Hankkiako maalämpö, ilmalämpöpumppu tai ilma-vesilämpöpumppu, vai soveltuisiko taloon kenties parhaiten poistoilmalämpöpumppu? Tässä jutussa puntaroimme eri lämpöpumpputyyppien ominaisuuksia erityisesti vanhan pientalon energiansaneerauksen näkökulmasta.

Maalämpöpumppu hyödyntää maaperään varautunutta lämpöä. Lämmönkeruupiiri asennetaan useimmiten porakaivoon. Mahdollista on myös putkiston kaivaminen vaakasuuntaisesti maan alle tai upottaminen järveen, jokeen tai mereen. Kuva: Callidus Oy Ab

Energian kallistuminen on saanut suomalaiset siirtymään sankoin joukoin energiataloudellisiin lämpöpumppuratkaisuihin. Nykyisillä energianhinnoilla sähkö- tai öljylämmittäjä voi säästää lämpöpumpulla useita tuhansia euroja vuodessa.

Kaikkien lämpöpumppujen tekninen perusperiaate on sama. Laite sisältää kylmäainetta, joka sitoo ympäristöstään lämpöä höyrystyessään ja luovuttaa lämpöä tiivistyessään, minkä avulla lämpöpumppu hyödyntää ulkopuoliseen lämmönlähteeseen varautunutta lämpöenergiaa.

Eri lämpöpumpputyypit erotellaan toisistaan sen mukaan, mistä väliaineesta laite ottaa lämpöä ja miten se siirtää sitä rakennukseen. Lämpöpumppuja on neljä: maalämpöpumppu, ilma-vesilämpöpumppu, ilmalämpöpumppu ja poistoilmalämpöpumppu.

Seuraavassa käymme läpi eri lämpöpumppujen ominaispiirteet, tyypillisimmät käyttökohteet, hintaluokan ja laitteilla saavutettavan energiansäästön.

Maalämpö – Suomen suosituin lämmitys

Maalämpöpumppu hyödyntää kiinteistön lämmityksessä maaperään tai vesistöön varautunutta lämpöenergiaa. Maalämpö on ohittanut halvan energian aikaan suositut sähkön ja öljyn ja on tänä päivänä uudisrakentamisessa pientalojen suosituin lämmitysmuoto.

– Noin puolet uusista pientaloista varustetaan maalämpöpumpulla, mutta suurin markkina on saneerauksessa. Erityisesti öljykattiloita vaihdetaan maalämpöpumppuihin, tietää toiminnanjohtaja Jussi Hirvonen Suomen lämpöpumppuyhdistys ry:stä.

Maalämmössä lämpöä kerätään suljetulla keruupiirillä, joka on täytetty alkoholiliuoksella. Liuos siirtää lämpöä sisätiloihin sijoitetulle lämpöpumppuyksilölle.

Keruupiiri voidaan kaivaa vaakasuuntaisesti maan alle routarajan alapuolelle, sijoittaa parinsadan metrin syvyiseen porakaivoon tai upottaa vesistöön, jos rakennus sattuu sijaitsemaan otollisella paikalla. Yleisin ratkaisu on ahtaallekin tontille sopiva porakaivo.

Sähkölämmitteisessä talossa maalämpöpumppu leikkaa energialaskusta pois yleensä noin kaksi kolmasosaa.

– Öljykattilan vaihtaminen maalämpöön maksaa noin 15 000–20 000 euroa ja säästää tyypillisessä tapauksessa 1 500–2 500 euroa vuodessa.

Noin +5-asteisesta lämpökaivosta saadaan kesällä tilojen viilennykseen ilmaista kylmää. Teknisesti viilennys toteutetaan yleensä johtamalla viileää nestettä ilmanvaihtokoneeseen niin, että se viilentää tuloilmaa.

Osa- tai täysteho

Maalämpöjärjestelmä voidaan mitoittaa osa- tai täysteholle. Täystehojärjestelmä kattaa kylmimpienkin talvipäivien tehontarpeen kokonaisuudessaan, osateholle mitoitettu järjestelmä taas noin 60–99-prosenttisesti. Loppu teho tuotetaan sähköllä tai muulla apulämmityksellä, kuten tulisijalla. Täystehojärjestelmä säästää osatehoiseen verrattuna kaikkein kylmimpinä talvipäivinä, mutta toisaalta investointi on suurempi.

– Tyypillisesti maalämpöjärjestelmän mitoitus on 70–100 prosenttia. 70 prosentin mitoituksella saa yli 95 prosenttia vuotuisesta energiasta. Asiakas päättää, haluaako sijoittaa hieman enemmän rahaa investointiin ja säästää myös hieman enemmän. Päätös on melko marginaalinen sekä investoinnin että säästön suhteen.

Lämpöpumpun COP on sitä korkeampi, mitä pienempi lämpötilaero tulo- ja menopäässä on. Ilmasta lämpöä ottavissa pumpuissa tulopään, toisin sanoen ulkoilman, lämpötila vaihtelee huomattavasti. Sen sijaan maalämmössä se on lähes vakio varsinkin, jos keruupiiri on sijoitettu porakaivoon.

Menopään lämpötila vaihtelee lämmönjakojärjestelmän mukaan. Lattialämmitykseen riittää noin +35-asteinen vesi, pattereihin tarvitaan yleensä +45–55-asteista vettä. Tämän vuoksi COP on paras ja energiansäästö on suurin lattialämmityksellä.

Ilmalämpöpumppu – suorasähkötalon säästökeino

Ilmalämpöpumppu on tarkoitettu lisälämmityslaitteeksi pääasiallisen lämmityksen rinnalle. Laite ottaa lämpöenergiaa ulkoilmasta ja luovuttaa sitä suoraan huoneilmaan. Ilmalämpöpumpulla ei voi lämmittää käyttövettä.

– Ilmalämpöpumppuja hankitaan pääsääntöisesti suorasähkölämmitystaloihin. Tämän päivän öljyn hinnoilla saavutetaan hyviä säästöjä myös öljylämmitteisissä taloissa. Kasvava ryhmä ovat mökit. Niissä ilmalämpöpumpulla voidaan hoitaa ylläpitolämmitys ja laitteet tarjoavat myös automaatiota, joka mahdollistaa mökin lämpötilan ohjaamisen kännykällä. Myös jäähdytys on tavallinen syy ilmalämpöpumpun hankintaan mökille, kertoo Hirvonen.

Ilmalämpöpumppuja suositaan suorasähkötaloissa siksi, että niissä vesikiertoisen lämmönjakojärjestelmän puute rajoittaa vaihtoehtoja.

Ilmalämpöpumppu toimii paitsi lämmitys-, myös jäähdytyslaitteena. Pääosa maailmalla myytävistä laitteista on tarkoitettu alun perin juuri jäähdytyskäyttöön.

Sama koje toimii lämmityslaitteena, kun sen koneisto käännetään toimimaan ”takaperin”. Pohjoismaisia oloja varten suunnitellut laitteet eivät ole täysin identtisiä etelään myytäviin laitteisiin verrattuna, vaan ne on varustettu automaattisella sulatusjärjestelmällä.

Ilmalämpöpumpussa on erillinen sisä- ja ulkoyksikkö. Ulkoyksikössä on lämpöä ulkoilmasta ottava patteri, kompressori ja automatiikkaa. Sisäyksikössä on lämmitysilmaa – tai kesällä jäähdytysilmaa – kierrättävä puhallinpatteri.

Jäähdytyskulut murto-osa säästöistä

Motivan Elvari-hankkeessa on selvitetty jälkiasennetun ilmalämpöpumpun vaikutusta vanhan talon enerigiankulutukseen. 78 sähkölämmitystalossa ilmalämpöpumppu laski kulutusta keskimäärin 2 533 kilowattituntia vuodessa.

Yksittäistapauksissa ilmalämpöpumpulla saatava säästö vaihtelee huomattavasti. Yleensä tilojen lämmityskustannukset laskevat sähkölämmitystalossa noin 30–40 prosenttia. Muista lämpöpumpputyypeistä poiketen ilmalämpöpumppu ei säästä käyttöveden lämmittämiseen kuluvaa energiaa.

– Ilmalämpöpumppu maksaa asennettuna 1 500–2 000 euroa ja laskee sähkölaskua yleensä 300–600 eurolla.

Joskus kuulee väitteen, että ilmalämpöpumpun käyttö jäähdytyslaitteena kesällä söisi ne eurot, jotka se säästää lämmityksessä. Tämä ei pidä paikkaansa. Jäähdytys kuluttaa normaalisti vain noin 5–10 prosenttia siitä sähköenergiasta, joka talvella säästyy.

Ilmalämpöpumppua, kuten mitään muutakaan lämpöpumppua, ei saa asentaa itse. Syy on se, että laitteen sisältämän kylmäaineen vuoksi sen asentamiseen tarvitaan aina niin sanotut kylmäaineluvat. Lisäksi asentamiseen vaaditaan yleensä myös sähköluvat.

Ilma-vesilämpöpumppu – säästöä ilman kaivoa

Arkikielen ilmalämpöpumpusta käytetään ammattikielessä nimitystä ”ilma-ilmalämpöpumppu”. Termissä ensimmäinen ”ilma” viittaa aineeseen, josta lämpöä otetaan ja jälkimmäinen ”ilma” aineeseen, johon lämpöä siirretään.

Samalla logiikalla on nimetty ilma-vesilämpöpumppu. Se ottaa lämpöä ulkoilmasta ja toimii näiltä osin tismalleen kuten ilmalämpöpumppu, mutta siirtää lämpöenergiaa keskuslämmityksen vesikiertoon ja toimii tässä mielessä samalla tavalla kuin maalämpöpumppu.

– Maalämmön tavoin ilma-vesilämpöpumppujen pääkohderyhmä ovat vanhat öljylämmitteiset talot. Niitä asennetaan sekä öljylämmityksen rinnalle että tilalle, toteaa Hirvonen.

Ilma-vesilämpöpumppu lämmittää sekä talon että käyttöveden ja soveltuu pääasialliseksi lämmitysmuodoksi. Tämän vuoksi se kilpailee mieluummin maalämmön kuin ilmalämpöpumpun kanssa.

– Laitteiden markkinat ovat maalämpöön verrattuna pienet. Yleensä järjestelmä valitaan siksi, ettei ole mahdollisuutta porata lämpökaivoa tai siksi, että halutaan pienempi investointi.

Ilma-vesilämpöpumpun apulämmönlähteenä on tavallisesti sähkövastus. Öljylämmitystaloissa on myös mahdollista liittää vanha öljykattila lämpöpumpun avuksi.

– Jotkut valitsevat ilma-vesilämpöpumpun maalämmön sijaan, koska heillä on mahdollisuus saada pakkasille tukipolttoaineeksi puuta hyvin halvalla.

COP vaihtelee sään mukaan

Sähkölämmityksestä ilma-vesilämpöpumppuun vaihtavan talon energiankulutus laskee yleensä 40–60 prosenttia.

– Ilma-vesilämpöpumppu öljylämmityksen tilalle asennettuna maksaa 10 000–12 000 euroa ja säästää noin 1 000–1 500 euroa vuodessa.

Lämpöpumpun hyötysuhdetta kuvaa lämpökerroin eli COP (Coefficient Of Performance). Esimerkiksi COP 3,1 tarkoittaa, että laite tuottaa 1 kilowatilla sähkötehoa 3,1 kilowattia lämmitystehoa.

Sekä ilma-vesi- että ilmalämpöpumpun COP vaihtelee voimakkaasti ulkolämpötilan mukaan. +7 asteen ulkolämpötilassa COP on usein yli 5. Elohopean painuessa –20 asteeseen tai alle useimpien laitteiden COP lähestyy 1:tä. Tällöin laite ei säästä energiaa vaan toimii käytännössä suorana sähkölämmityksenä.

Vaikka ilma-vesilämpöpumppu on Suomessa melko harvinainen, Keski-Euroopassa se on yleisin lämpöpumpputyyppi lämmityskäytössä.

Poistoilmalämpöpumppu – uusiin pientaloihin ja vanhoihin kerrostaloihin

Poistoilmalämpömpumpun lämmönlähde on talosta koneellisesti poistettava poistoilma, jonka lämpöenergiaa siirretään lämpöpumpulle lämmönvaihtimen avulla. Koska poistoilma on lämmintä ympäri vuoden, laitteen COP on kylminä vuodenaikoina parempi kuin ulkoilmaa lämmönlähteenä käyttävillä lämpöpumpuilla. Tavallisesti poistoilmalämpöpumpussa on varajärjestelmänä sähkövastus.

Suomessa myytiin 1970–1980-luvuilla jonkin verran muun muassa Upovari- ja Haatovari-tuotenimillä ilmalämmitysjärjestelmiä, jotka sisälsivät poistoilmalämpöpumpun. Nyt poistoilmalämpöpumput yleistyvät jälleen uudisrakentamisessa ja niitä käytetään muun muassa useita lämmönlähteitä hyödyntävissä hybridiratkaisuissa.

Saneerauskäytössä poistoilmalämpöpumppu on pientaloissa harvinainen.

Säästöä noin 40 prosenttia

– Poistoilmalämpöpumppuja hankitaan lähinnä pienehköihin, vähän energiaa kuluttaviin uusiin taloihin. Saneerauksessa niitä ei pientaloissa paljon käytetä. Sen sijaan vanhojen kerrostalojen poistoilmalämpöpumput ovat kasvava markkina, kertoo Hirvonen.

Muutaman kymmenen vuoden ikäisissä kerrostaloissa on järjestään koneellinen poistoilmanvaihto ilman lämmöntalteenottoa. +20-asteisena harakoille puhallettavan poistoilman lämpöä lämpöpumpulla hyödyntämällä saadaan suuria säästöjä.

Pientalossa jälkiasentamisen työläys ja hinta vaihtelee paljon tapauskohtaisesti.

– Poistoilmalämpöpumppu maksaa vanhaan pientaloon yleensä 6 000–8 000 euroa ja säästää 600–1 000 euroa vuodessa.

Suorasähköön verrattuna poistoilmalämpöpumppu säästää lämmitysenergiaa noin 40 prosenttia.