varaava sähkölämmitys

Jos vesipatterilämmitys halutaan korvata sähkölämmityksellä, niin helpoin tapa on hankkia kattilan tilalle varaava sähkölämmitys. Siinä vesitäytteinen lämmitysvaraaja lämmitetään sähkövastusten avulla yöaikaan lämpimäksi (+90 C) ja sitä voidaan päiväaikaan purkaa. Jos talossa on termostaattiset patteriventtiilit ja patterin menoveden säätö, niin varaajaa puretaan vain lämmitystarpeen mukaisesti.

Varaavan lämmityksen etuna on mahdollisuus ostaa halvempaa yösähköä. Päiväsähkön ja yösähkön hintaero ratkaisee, kannattako yösähkölämmitys rakentaa. Vesikiertoinen järjestelmä kuluttaa joka tapauksessa enemmän sähköä kuin suora sähkölämmitys. Siksi hankinnan kannattavuus on syytä laskea hyvin tarkkaan. Uuteen taloon ei enää vesikiertoisia järjestelmää yleensä kannata rakentaa muuta kuin yhdistelmälämmityksenä silloin, kun esimerkiksi puuta on saatavissa runsaasti.

Yhtenä vaihtoehtona ovat myös ns. osittain varaavat lämmitysjärjestelmät. Niissä käytetään esimerkiksi kivilattian tai katon lämmönvarauskykyä hyväksi. Samoin voi vesivaraajan koko olla mitoitettu kattamaan lämmöntarpeen vain esimerkiksi - 5 ... - 10 C asteen pakkaseen asti. Tässä lisälämmitys voidaan ottaa esimerkiksi päivällä tavallisista sähköpattereista tai esimerkiksi varaavasta takasta.

Yhdistelmälämmitys

Periaatteessa hyvin järkevä lämmitysmuotoja ovat sähkön ja öljyn sekä sähkön ja puun yhdistelmälämmitykset. Niiden etuna on mahdollisuus siirtyä pakkaskaudella sähköstä vaihtoehtoiseen polttoaineeseen. Näin sähköntuotannon huipputehontarvetta voidaan leikata.

Yhdistelmälämmityksen kannattavuus paranee, jos sille on saatavissa erillinen tariffi, joka pienentää esimerkiksi sähkön verkkomaksuja. Yhdistelmälämmitystä voidaan käyttää myös yösähköllä, jolloin päiväaikaan käytetään esimerkiksi vain öljylämmitystä.

Käytännössä kaikki sähkölämmitystalot on varustettu takalla tai uunilla. Tällöin on kansantaloudellisesti järkevää, että takkoja käytettään aina kovilla pakkasilla, jolloin voimalaitostehossa ja siirtoverkossa voidaan saada huomattavia säästöjä. Olisi tärkeä löytää keinoja, joilla tuo säästö voidaan kohdistaa kuluttajille.

Kun kotitaloudet siirtyvät kaukoluettaviin tuntimittareihin, niin niiden huipputehoa voidaan alkaa laskuttaa erikseen. Tällöin huipputehon säästö tulee kannattavaksi. Vastaavasti sähkölaitokset voivat ilmoittaa kauko-ohjauksella, milloin sähköstä aiotaan laskuttaa kalliimpaa hintaa, jolloin kaksoislämmityskattilan omistaja voi ottaa kattilan käyttöön. Olisi aika yksinkertaista esimerkiksi lähettää asiakkaalle tekstiviesti esimerkiksi tuntia ennen, kun sähkön hinta nousee tai laskee. Samalla viestillä voitaisiin ohjata suoraan myös asunnon sähkölämmityksen pudotusvastuksia.