Näkökulmia lämmitystapamuutoksiin ja lämpöpumput lämmityksessä Sami Seuna
Lämmönjakoverkko ja energiatarpeen suuruus oleellisia, mutta ota huomioon myös Energian hinnat? Korkotaso? Energiansäästöinvestoinnin vaikutus rakennuksen arvoon? Tähdätäänkö nopeimpaan takaisinmaksuaikaan vai suurimpaan ostoenergiansäästöön? Tehty säästötoimi syö kannattavuutta muilta säästötoimilta (c) Motiva Oy 2019 2
Lämmönjakoverkon vaikutus lämpöpumpun hyötysuhteeseen Patteriverkon maksimilämpötila menovedellä yleensä +55 75 astetta Paluuverkon maksimilämpötila?! (maksimissaan yleensä noin 45..55 astetta) Patteriverkon osalta menovesilämpötilan tarkka säätö vaikuttaa oleellisesti Lattialämmityksen maksimilämpötila menovedellä yleensä +30 40 astetta Patteriverkoston toimintakyky tärkeää lämpöpumpun lämpökertoimen kannalta https://www.motiva.fi/koti_ja_asuminen/taloyhtiot/patteriverkoston_perussaato (c) Motiva Oy 2019 3
Lupa-asiat ja rajoitukset Maalämpö vaatii toimenpideluvan, ehkä muitakin lupia tapauskohteisesti Naapurien läheisyys, makuuhuoneiden sijainti, tonttikoko Lämmönjakoverkon jälkiasentaminen mahdollista mutta melko kallista ja usein hankalaa (c) Motiva Oy 2019 4
Mitä on hybridilämmitys? Kaksi (tai useampikin) lämmitysmuotoa vuorottelevat eri vuodenaikoina tai vuorokauden aikoina, esimerkiksi öljylämmitys + ilma-vesilämpöpumppu.
Öljy-hybridilämmityksen edut Suuri teho joka olosuhteessa Korkea omavaraisuusaste (polttoainevarasto ja uusiutuvaa energiaa) Varalämmitysjärjestelmä (varauksin) Sähkön kysyntähuipuissa öljy on sähköä halvempaa Ei kesäajan öljypolttimen lyhyitä käyntijaksoja Ei kesäajan lämpökuormaa öljykattilasta Energian, ympäristön ja rahan säästöä Yhdistää eri järjestelmien parhaat puolet Usein maalämpöä nopeampi takaisinmaksuaika Jos maalämpöä ei voi/saa toteuttaa kohteessa
Vanhan öljykattilan hyödyntäminen Öljypoltin tarvittaessa uusittava Öljykattilan ikä ja kunto? Öljysäiliön ikä, rakenne, kunto? Hormin kunto(?)
Muuta huomioitavaa Mahdollinen erillinen vesivaraaja, kunto, tilavuus, varustelu? Lämmitysverkon meno- ja paluulämpö, maksimit Säätökäyrän tilanne Lämpimän käyttöveden kulutusmäärä ja kulutustapa Lämmitysenergiankulutus lähtötilanteessa
Lämpöpumput Sami Seuna
Lämpöpumpun toimintaperiaate Lämpöpumppu ottaa lämpöä maasta, ilmasta, poistoilmasta, kalliosta tai vesistöstä Kerätty lämpö nostetaan kompressorin avulla korkeammalle (käyttökelpoiselle) lämpötilatasolle Lämpötilatasot maalämpöpumpusta (c) Motiva Oy 2019 10
Eri lämpöpumppumalleilla ja tyypeillä on erilaisia lämpötilatasoja Täystehomitoitus vai hybridilämmitys? Patteriverkon ja ilmanvaihdon lämmitysveden lämpötila-alue? Lämpöpumpun suorituskyky kovien pakkasten olosuhteissa? Nykyinen sähkönsyöttökaapeli, pääsulakkeet ja teho maksut (c) Motiva Oy 2019 11
Vesikiertoiseen lämmönjakoon kytketyn lämpöpumpun investoinnin kannattavuutta parantaa mm. Vesikiertoinen lattialämmitys (Mahdollisimman pieni lämpötilaero lauhduttimen ja höyrystimen välillä) Kiinteistön suuri energiatarve (kiinteistön suuri koko, maantieteellinen sijainti?) o Mittakaavaetu + vaikutus COPpiin Käyttöveden pieni suhteellinen osuus lämmitysenergiasta Tehokkaat lämmönvaihtimet Vaihtoehtoisen lämmitysmuodon korkea energianhinta ja -hintojen nousu Alhainen rahoituksen korkotaso Kierroslukuohjatut kompressorit ja kiertovesipumput Pörssisähkön hinnanvaihteluita hyödyntävä lämpöpumpun ohjaus (c) Motiva Oy 2019 12
Millaisiin kohteisiin ilmavesilämpöpumppuja? Öljylämmityskohteisiin (erityisesti saneerauskohteet) o Hybridikäyttö öljy+lämpöpumppu o Nopea takaisinmaksuaika Jos maalämpöä ei voi/saa toteuttaa Maalämpöä pienempiinkin kohteisiin
Ilma-vesilämpöpumpun soveltuvuus patteriverkkoon Ilma-vesilämpöpumpulla saatavissa yleensä hyvissä olosuhteissa noin 50..60 -asteinen lämmitysvesi, kahden kompressorin ja kylmäaineen malleilla jopa yli 70 astetta Käyttöveden esilämmitys voidaan tehdä lämmitysveden ohella taloudellisesti noin 40 asteeseen Etelä-Suomessa uusi ilma-vesilämpöpumppu sopii kohtuullisesti öljylämmitettyyn patterikohteeseenkin, vuotuinen energiapeitto n.60 90 % vuositasolla Öljylämmitystä voidaan käyttää esim. -10 asteen alapuolella, suurin energiansäästö syntyy patterikohteessa noin -8..-10 asteen kohdalla (c) Motiva Oy 2019 14
Ilma-vesilämpöpumpun haasteena Patteriverkon lämpötila-alue Käyttöveden lämpötila Pakkastalven pituus ja kovuus Tehontarpeen suuri vaihtelu Tehomitoitusasteen valinta Ulkoyksikön riittävä sulatus
Ilma-vesilämpöpumpun kannattavuus Investointi noin 60..70 % maalämpöön verrattuna Vuosilämpökerroin pientalomittakaavassa noin 0,6 1 maalämpöä alempana Harkinnanarvoinen vaihtoehto Etelä-Suomen olosuhteissa, erityisesti lattialämmityskohteissa Patteritaloissa päästään noin 70-90%:n vuotuiseen energiapeittoon lämpöpumpulla, loppuosa sähköllä/öljyllä
Maalämpö Kallein investoinnissa mutta halvimmat käyttökustannukset Saadaan vuoden ympäri useimmiten noin 55-60 asteista vettä, jopa 65 astetta (tulistuslämpöpumput vielä oma lukunsa) Luvan saanti lämmönkeruuputkiston asennukseen? 17 (c) Motiva Oy 2019 1
Esimerkkejä osatehoisesta MLP-mitoituksesta 87,5 % tehoaste = noin 99,8 % vuotuisesta energiasta 75 % tehoaste = noin 98,4 % vuotuisesta energiasta 50 % tehoaste = noin 87 % vuotuisesta energiasta Vuotuinen energiapeitto lämpöpumpulla patterilämmitystalossa mitoituksesta, laitteesta ja kohteesta riippuen yleensä noin 95-100%. Loppuosa sähköllä tai öljyllä. (c) Motiva Oy 2019 18
Maalämpö / lämmönkeruu kalliosta Yleisin tapa mutta ei ainoa vaihtoehto o syvyys tyypillisesti 100-200 m (jopa yli 300m) o tyypillisesti D=115 165mm o teräsputkiosuus noin 3 x kalliimpaa mm. vesivirtaukset vaikuttavat tehokkuuteen lämpökaivojen väli toisistaan >20m Lämpökaivo-opas (2013): https://helda.helsinki.fi/bitstream/handle/10138/40953/ YO_2013.pdf?sequence=4 (c) Motiva Oy 2019 19
Maalämpöpumpun käynnistyshetken virtapiikki Voi aiheuttaa ongelmia maaseudulla Myös on/off tyyppinen ilma-vesilämpöpumppu voi aiheuttaa vastaavia ongelmia Oltava yhteydessä sähkönverkkoyhtiöön ennen maalämmön hankintaa Ratkaisuja: Kierroslukuohjattu kompressori (inverter-malli, paras ratkaisu) Pehmokäynnistin Pienempi kompressorikoko (osatehomitoitus) (c) Motiva Oy 2019 20
Ilmalämpöpumppu tilojen tukilämmitykseen Inverter ILP investointi noin 1500 2500 Säästön määrä vaihtelee kohdekohtaisesti paljon Soveltuvin sähköpatterilämmityksen tueksi avaralle pohjaratkaisulle Haasteena: Kovat ja pitkät pakkaskaudet Ulkoyksikön sulatus Talon pohjarakenteen soveltuvuus Muun lämmönjakojärjestelmän säätö/tyyppi (c) Motiva Oy 2019 21
Ilma-ilmalämpöpumpun kannattavuus Avara talorakenne Suuri tilojen ominaislämmöntarve Muun lämmitysjärjestelmän säätö Tehokas lämmönsiirto (tehokkaat lämmönsiirtimet lämpöpumpussa) Vaihtoehtoisen lämmitysmuodon korkea polttoaineen hinta (Sähkö- tai öljy) Jäätilannetta tarkkailtava talven aikana Ilmansuodattimen säännöllinen puhdistus Kuvassa Ilmalämpöpumpun asetuslämpötila vrs. lämmön nettotuotto Lähde: https://www.vtt.fi/inf/pdf/technology/2016/t262.pdf (c) Motiva Oy 2019 22
Tutkimus: Ilmalämpöpumpun säästö käytännössä (Motivan Elvari tutkimus 2012) (c) Motiva Oy 2019 23
Kiitos. Asiantuntija, Sami Seuna @SamiSeuna https://www.linkedin.com/in/samiseuna/ motiva.fi