Ilma-vesilämpöpumput

Ilma-vesilämpöpumppu (eli ulkoilma-vesilämpöpumppu, UVLP) on suunniteltu vesikiertoista lämmitysjärjestelmää käyttäviin kohteisiin ja se on uusin lämpöpumpputekniikkaa hyödyntävä lämmitysratkaisu. UVLP asennetaan yleensä sellaisiin kohteisiin, joihin ei ole kannattavaa tai mahdollista esimerkiksi tontin rajoitusten vuoksi asentaa maalämpöjärjestelmää. Sillä voidaan korvata aiempi lämmitysjärjestelmä sekä kytkeä myös hybridikäyttöön esimerkiksi jo olemassa olevan öljykattilan tueksi. Tässä tapauksessa öljykattila lämmittää talon kylmimmillä keleillä, sydäntalvella ja on muutenkin tarvittaessa UVLP:n tukena.

Ulkoilma-vesilämpöpumppu on hyvä ratkaisu silloin, kun tontille ei voida kaivaa maalämmön vaatimaa vaakaputkistoa tai porata lämpökaivoa. UVLP ottaa energiansa ympäröivästä ilmasta ja siksi ei esimerkiksi porakaivoa eikä keruuputkistoa tarvita. Hankinta kustannukset ovat näin maalämpöä edullisemmat. Investoinnin suuruus riippuu tietysti aina kohteesta, mutta yleinen hinta vaihteluväli asennettuna on 7000-13000 euroa, tyypillisessä pientalossa. UVLP antaa kuitenkin selvästi maalämpöä vähemmän ilmaisenergiaa vuositasolla.

Suurin osa markkinoilla olevista UVLP:sta on inverter-malleja, joissa laitteen tuottamaa lämmitystehoa säädetään ohjaamalla kompressorin kierroslukua. Lämpöpumppu tuottaa oikean määrän lämpöenergiaa rakennukseen kierroslukuohjauksella. Tasavirtaohjaus parantaa hyötysuhdetta, vähentää kompressorin käynnistymisestä johtuvaa hetkellistä sähkövirran kulutushuippua ja pidentää kompressorin käyttöikää.

Ulkoilma-vesilämpöpumpputyypit

(Pääasiassa kahta tyyppiä: Split- ja monoblock laitteita.)

Split-laitteissa lämpöpumpun kylmäkoneisto on jaettu kahteen osaan eli ulko- ja sisäyksikköön. Näiden välillä kiertää kylmäaine.

Monoblock-laitteissa koko tekniikka on ulkoyksikössä, sisällä olevan varaajan/varaajien ja ulkoyksikön välissä kiertää pelkkä vesi. Monoblock-laite voidaan suoraan kytkeä jo olemassa olevaan lämmitysjärjestelmään, esimerkiksi öljykattilan rinnalle.

Näiden lisäksi markkinoilta löytyy UVLP, jotka ovat asennettu kokonaan sisätiloihin. Näissä malleissa seinään/kattoon tehdään ilmanotto-/poistoaukot ja koko laite varaajineen tulee täysin sisätiloihin. On erityisen tärkeää noudattaa valmistajan ohjeita, näiden laitteiden asentamisessa.

Ulkoilma-vesilämpöpumppu on siis lämmitysjärjestelmä, joka kerää lämpöenergiaa ulkoilmasta samoin kuin ilmalämpöpumppukin, mutta UVLP siirtää ulkoilmasta kerätyn lämpöenergian vesikiertoiseen lämmitysjärjestelmään ja käyttöveteen, ei ilmaan niin kuin ilmalämpöpumppu. Lämpöenergiaa saadaan siis, laitteen nimen mukaisesti, ulkoilmasta ja lämpö luovutetaan vesivaraajaan. Vesivaraajasta käyttövesi siirtyy huonetiloihin. UVLP:lla ulkoilmasta saadaan energiaa edullisesti kiinteistön lämmitykseen ja kompressorin avulla käyttövesi voidaan lämmittää noin +50 °C asti, ylimenevä osa on lämmitettävä esimerkiksi sähkövastuksella. UVLP toimii samalla periaatteella kuin muutkin lämpöpumput eli siinä on kaksi lämmönvaihdinta: höyrystin ja lauhdutin. Koko talon lämmitystarve voidaan hoitaa UVLP:lla, mutta se tarvitsee kylmimpiä aikoja varten varajärjestelmän.

Asentaminen

Ulkoilma-vesilämpöpumpun asentaminen vaatii ammattiosaamista, pumpun mitoittaminen, sijoittaminen ja putkistoon yhdistäminen sekä sähkötyöt, on tehtävä oikein. Näin pumppu toimii optimaalisesti ja sen käyttöikä pysyy mahdollisimman pitkänä. Oikea mitoitus on siis todella tärkeää, energian säästön kannalta. Nimittäin mikäli UVLP on teholtaan liian pieni kohteeseen, voi sähkövastuksen käytön osuus vuotuisessa käytössä nousta tarpeettoman suureksi vaikka itse laitteen hyötysuhde olisi korkea.

Korkea menoveden lämpötila heikentää UVLP:n antotehoa ja hyötysuhdetta. Siksi lattialämmitys on patteriverkkoa sopivampi lämmönjakoverkko sen yhteyteen. Nimittäin useilla UVLP-malleilla yli 50 °C lämmöntuotanto, tilojen lämmitys- ja käyttövesipuolelle, on ongelmallista. Käyttöveden lämpötila on oltava yli 50 °C, samoin myös, osan aikaa vuodesta, lämmityspatterien lämpötila. Lämpötilaa on tällöin nostettava tarvittavaan lämpötilaan useimmiten vesivaraajan sähkövastuksella. Nykyaikaiset pumput pienentävät kuitenkin lämmityslaskua parhaimmillaan jopa 60 %, sähkö- / öljylämmityksen rinnalle tai tilalle asennettuna.

On olemassa myös kahden kompressorin laitemalleja. Näissä malleissa kummallakin kompressorilla on oma sisäyksikkönsä, joten kummankin kompressorin teho tulee täysin hyödynnettyä ja niiden tuotolla päästään yli 70 asteen lämpötilaan.

Ulkolämpötilan laskiessa UVLP:sta saatava lämmitysenergian määrä ja laitteen hyötysuhde kuitenkin laskevat. On hyvä pitää mielessä, että pumppu antaa noin 50 % vähemmän tehoa -20 °C kelillä kuin +7 °C lämpötilassa, jossa laitteiden tehot yleensä ilmoitetaan (ns. nimellisteho, standardin EN14511 mukaan). Rakennuksen vuotuinen energiankulutus ja huipputehontarve lämmityksessä sekä lämpimän käyttöveden tuottamisessa ovat lähtökohtana laskettaessa rakennukselle sopivaa lämpöpumpun mitoitusta. Lämpöpumpputeknologia kehittyy koko ajan ja markkinoilla on nykyisin myös ratkaisuja, joilla päästään alempiinkin lämpötiloihin.

-20°C  pakkasilla laadukkaan ja uudenlaisen UVLP:n lämpökerroin on useimmiten noin 1,4-1,8 lattialämmityksen yhteydessä, kun sulatusjaksot on huomioitu. Vesipatterilämmityksen korkeamman lämpötila-alueen olosuhteissa, vanhemmilla tai huonosti pakkasolosuhteisiin soveltuvilla pumpuilla, lämpökerroin voi tippua kovien pakkasten aikaan sähkölämmityksen tasolle. Laitekohtaiset energiatehokkuuserot todella ovat suuria. On tärkeää muistaa, että kaikkein kylmimmissä olosuhteissa UVLP sammuttaa itse itsensä, joten laitteen sähkövastuksen tai rinnalla olevan toisen lämmöntuottajan on oltava teholtaan vähintäänkin yhtä suuri kuin talon lämmitys- ja käyttöveden tehonkulutus suurimmillaan.

Koska UVLP tuottaa vähiten energiaa lämmitystarpeen ollessa kaikista suurimmillaan, järjestelmä tarvitsee rinnalleen, täydelle lämmitystarpeelle mitoitetun, toisen lämmöntuottajan. Yleensä varalämmitysjärjestelmänä käytetään pumpun omia sähkövastuksia, joilla lämmitystarve katetaan sitten kovimpien pakkasten aikana. Myös puun käyttö kovien pakkasten aikana on tehokas tapa vähentää ostettavan sähköenergian määrää, mikäli talosta löytyy tulisija.

Paljonko säästät vaihtaamalla maalämpöön?

Yleisin kysymys maalämpöön liittyen, on nimenomaan tämä. Päätimme siis tehdä laskurin jonka avulla saat vastauksen.

Laske paljonko voisit säästää!