9 ratkaisevaa tekijää oikean maalämpöpumpun valinnassa.

Kestävään ja tehokkaaseen maalämpöön vaikuttavat: oikein mitoitettu energiakenttä, laadukas kohdekohtainen suunnitelma ja asennus, sekä oikea maalämpöpumppu. Maalämpöpumppu on koko järjestelmän “moottori”, joten oikean pumpun valinta on erittäin tärkeää kiinteistön energiatehokkuuden ja kustannusten kannalta.

Maalämpöpumppujen hinnat vaihtelevat, mutta hinta on vain yksi tekijä. Tärkeämpää on maalämpöpumpun pitkäaikainen suorituskyky ja lämmityskulujen säästöt, jotka saat koko sen elinkaaren aikana.

Teknisten tietojen ymmärtäminen ja huomioon ottaminen jo hankinta- ja suunnitteluvaiheessa varmistavat, että maalämpöjärjestelmä on toivotun tehokas ja taloudellisesti kannattava. Jokainen kiinteistö on yksilöllinen, joten vakioratkaisua ei ole. Laadukas suunnittelu ja huolellinen asennus maksimoivat investoinnin hyödyt pitkällä aikavälillä, parantaen energiatehokkuutta ja asumismukavuutta.

Maalämpöpumppujen vertailu onnistuu myös omatoimisesti, tutustumalla niiden teknisiin tietoihin (”data sheet”). Jos et ymmärrä teknisten tietojen sisältämiä määritteitä ja numeroita, ne saattavat vaikuttaa täysin vieraalta kieleltä.

Tässä artikkelissa käymme läpi kahdeksan oleellisinta kohtaa, jotka sinun tulisi ymmärtää maalämpöpumppujen teknisistä ominaisuuksista. Ymmärtämällä nämä ominaisuudet, voit valita parhaiten kiinteistösi tarpeisiin sopivan ratkaisun.

Maalämpöpumpun ilmoitettu hyötysuhde eli COP (Coefficient of Performance) ilmaisee, kuinka paljon lämpöenergiaa lämpöpumppu voi tuottaa yhtä sähköenergian yksikköä kohden. Aivan kuten aurinkopaneelien ilmoitettu nimellisteho, myös maalämpöpumppujen ilmoitettu COP laskettu standardien mukaisesti. Tämä standardin mukainen COP mahdollistaa eri maalämpöpumppujen vertailun.

Teknisissä tiedoissa ilmoitettu standardin mukainen COP usein muodossa B0/W35. B0 tarkoittaa nesteen lämpötilaa, joka tulee energiakentästä ja oletusarvona sen lämpötilaksi on 0 °C. W35 tarkoittaa veden lämpötilaa, joka lähtee lämpöpumpusta lämmitysjärjestelmään, ilmoitettuna standardioletusarvona sen lämpötilaksi on 35 °C. Yhdessä nämä arvot kertovat, kuinka hyvin maalämpöpumppu pystyy muuttamaan 0-asteisen maasta saadun lämmön 35 °C menovedeksi.

COP siis kertoo, kuinka tehokkaasti lämpöpumppu muuttaa sähköenergian lämpöenergiaksi. Esimerkiksi COP-arvo 4 tarkoittaa, että jokaista käytettyä kilowattituntia (kWh) kohden lämpöpumppu tuottaa neljä kWh lämpöenergiaa. Mitä korkeampi COP maalämpöpumpulle on ilmoitettu, sitä enemmän rahaa säästyy lämmityskustannuksissa.

Maalämpöjärjestelmän lopullinen COP määräytyy kohteen tarpeen mukaan. Salaisuus on, että järjestelmän optimointi ja oikea suunnittelu voivat merkittävästi vaikuttaa todelliseen kohdekohtaiseen hyötysuhteeseen.

Uudiskohteissa, joissa on vesikiertoinen lattialämmitys, 35 °C menovesi on usein riittävä. Saneerauskohteissa tarvittava menoveden lämpötila saattaa olla jopa kaksi kertaa korkeampi, eli 70 °C. Näin ollen, usein saneerauskohteissa on tarpeellista arvioida lämmönjakoverkoston uusiminen, jolla mahdollistetaan tarvittavan menoveden lämpötilaa ja siten nostetaan COP-hyötysuhdetta ja parannetaan maalämmön tuomia kustannussäästöjä.

Vertaile aina maalämpöpumppujen hyötysuhteita, ja huomioi että ilmoitettu mittausstandardi saattaa vaihdella.

Maalämpöpumpun maksimituottolämpötila kertoo, kuinka lämmintä menovettä lämpöpumppu pystyy tuottamaan kiinteistön tai käyttöveden lämmitykseen. Tämä on erityisen tärkeää talvikaudella, kun lämmöntarve on suurin. Esimerkiksi, jos pumpun maksimilämpötila on 55 °C, se tarkoittaa, että mikäli menoveden tarvittava menoveden lämpötila on korkeampi, hyötysuhde laskee. Mitä korkeampi vaadittava menoveden lämpötila, sitä alempi hyötysuhde. Maalämpöpumpun teho (kW) vaihtelee tuotettavan lämpötilan mukaan.

Suurin osa maalämpöpumpuista pystyy tuottamaan 62°C menovettä ja kuuman veden maalämpöpumput jopa yli 70°C menovettä. 62°C menovesi riittää useimmissa asuin- ja toimistorakennuksissa mukavan lämpötilan ylläpitämiseen ja energiakustannusten vähentämiseen. Lämpimän käyttöveden tuotannossa tarvitaan usein korkeampia lämpötiloja, ja kuuman veden maalämpöpumput, jotka tuottavat yli 70°C menovettä, tukevat näitä tarpeita tehokkaasti.

Huomio, että maksimituottolämpötila vaikuttaa hyötysuhteeseen ja että käyttöveden tuotanto vaatii korkeamman menoveden maksimituottolämpötilan.

Maalämpöpumppu toimii osana isompaa kokonaisuutta energiakentän eli maapiirin kanssa. Maalämpöpumpun yhteensopivuuden kannalta maapiirin, minimi- ja maksimilämpötila ja minimivirtaus ovat tärkeitä huomioitavia tekijöitä.

Maalämpöpumpun lämmönlähteen eli maapiirin toimintarajoja ilmaistaan kahdella eri luvulla: alaraja (Lower Operating Limit) ja yläraja (Upper Operating Limit). Esimerkkitapauksessa maalämpöpumpun ala-raja voi olla -5°C joka tarkoittaa että energiakentästä tulevan nesteen lämpötilan ei tulisi alittaa sitä tai muuten pumppu pysähtyy. Vastaavasti poikkeuksellisimmissa tapauksissa esimerkiksi +25°C yläraja ei voi ylittyä, jossa tapauksessa pumppu myös pysähtyy.  Nämä raja-arvot siis kertovat, missä energiakentän lämpötilaolosuhteissa maalämpöpumppu toimii tehokkaasti.

Jos maalämpöpumppua ajatellaan sähköautona, alaraja on kuin akun minimi lataustaso, jonka alle akku ei toimi hyvin, ja yläraja on maksimilataustaso, jonka yli akku ei ole tehokas. Jos pidät auton akun latauksen näiden kahden rajan välillä, saat parhaan suorituskyvyn ja luotettavuuden. Kun lämpötilat pysyvät maalämpöpumpun alarajan ja ylärajan välillä, pumppu toimii tehokkaasti ja luotettavasti.

Lämmönlähteen minimivirtaus kertoo, kuinka paljon lämpöpumppu tarvitsee virtausta minimissään energiakentästä. Lämmönlähteen minimivirtaus ilmaistaan kuutioina tunnissa (m³/h).

Riittävä virtaus varmistaa, että maalämpöpumppu toimii suunnitellulla tavalla. Lämmönlähteen minimivirtausta voidataan verrata puutarhaletkuun, joka tarvitsee tietyn vedenpaineen kastelun onnistumiseksi. Jos paine on liian alhainen, vesi ei virtaa kunnolla ja kastelu on tehotonta.

Esimerkkitapauksessa, kun maalämpöpumpun maapiiri minimivirtaus on 15,5 m³/h, järjestelmän on saatava vähintään 15.5 kuutiota lämmönlähteestä tulevaa vettä tunnissa toimiakseen tehokkaasti. Jos virtaus on alle tämän arvon, lämpöpumppu ei pysty siirtämään riittävästi lämpöä.

Tarkista, että maalämpöpumpun minimivirtausvaatimus ja minimi- sekä maksimilämpötilat soveltuvat toteutettavaan energiakenttään.

Maalämpöpumpun äänentaso on tärkeä tekijä erityisesti, jos laite sijoitetaan lähelle asuin- tai työtiloja. Äänentaso määritellään desibeleinä (dB) ja ilmoitettu äänentaso voi olla mitattu pumpun sisältä joko esimerkiksi ulkopuolelta metrin etäisyydellä. Tämä vaikuttaa merkittävästi todelliseen havaittavaan äänentasoon.

Maalämpöpumppujen äänentasot vaihtelevat tyypillisesti 40–70 dB välillä. Hiljaisemmat mallit ovat noin 40–50 dB, mikä vastaa rauhallista keskustelua tai kirjaston hiljaisuutta. Hiljaiset maalämpöpumput soveltuvat asuinrakennuksiin tai toimistotiloihin, joissa pumpun ääni ei häiritse asukkaita tai työntekijöitä. Tehokkaampien lämpöpumppujen äänentasot voivat olla 55-70 dB, joka vastaa taustamelua toimistossa tai kevyttä liikennettä. Tehokkat mallit sopivat siten paremmin teollisuuskäyttöön tai kiinteistöihin, joissa äänestä ei ole merkittävä häiriötä.

Valitse maalämpöpumppu, joka täyttää käyttömukavuusvaatimukset muttei ylitä haitallista melutasoa.

Huomioi onko ilmoitettu äänentaso mitattu pumpun sisältä vai esimerkiksi ulkopuolelta metrin etäisyydellä.

Useisiin maalämpöpumppuihin on tarjolla tarvittaessa myös lisävarusteena lisä-äänieristystä.

Kylmäaine (Refrigerant) on keskeinen osa maalämpöpumpun toimintaa, ja sen tyypillä ja määrällä on suuri merkitys maalämpöjärjestelmän ympäristövaikutusten kannalta.

Maalämpöpumpuissa käytetään useita erilaisia kylmäaineita, joilla on omat erityispiirteensä ja ympäristövaikutuksensa. Yleisimmät kylmäaineet ovat R410A, R32 ja R134a. Maalämpöpumpuissa käytetään yleisimmin R410A-kylmäainetta. Viime aikoina on kehitetty myös muita ympäristöystävällisempiä kylmäaineita, kuten R290 (propaani). Uusilla kylmäaineilla on alemmat GPW-arvot ja ne ovat ympäristöystävällisempiä. Näiden käyttö maalämpöpumpuissa on kuitenkin vielä rajoitettua niiden syttyvyysominaisuuksien vuoksi.

GPW (Global Warming Potential) ilmaisee, kuinka paljon kylmäaine vaikuttaa ilmaston lämpenemiseen verrattuna suhteessa sen tuottamaan hiilidioksidiin (CO₂). Maalämpöpumpuissa käytettävien kylmäaineiden GPW-arvo on tärkeä tekijä, koska se vaikuttaa järjestelmän ympäristöystävällisyyteen. Korkea GPW-arvo tarkoittaa suurempaa vaikutusta ilmaston lämpenemiseen, kun taas matala GPW-arvo tarkoittaa pienempää vaikutusta.

Lokakuussa 2023 tehtiin EU:ssa huomattava päätös lämpöpumppujen kylmäaineista, jolla pyritään pienentämään kylmäaineiden CO₂-päästöjä. Pienten lämpöpumppujen kylmäaineen GWP-arvon on oltava alle 150 vuodesta 2027 alkaen ja suuremmille lämpöpumpuille sama raja tulee voimaan vuonna 2030. Nykyisin yleisesti käytössä olevat R410A- ja R134a-kylmäaineet tulevat poistuvat asteittain markkinoilta ja korvaantuvat uusilla matalan GPW-arvon kylmäaineilla. Tämän lisäksi, EU:n tuleva PFAS-asetus tulee rajoittamaan sallittuja kylmäaineita.  

Kylmäaineen määrä vaikuttaa suoraan lämpöpumpun COP-hyötysuhteeseen. Oikea määrä kylmäainetta varmistaa, että järjestelmä tuottaa maksimaalisen määrän lämpöenergiaa vähäisellä sähkönkulutuksella.

Liian vähäinen kylmäaineen määrä saattaa heikentää tehoa ja aiheuttaa ylikuormitusta maalämpöpumpulle, mikä lisää huoltokustannuksia ja voi lyhentää järjestelmän elinikää. Liian suuri määrä taas voi johtaa tehottomaan toimintaan ja korkeampiin energiakustannuksiin ja pahimmassa tapauksessa aiheuttaa ongelmia, jotka saattavat vaatia kalliita korjauksia.

Varmista että maalämpöpumpun kylmäaineen GPW-arvo ja määrä takaavat järjestelmän tehokkaan ja ympäristöystävällisen toiminnan.

Lämpöpumpun nimellisjännite (Rated Voltage 3/N/PE) ja käynnistysvirta (Starting Current) ovat avaintietoja sähköasennusta varten. Oikean jännitteen ja virtavaatimusten tunteminen takaa, että sähköjärjestelmä on yhteensopiva ja turvallinen. Käynnistysvirran ymmärtäminen on myös tärkeää, sillä se vaikuttaa siihen, kuinka suuren kuorman sähköjärjestelmä voi käynnistysvaiheessa käsitellä.

Esimerkiksi maalämpöpumppu, jonka nimellisjännite on 3/N/PE ~400 V, 50 Hz ja käynnistysvirta 76A, vaatii sähköjärjestelmän, joka pystyy käsittelemään tämän tyyppiset virta- ja jännitevaatimukset ilman ylikuormitusta. Tämä varmistaa laitteen turvallisen ja tehokkaan toiminnan.

Nimellisjännitettä ja käynnistysvirtaa voi verrata auton moottoria ja sen käynnistämiseen tarvittavaa akkua. Moottori (lämpöpumppu) tarvitsee oikeanlaisen akun (sähköjärjestelmän) käynnistyäkseen sujuvasti. Jos akku ei ole tarpeeksi voimakas, moottori ei käynnisty tai voi vaurioitua. Samalla tavalla lämpöpumppu tarvitsee oikean jännitteen ja virran toimiakseen oikein ilman ylikuormitusta.

Tutustu maalämpöpumpun nimellisjännitteeseen ja käynnistysvirtaan ja varmistu siitä, että kiinteistösi sähköjärjestelmä tukee näitä vaatimuksia.

Maalämpöpumpun fyysiset mitat (Width x Height x Depth) ja paino (Weight ) ovat olennaisia onnistuneen asennuksen ja teknisen tilan hyödyntämisen ja huollon helppouden kannalta.

Pienemmissä ja useissa saneerauskohteissa teknisen tilan ahtaus voi olla haaste. Ota huomioon, että maalämpöjärjestelmiin liittyy myös muita mittavia komponentteja kuten esimerkiksi varaajat. Itse teknisen tilan lisäksi, vaaditaan riittävän isot oviaukot ja huonekorkeus. Lisäksi maalämpöpumpun ja järjestelmän mitoituksessa tekniseen tilaan on kriittistä varmistaa, että mahdollisiin huoltokäynteihin on riittävästi tilaa. Mikäli tekninen tila saneerauskohteessa tai uudisrakennuksessa on liian pieni, vaatii myöhempi päätös maalämmön käyttöönotosta usein rakenteellisia muutoksia.

Kaikissa maalämpöjärjestelmissä teknisen tilan suunnittelu ja laitteiston sijoittelu ovat erityisen tärkeitä. Kun suunnittelu toteutettavalle järjestelmälle tehdään 3D-tietomallinnuksella, voidaan asentaa maalämpöpumppu ja järjestelmän komponentit tehokkaasti, hyödyntäen teknistä tilaa optimaalisesti ilman riskiä rakenteellisista vaurioista tai tilanpuutteesta.

Varmista että tekninen tila vastaa tarjotun maalämpöpumpun ja koko järjestelmän vaatimaa tilaa.

Maalämpöpumppu soveltuu käyttöveden lämmitykseen oivallisesti kustannustehokkaalla ja ympäristöystävällisellä tavalla.

Käyttöveden lämmittäminen maalämpöpumpulla on erityisen hyödyllinen omakotitaloissa, joissa tarvitaan paljon lämmintä vettä, sekä kerrostaloissa ja hotelleissa, joissa on jatkuva käyttöveden tarve. Maalämpöpumppu varmistaa, että lämpimän veden saanti on tasainen ja luotettava kaikkina vuodenaikoina. Toimistotiloissa käyttöveden tarve on usein niin alhaista, että käyttöveden valmistus maalämmöllä ei usein ole tarkoituksen mukaista. Teollisuustiloissa tarve maalämmön tuottamalle käyttövedelle vaihtelee, mutta paljon käyttövettä vaativassa prosessiteollisuudessa se voi muodostua kannattavaksi.

Käyttöveden valmistukseen maalämpöjärjestelmällä, vaaditaan:

• Puskurivaraaja (Buffer Tank) auttaa tasaamaan lämmitysveden lämpötilavaihteluita ja parantaa näin järjestelmän tehokkuutta. Maalämpöpumpuissa puskurivaraajan tilavuus voi vaihdella 100–2000 litran välillä, riippuen kiinteistön koosta ja tarpeista.
• Kiertovesipumppu (Circulating Pump) varmistaa, että maalämpö tai-viileä siirtyy tasaisesti koko kiinteistöön.
• Lämmönvaihdin (Heat Exchanger) siirtää lämpöä keruupiiristä käyttöveden lämmitykseen, jolloin vesi lämpenee tehokkaasti. Maalämpöpumpuissa lämmönvaihtimien teho tulee mitoittaa niin että se vastaa kiinteistön käyttöveden kulutusta.

Arvioi hankinnan yhteydessä, onko maalämpöä järkevää käyttää myös käyttöveden valmistukseen. Valitse maalämpöpumppu, joka täyttää käyttöveden lämmityksen vaatimukset.

Maalämpöpumppuja käytetään yleisesti lämmitykseen, mutta ne tarjoavat myös tehokkaan jäähdytysratkaisun. Hyödyntämällä maaperän viileyttä, maalämpöpumppu voi viilentää kiinteistösi ja vähentää merkittävästi sähkölaskuja kesäkuukausina.

Maalämpöpumpun viilennykseen on kaksi vaihtoehtoista keinoa: aktiivinen tai passiivinen jäähdytys.

Aktiivisessa jäähdytyksessä maalämpöpumppu siirtää maaviileää kompressorin avulla. Aktiivinen jäähdytys pitää tilat viileinä kuumina päivinä ja tarjoaa katkeamatonta ja luotettavaa jäähdytystä. Aktiivijäähdytys vaatii runkoputkistojen eristyksen.

Passiivinen jäähdytys siirtää maaperän viileyttä ilman kompressoria. Passiivijäähdytys tunnetaan myös termillä vapaaviilennys, koska se tuotetaan luonnonmukaisesti. Vapaa viilennys on energiatehokas ja edullinen tapa viilentää. Ainoastaan poikkeuksellisen kuumimpina päivinä vapaa viilennys ei välttämättä riitä. Vapaa viilennys voi hyödyntää olemassa olevia lämmönjakoverkostoja pois lukien lämpöpatterit. Ainoana sähköä kuluttavana komponenttina vapaaviilennyksessä on kiertovesipumppu, samalla kun maalämpöpumppu voidaan pitää pois päältä.  

Harkitessasi maalämpöä huomioi viilennyksen mahdollisuus. Arvioi riittääkö tarpeisiisi vapaaviilennys, joka voi viilentää huonelämpötilaa -6 °C ulkolämpötilaan nähden, vai aktiiviviilennys jos kiinteistö vaatii säädeltävää tilakohtaista viilennystä.