Ilma lämmittää vettä - Rakennusmaailma
Ilma lämmittää vettä
• Daikin ERHQ011BAW1, EKHBX016BA, EHKWS300B
• Gree KFRS-9
• Innova Heat A-10
• IVT Kombimoduuli 200 A/W Air90
• Mitsubishi HM270V, FDCW100VNX
• Panasonic WH-SDH09C0E8, WH-UD09CN8
Lämmitysenergian säästäminen aiheuttaa päänvaivaa yhä useammalle. Ilmasta veteen -lämpöpumput kasvattavat suosiotaan niin lämmityksen saneerauksissa kuin uudiskohteissakin. Osallistuimme tutkimushankkeeseen, jossa mitattiin kuuden Suomen markkinoilla myytävän ilma-vesilämpöpumpun suorituskyky ja laskettiin sen perusteella, paljonko niillä säästää sähköä.
Lämpöpumpuista suurin osa menee vielä tällä hetkellä pientalosektorille. Puolueetonta, luotettavaa ja käyttökelpoisessa muodossa olevaa tietoa lämpöpumpuista energiahuoltoinvestointien tueksi tarvitaan laajasti.
Nyt tehdyn tutkimuksen tavoitteena oli toteuttaa kuuden Suomen markkinoilla myytävän, teholuokaltaan yhdeksän kilowatin ilma-vesilämpöpumpun suorituskykymittaukset sekä mittaustuloksiin tukeutuvat laskelmat ja julkaista tulokset lehdessämme.
Hankkeeseen osallistuivat Aalto yliopiston Energiatekniikan laitos, MTT Mittaus ja standardisointi, Sitra ja TM Rakennusmaailma. Hankkeen rahoittivat Sitra ja TM Rakennusmaailma.
Vanhoissa taloissa lämmitykseen käytössä olevat energiamuodot kallistuvat, ja uudiskohteissa pyritään mahdollisimman edulliseen lämmitykseen pitkälle tulevaisuuteen. Ilma-vesilämpöpumpun (jatkossa ilve) etuja ovat helppo asennus sekä soveltuvuus joko korvaamaan tai osaksi vanhaa lämmitysjärjestelmää, koska kallista lämpökaivoa tai kenttää ei tarvitse tehdä kuten maalämpöpumpulla. Muuten ilve-laitteistot ovat maalämpöpumppujen kaltaisia niin hinnaltaan kuin joissakin tapauksissa rakenteeltaankin.
Ilmasta veteen -lämpöpumppu siirtää lämpöenergiaa ulkoilmasta talon lämminvesivaraajaan, josta voidaan helposti ottaa lämmintä vettä talon lämmitysjärjestelmään ja saadaan lämmintä käyttövettä. Markkinoilla olevat ilmasta veteen -lämpöpumput ovat periaatteeltaan samanlaisia. Eri valmistajien laitekokonaisuudet poikkeavat kuitenkin toteutukseltaan toisistaan niin paljon, että niiden vertailu keskenään voi tuottaa vaikeuksia.
Ilve soveltuu vesikiertoiseen lattialämmitykseen ja vesikiertoiseen patterilämmitykseen. Lattialämmitykseen riittää alhaisempi menoveden lämpötila kuin patterilämmitykseen, joten lattialämmityksellä päästään ilvellä parempiin tuloksiin.
Ilmavesipumppu on verrattavissa ennemmin maalämpöpumppuun kuin ilma-ilmalämpöpumppuun, mitä tulee asennuksen vaativuuteen ja hintaan. Oikeastaan laitteet ovat muuten samat, mutta maalämpöpumpun maapiiri on korvattu ulkoilmayksiköllä, joka on samanlainen kuin suuressa ilmalämpöpumpussa. Siksi ilve-pumppulaitteiston hinta myös nousee yli puoleen maalämpöjärjestelmän hinnasta.
Kun yleensä voidaan laskea, että maalämpöjärjestelmä säästää kaksi kolmasosaa lämmittämiseen tarvittavasta sähköstä suoraan sähkölämmitykseen verrattuna, huomataan, että parhaat ilmavesipumput säästävät siitä keskimäärin noin puolet.
Uusi tekniikka hallussa
Ilve-järjestelmät ovat uutta tekniikkaa ja uusia laitekokonaisuuksia. Usein ne asennetaan lämmitysjärjestelmän saneerauksen yhteydessä jo olemassa olevan lämmitysjärjestelmän osaksi. Saneerauksen suunnittelijalla on ratkaiseva osuus tulevan järjestelmän toimivuuteen.
Lisäksi asentajilta vaaditaan tietämystä ja ammattitaitoa ilve-laitteiston asennuksessa. Laitteiden maahantuojien ”tähtiasentajienkin” tekemä työ voi mennä kiville, jos laitteiston säädöt jäävät puolitiehen. Käytännössä laitteiston käyttöönoton jälkeen seurataan toimintaa muutaman viikon tai kuukauden ajan ja suoritetaan säätötoimia tarpeen mukaan.
Testiasennukset kunkin järjestelmän osalta sujuivat ripeästi, kun asennuspaikka oli otollinen. Keskimäärin ilve-laitteistojen asennukseen kului kaksi työpäivää. Laitteistoja käytiin säätämässä asennuksen jälkeenkin, jotta ne antaisivat parastaan testin aikana.
Mitsubishin ja Innovan laitteistojen yhteyteen asennettiin lisävesisäiliöt lämmityskierrolle, jotta järjestelmien minimivaatimus lämmitettävän vesimäärän suhteen olisi täyttynyt. Testijärjestelyn lattialämmitystä simuloivan lauhduttimen vesimäärä ei täyttänyt sellaisenaan em. valmistajien asettamia rajoja.
Asetukset kohdallaan
Eri valmistajien ilve-laitteistot poikkeavat aika lailla toisistaan. Niiden asettaminen samalla viivalle on vaikeaa. Testiajojen perusteella ja järjestelmien säätöjen ollessa kohdallaan testausmenetelmän ja laitteiston kanssa mittaustulokset ovat luotettavia ja toisiinsa vertailukelpoisia. Daikin, Innova, IVT ja Panasonic soveltuivat mainiosti testausmenetelmäämme.
Gree ja Mitsubishi tuottivat hiukan päänvaivaa eivätkä päässeet antamaan parastaan. Mitsubishin mittaustulokset eivät ole suinkaan vaatimattomat, mutta tulos olisi saattanut olla vielä myönteisempi, jos sen lämpökäyrä olisi säädetty vastaamaan testitilannetta. Testissä simuloitiin vesikiertoista lattialämmitystä – Mitsubishin säädöt olivat lähinnä patterilämmityksen mukaiset. Tästä johtuen sen menoveden lämpötila pyrki turhan korkeaksi.
Asukkaiden on myös opittava elämään pumppunsa kanssa; useimmissa tapauksissa laitteen kyky tuottaa lämmintä käyttövettä on rajallinen. Siitäkin huolimatta, että pumput tekevät ensisijaisesti lämmintä käyttövettä ja keskeyttävät lämmöntuotannon käyttöveden valmistamisen ajaksi.
Pitkäaikaisia investointeja
Ilmavesipumpun huonoin ominaisuus on sama kuin ilma-ilmalämpöpumpussa; kun pakkanen oikein paukkuu, pumppu muuttuu suoraksi sähkölämmityskattilaksi. Silloin talon energiankulutus on siis sama kuin siinä olisi suora sähkölämmitys. Maalämpöpumppu sen sijaan tekee aina lämpöä noin kolmen lämpökertoimella ja tarvitsee mitoituksesta riippuen korkeintaan tukea sähkövastuksista pakkasella.
Lämmitysjärjestelmän valinta ei ole helppo ratkaisu. Päätökset ratkaisevat lämmityskustannusten muodostumista helposti 10–30 vuoden ajalle. Ilve-järjestelmien kuoletusaika on nykyisillä taksoilla noin 15–20 vuotta. Ilmiselvää on, että fossiilisten polttoaineiden käyttö kallistuu niin raaka-aineen kuin verotuksenkin osalta. Siitä voi päästä eroon ainakin osaksi ilve-laitteistolla. Öljylämmityskattiloiden tilalle ja rinnalle asennetaankin ilvejä.
Ilve soveltuu hyvin talon päälämmönlähteeksi, kunhan lämminvesivaraajassa on riittävät sähkövastukset varalla ja varmistamassa lämmityksen kylmimmillä keleillä. Lisäksi ilve on mainio lämmitysjärjestelmän saneeraus- ja rinnakkaislämmönlähde. Se on usein vaivattomin tapa vaihtaa esimerkiksi sähkö- tai öljylämmitteinen vesikiertolämmitys lämpöpumpputekniikalle. Lisäksi markkinoilla ja testissämmekin olleilla merkeillä on tarjolla hybridivaraajia, joilla esimerkiksi aurinkolämpö, puulämmitys ja pellettikin voidaan ottaa lämpöpumpun rinnalle.
Testimme tulosten perusteella ilve-järjestelmät osoittavat täyttävänsä tehtäväänsä ja niillä voi saada aikaan säästöjä lämmityskustannuksissa. Saadut tulokset eivät kuitenkaan vielä aivan mullista talojen tulevaisuuden lämmitysmuodon valintaa. Rakennusten energiahuollolla on merkittävä osuus kansallisesta hiilidioksiditaseesta. Energiankäytön ja ympäristövaikutusten vähentäjänä sekä sähkölämmityksen korvaajana lämpöpumpputekniikka on vahva vaihtoehto.
Lue vertailustamme tarkemmin ja laajemmin TM Rakennusmaailman numerosta 9/2010, joka ilmestyy 15.12.2010.