sunnuntai 8. marraskuuta 2015

5 eri lämmönlähdettä lämpöpumpulle

Lämpöpumppu on tapana nimetä aina lämmönlähteensä mukaisesti. Jos yritän laittaa koneet hintajärjestykseen halvimmasta alkaen, niin ensimmäisenä tulee (ilma)lämpöpumppu. Eli se tavallinen asennettuna noin 2 tonnin laite, jossa on sisäyksikkö ja ulkoyksikkö, ja joka kesäisin tekee viileää, muina aikoina lämmittää huoneita, ja tehostaa mm. takan lämmön leviämistä.

Seuraavana hinnaltaan on koostaan ja tyypistään riippuen noin 8-9 tonnin hintainen ilma-vesi-lämpöpumppu, joka on ihan sama kuin edellinen, paitsi siirtää lämmön sisäilman sijasta käyttöveteen.

Suunnilleen samoissa hinnoissa menee PILP eli poisto-ilma-lämpöpumppu, jolla yritetään saada talosta karkaavaa lämpöä talteen. Talteenottopaikka on yleisimmin poistoilmassa, mutta se voi olla myös viemärissä tai savupiipussa, riippuen siitä mistä lämpöä arvellaan helpoimmin saatavan talteen.

Hintahaarukan yläpäässä tulee maalämpöpumppu, joka ottaa lämpöä maasta. Ruotsiksi sanotaan "jordvärmepump", jos keruuputkisto on maassa ja/tai vesistössä, mutta siis vaakatasossa. Jos keruuputkistolle porataan pystysuora reikä kallioon, niin silloin ruotsalaiset puhuvat bergvärmestä eli kalliolämmöstä, mutta suomenkielessä nämä kaikki 3 ovat maalämpöpumppuja. Tässä vaiheessa hintalappu alkaa olla luokkaa 20 tonnia, eli 10-kertainen verrattuna siihen mitä yksinkertainen ja pelkkä ilmalämpöpumppu maksaa.

Tietysti "purus-ilmalämpöpumpun" elinikä ei ole kuin noin 10 vuotta, kun muut lämpöpumput kestävät likemmäs 20 vuotta. Meille tulleen ilma-vesi-lämpöpumpun käyttöiäksi on arvioitu noin 200 kuukautta, eli noin 17 vuotta. Mutta jos siis esim. maalämmön hinnalla (20 tonnia) ostaisikin 10 kpl ilmalämpöpumppuja 2 tonnia per kpl (peräkkäin aina kun vanha hajoaa, niin uutta tilalle), niin kyllä niiden avulla voisi laskea pärjäävänsä seuraavat 100 vuotta. Jokaisesta saa vielä kotitalousvähennystäkin.

Erilaisia lämmönlähteitä on siis ainakin 5 kpl, esim. poistoilma (IV:n tai savupiipun kautta), ulkoilma, vesistö ja/tai pintamaa (ruotsiksi jordvärme),  tai kallio (ruotsiksi bergvärme).

Näistä voi jokainen sitten valita itselleen sopivan, ja jos lämmön ottaa vesistöstä, pintamaasta tai kalliosta - niin lämmönlähde toimii ympäri vuoden, ja lämpöä otetaan talteen 4-10C lämpötiloista ympäri vuoden.

Mutta jos lämmönlähde onkin ulkoilma, sen lämpötila voi vaihdella vuorokaudessa helpostikin 10-15 astetta, ja vuositasolla jopa 60 astetta, jos kesällä on 30 astetta lämmintä ja talvella saman verran pakkasta. Tämä jättää pelaamiselle varaa, jos on mielenkiintoa miettiä miten lämpöä saisi parhaiten talteen - tai saako kaikkina vuodenaikoina ollenkaan.

Lämpöpumput ovat siinä mielessä kaikki samantapaisia, että ne kykenevät nostamaan lämpötilan noin 55 astetta yli sen, mikä on keruupiirin lämpötila. Näin ainakin meillä nyt oleva Viessmann ilma-lämpöpumppu. Toisin sanoen - jos keruupiirin lämpötila on +5C, niin kuin maalämmöllä aina on - lopputuloksena saa tehtyä +60C asteista lämmintä käyttövettä. Eikä haittaa onko yö vai päivä, tai kesä tai talvi.

Ilma-vesi-lämpöpumpulla tilanne on vähän toisin. Se sammuttaa itse itsensä, kun ulkoilman lämpötila on -15C tai alle. Silloin hyötysuhde menee jo liian heikoksi. Muutenkin -14C:stä jos saadaan tehtyä 55 asteen lisäyksellä -14C -> +41C vettä, niin nippa nappa se vielä kelpaa käyttövedeksi. Joskaan se ei sellaisenaan enää täytä viranomaissuosituksia, joiden mukaan lämmin käyttövesi pitää olla vähintään +55C, jotta legionellabakteerit kuolisivat pois.

Vesi-ilma-lämpöpumpulle on muutenkin "raskasta" tehdä lämmintä käyttövettä. Mieluiten se tekisi esim. lattialämmitykseen soveltuvaa noin +25C -> +30C lämpöistä vettä. Silloin myös hyötysuhteet ovat suuremmat ja pumppu alkaa tienata rahaa.

Näin ne kytkennät oli aluksi meilläkin, eli ilma-vesi-lämpöpumpulta lähti 2 piiriä, toinen lattialämmitykseen, ja toinen käyttövedelle. Se taitaa olla jonkinlainen ns. "normaali lähtökohta" näissä asennuksissa?

En kuitenkaan halunnut lopputuloksen olevan näin, ja nyt perjantaina kytkentöjä muutettiin niin, että lattialämmitys saa lämpöä pelkästään lämminvesivaraajasta (niin kuin se oli ennenkin), ja lämpöpumppu syöttää lämpöä pelkästään vesivaraajalle (eikä enää suoraan lattiapiiriin).

Tämä ei ole välttämättä järkevää näin ns. "laajassa mittakaavassa", mutta meille se on kuitenkin (ainakin omasta mielestäni) se paras tai halvin ratkaisu, koska meillä huoneilma lämpenee etupäässä takkatulen avulla ja puut tulee omasta metsästä hyötyliikunnan hinnalla. Joten nyt meidän lämpöpumppu tekee enää pelkästään lämmintä käyttövettä.

Aikaisemmin meillä lämmin käyttövesi tuli suorasähköllä. Yösähköllä lämpeni myös lattiapiiri talvella, jolloin lattialämmitys oli puiden lisäksi ja ohella ns. apulämmitysmuoto. Nyt meillä ei vielä ole lattialämmitys ollut päällä muuta kuin koemielessä, kun lämpöpumppujen asennus on ollut käytössä. Jos olisi alettu lattiaa lämmittämään lämpöpumpulla, sähkölasku olisi lähtenyt kasvuun (niin kuin jo vähän nähtiinkin), eikä se olisi laskenut, mikä kuitenkin on tämän lämpöpumppu kokeilun ainut päämäärä ja tarkoitus. Aika sitten näyttää tuleeko säästöä siinä määrin, että pumppu tienaisi itse oman hintansa. Jos ei tienaa, sitten se oli tappiollinen investointi.

Entä onko vesi-ilma-lämpöpumpulla sitten mitään hyviä puolia maalämpöön verrattuna? Toki on. Ensinnäkin se on puolta halvempi, ja samassa suhteessa sen takaisinmaksuaika on puolta lyhyempi kuin maalämmöllä. Lisäksi maalämpö - jos sillä tehdään myös käyttövettä niin kuin asia käytännössä aina on - niin käytövettä joudutaan kesälläkin tekemään enintään +10C lämpötilasta. Eihän maaperä koskaan sen enempää lämpene. Mutta kesähelteillä ilma-vesi-lämpöpumppu voi ottaa lämpötilaa jopa +25C -> +30C lämpötiloista, jos tulee kunnon kesä, ja jos lämpöpumppu on ajastettu toimimaan pelkästään päivällä. Ja se on tehokasta se.

Nyt kun lämpöpumppu tekee meillä pelkästään lämmintä vettä, ja talvella sen loppulämpötila jää oletettavasti aika alhaiseksi, niin olisi hyvä jos joku keksisi sellaisen termostaatin, joka ei tekisi mitään, ennen kuin lämpöpumppu on lämmittänyt veden - sanotaanko nyt vaikka noin +40C saakka, mutta joka siinä kohtaa kytkeytyisi päälle, ja lämmittäisi veden - sanotaanko nyt vaikka +65C asti, ja kytkeytyisi taas siinä kohtaa sammuksiin? Tällaista termostaattia, jolla olisi selvä ja ennalta aseteltavissa oleva alaraja ja yläraja, niin sellaista ei taida olla vielä keksittykään?

Termostaatti. Kuva bongattu www.taloon.com sivuilta. Tähän voi säätää ylärajan, mutta jos lämpötila on alle sen - termostaatti napsahtaa heti päälle. Jolloin jos lämmintä vettä tekee sekä lämpöpumpulla, että termostaatti-ohjatulla sähkövastuksella, niin sähkövastus tekee kaiken työn, eikä lämpöpumppu pääse oikein koskaan töihin?
Jos ei löydy termostaatteja muuta kuin yläraja-asetuksilla, niin ilmeisesti kello + termostaatti ajaa kuitenkin saman asian kuin se, että olisi termostaatti, joka lähtee tietystä lämpötilasta ja päättyy tiettyyn lämpötilaan?

Siis nythän voin ajastaa lämpöpumpun menemään päälle tiettyyn kellonaikaan ja työskentelemään tietyn ajan, esim. 2½ tuntia kerrallaan. Tämän olen jo tehnytkin.

Ja nyt voin ajastaa myös lämpöpumpun omat sähkövastukset menemään päälle heti sen jälkeen, kun lämpöpumppu lopettaa - jolloin oli saavutettu lämpötila ihan mikä tahansa, niin sähkövastus jatkaisi sitten hommia siitä eteenpäin, kun lämpöpumppu tekee ensin sen minkä pystyy. Loppulämpötila voi olla esim. +65C -asteinen käyttövesi. Ihan niin kuin meillä on ollut tähänkin asti.

Tätä lämpöpumpun + sähkövastuksen kello-ajastusta peräkanaa ajattelin kokeilla seuraavaksi. Kummankin optimaaliset käyttöajat selviää kokeilemalla. Ja aika näyttää miten käy.

Pysytään kuulolla.

Ei kommentteja:

Lähetä kommentti