Lämpöhuolto

Lämpöpumput

Periaate

Lämpöpumppu on periaatteessa eräs sähkölämmitystapa, mutta siinä yhdellä kilowattitunnilla sähköä voidaan tehdä kolme kilowattituntia lämpöä. Tällöin lämpöpumpun lämpökerroin on kolme. Korkea lämpökerroin aikaansaadaan siten, että kaksi kolmasosaa lämmöstä otetaan joko ilmasta, maaperästä tai pohjavedestä.

Maan lämpötila yli metrin syvyydessä on aina hieman nollan yläpuolella, koska maan ytimessä on käynnissä lämpöä kehittävä fissioreaktio. Tämä lämpö pumpataan lämpöpumpun höyrystimeen, joka on alipaineessa. Höyrystimestä lämpö pumpataan kompressorilla lauhduttimen, joka toimii taas ylipaineessa ja siirtää lämmön patteriverkostoon.

Lämpöpumppu toimii kuin höyryturpiiniprosessi, mutta toisinpäin. Höyrykierrossa saadaan lämmöstä sähköä, mutta lämpöpumpussa tehdään sähköstä lämpöä. Koska yhdestä sähkökilowatista saadaan kolme lämpökilowattia, lämpöpumpun rakentaminen on mielekästä kaukolämmitysalueella vain, jos sähkön ja kaukolämmön hintasuhde on yli kolme. Näin ei juuri missään ole, joten lämpöpumput ovat kannattavia pelkästään haja-asutusalueilla.

Ilmalämpöpumppu

Ilmalämpöpumput ovat yksinkertaisimpia lämpöpumppuja. Niiden hyvänä puolena voidaan pitää edullista hintaa ja niitä voidaan käyttää talvella lämmitykseen ja kesällä jäähdytykseen. Niiden haittana on huono hyötysuhde pakkasella. Tavallisesti alle -10...- 15 C asteen lämpötilassa lämpökerroin laskee hyvin lähelle ykköstä. Kaikki lämpöpumput eivät toimi ollenkaan pakkasella, koska ne on suunniteltu lämpimiin olosuhteisiin. Ilmalämpöpumppua voidaan käyttää myös lämpimillä ilmoilla asunnon jäähdytykseen.

Ilmalämpöpumpusta ei saada tarpeeksi korkeaa lämpötilaa, jotta sen avulla voitaisiin valmistaa lämmintä käyttövettä pakkaskaudella. Siksi sen rinnalla täyttyy olla tavanomainen sähköllä toimiva vesivaraaja. Koska ulkoilmalämpöpumpusta ei saada täyttä tehoa pakkasella, tulee myös sähköpatterit mitoittaa siten, että niiden alulla voidaan pakkasella saada täysi teho (noin 20 W/m3).

Poistoilmalämpöpumppu toimii ilmastoidussa talossa, siten että se ottaa talteen poistoilmassa olevan ilmaisenergian. Poistoilmapumpun etuna ulkoilmapumppuun verrattuna on, että se toimii myös pakkasella. Sekään ei pysty tuottamaan kaikkea talon tarvitsemaan lämpöä, vaan vaatii lisälämmittimet. Koska poistoilma on yleensä ulkoilmaa lämpimämpään, sen lämpökerroin on jopa neljä.

Maa- ja vesilämpöpumput

Maaperän tai pohjaveden lämpöä käyttävät lämpöpumput pystyvät tuottamaan tarvittavan lämmön kaikissa tilanteissa sekä lämmittämään myös lämpimän käyttöveden. Maalämpöpumpuilla tuotetaan lämpöä yleensä lämpöakkuun, josta lämpö johdetaan patteriveteen ja vesiradiaattoreihin.

Maalämpöpumppu on usein toiminnaltaan aivan samanlainen kuin vesikiertoinen patterilämmitys. Siinä öljykattila on korvattu lämpöpumpulla. Lämpöpumppu maksaa kuitenkin jonkin verran enemmän putkistoineen kuin öljylämmitys öljysäiliöineen, mutta sen energiakustannukset ovat selvästi pienemmät.