lauantai 8. tammikuuta 2011

Ilmalämpöpumppu

Ilmalämpöpumput ovat viime aikoina saaneet suurta suosiota. Ala, jolla näyttää hääräilevän niin vakavasti toimivia yrittäjiä kuin myös helppoa rahaa tavoittelevia hämäräheikkejä, on tietenkin tyytyväinen markkinan kasvusta, jonka ennustetaan edelleenkin jatkavan kasvuaan koko kuluvan vuosikymmenen ajan. Energian – niin kunnallisen kaukolämmön kuin myös sähkön – hinnankorotukset saavat kansalaiset hankkimaan koteihinsa ilmalämpöpumpun toiveinaan säästää rahaa. Siitähän siinä on kysymys: (yrittää) säästää rahaa.

Ilmalämpöpumpun toiminta perustuu termodynamiikkaan, jota ei tässä kannata alkaa selittää, vaikka sen kuvaaminen ei olekaan kovin vaikeaa, mutta toiminnan ymmärtäminen ei ehkä olekaan enää niin helppoa. Ilmalämpöpumppu voi toimia myös käänteisesti, eli se voi myös jäähdyttää huonetilaa. Mutta jos se tehdään kaksitoimiseksi, siinä joudutaan tekemään kompromissi, eli se ei lämmitä eikä jäähdytä optimaalisesti, verrattuna laitteeseen, joka on tehty vain yksitoimiseksi eli joko lämmittämään tai jäähdyttämään. Kaksitoimisuus on yksi hyötysuhdetta huonontava tekijä.

Ilmalämpöpumppu on kuin käänteisesti toimiva jääkaappi, eli jääkaapin sisätila on ulkona ja kaapin takana oleva lauhdutin sijaitsee huonetilassa. Kun ulkona sijaitseva ulkolämpötilaa alemmassa lämpötilassa oleva kennosto lämpenee ulkolämpötilan tasolle, se synnyttää samalla lämpöä huonetilassa olevassa lämmityskennostossa. Termodynaamisten syiden vuoksi ulkokennosto voidaan jäähdyttää alle ulkolämpötilan, mikä mahdollistaa lämpöenergian ottamisen jopa kylmästä ulkoilmasta – muutenhan se ei olisi mahdollista.

Toiminta on samanlainen käynnissä olevassa jääkapissa. Jos sen ovi avataan, lämmin huoneilma pyrkii lämmittämään jääkaapin sisätilan ja sitä kiertävän kylmäputkiston. Tuolloin jääkaapin kylmäkoneisto alkaa jäähdyttää kaapin sisätilaa, minkä seurauksena lauhdutin lämpenee voimakkaasti. Normaalitilanteessa, jossa jääkaapin ovi on suljettuna, hukkalämpöä syntyy vähemmän.

Ilmalämpöpumpun (tehokkaassa) toiminnassa on kyse ulkokennon ja ulkoilman lämpötilaerosta. Mitä suurempi se on, sitä enemmän lämpöenergiaa saadaan ulkoilmasta ja sitä parempi on ilmalämpöpumpun hyötysuhde. Ulkolämpötila vaihtelee tietenkin, miten vaihtelee, mutta silloin kun se on alimmillaan, lämmitystarve ja ”ilmaisen” lämpöenergian tarve on ymmärrettävästi suurimmillaan. Tuolloin ilmalämpöpumppu tuottaa kuitenkin vähiten lämpöenergiaa jos sitten lainkaan. Jotta lämpöenergiaa saataisiin mahdollisimman paljon, ulkokenno pitäisi pystyä jäähdyttämään mahdollisimman kylmäksi eli selvästi ulkolämpötilaa alemmaksi.

Mitä kylmemmäksi ulkokenno jäähdytetään, sitä suurempi määrä sähköenergiaa (eli pumpun kylmäaineeseen nostama paine) siihen tarvitaan. Tässä on tosin olemassa teknisiä rajoituksia – mm. kylmäaineen tyyppi – sen suhteen, miten kylmäksi ulkokenno voidaan jäähdyttää eli miten alhaisessa lämpötilassa laite vielä toimii.

Ilmalämpöpumpun toiminta tai sen hyödyllisyys on paradoksaalinen, koska se tuottaa vähiten lämpöenergiaa silloin, kun sen tarve olisi suurimmillaan, ja vastaavasti lämpimällä ilmalla, jolloin lisälämmön tarve on pieni tai sitä ei ole lainkaan, se voi tuottaa lämpöenergiaa maksimimäärän.

Ilmalämpöpumpun osilla on vain rajallinen kestoikä, ja on luultavaa, että toimiakseen hyvin se tarvitsisi samanlaisen vuosihuollon kuin auton ilmastointijärjestelmä, mikä lisäisi tietenkin järjestelmän kokonaiskustannuksia. Kaikille mekaanisille, sähköisille, hydraulisille ym. laitteille on ominaista se, että mitä kylmemmissä käyttöolosuhteissa ne ovat, sitä huonommin ne toimivat. Tämä lyhentää luonnollisestikin niiden käyttöikää.

Ilmalämpöjärjestelmä käsittää pelkistettynä sisäkennon puhaltimineen, pumpun, putkiston kylmäaineineen, ulkokennon puhaltimineen ja ohjauslaitteet. Lämmön luovuttaminen lämpimänä ja äänekkäänä ilmavirtana ei ole mitenkään miellyttävää, ja katonrajassa sijaitseva sisäyksikkö on yksinkertaisesti ruman näköinen. Ulkoyksikkö synnyttää myös ääntä.

Ilmalämpöpumppu kuluttaa sähköenergiaa pääasiassa pumpun ja puhaltimien pyörittämiseen, mutta sen pitäisi tuottaa kuluttamansa sähköenergian määrää enemmän lämpöenergiaa. Mitä suurempi edellä mainittujen erotus tai suhde on, sitä parempi on ilmalämpöpumpun hyötysuhde. Hyötysuhde riippuu ulkolämpötilasta, ja se menee tietyssä rajalämpötilassa nollaan, eli se kuluttaa saman verran sähköä kuin se tuottaa lämpöenergiaa. Tätä rajalämpötilaa voi olla vaikea arvioida, ja laitevalmistajat antavat sille luonnollisesti mahdollisimman alhaisen arvon, ehkäpä –20 C…–25 C. Jo ennen tuota rajaa laite tuottaa niin vähän lämpöenergiaa, että on kyseenalaista pitää laitetta käynnissä. Jos laite pidetään käynnissä rajalämpötilan alapuolella, se kuluttaa enemmän sähköenergiaa kuin se tuottaa lämpöenergiaa.

Vaikka ilmalämpöpumppu tuottaakin jonkin verran ”ilmaista” lämpöenergiaa, sellaisen hankkimista kannattaisi harkita tarkasti. Tällaisena pakkastalvena niiden hyöty on hyvin kyseenalainen. Jos sellaisen sattuu omistamaan, kannattaisi ehkä miettiä, onko järkevää rasittaa sitä pakkasella, kun sen hyötysuhde lähentelee nollaa.

Koska laitteet ovat suhteellisen uusia, niistä ei ole kovin pitkiaikaisia käyttökokemuksia eikä tiedetä tarkasti, onko niihin tehty rahallinen sijoitus ollut lainkaan järkevää.

K-Rauta mainostaa Panasonic-merkkistä laitetta hintaan 995 euroa. Panasonic on tunnettu ja laadukas japanilaisvalmistaja, joten tuota laitetta voidaan pitää luotettavana, vaikkakaan laitetta tuskin on valmistettu Japanissa. Laitteiston asentaminen käyttöopastuksineen vienee useamman tunnin, joten työn osuudeksi voisi varovasti arvioida 400 euroa, jolloin laitteisto asennettuna maksaisi 1400 euroa.

1400 eurolla saisi noin 14 000 kilowattituntia sähköenergiaa (10 snt/kWh). Koska yksi ilmalämpöpumppulaitteisto lämmittää (kunnolla) vain yhtä huonetilaa, sen tuoma säästö lämmitysenergian säästössä on parhaimmillaankin vain murto-osa koko huoneiston lämmitystarpeesta. Kun vielä otetaan huomioon, että laite tuottaa kunnolla lämpöenergiaa lauhalla ilmalla eli silloin, kun lämmitystarve on pienehkö, sen tuoma säästö jää pakostakin pieneksi. Jos arvioidaan varovasti, että ilmalämpöpumppu säästäisi vuositasolla 2000 kilowattituntia energiaa (eli laitteen lämmöntuotosta on vähennetty sen kuluttama sähköenergia), se maksaisi itsensä takaisin vasta seitsemän vuoden jälkeen, kun korkokulut jätetään huomioimatta.

Vasta kahdeksannen vuoden alussa se alkaisi tuottaa ”säästöä” eli tekemään sitä, mitä varten se on hankittu. Voi myöskin olla mahdollista, että laitetta on täytynyt huoltaa, mikä pidentää takaisinmaksuaikaa, tai laite on rikkoontunut tai yksinkertaisesti vain kulunut loppuun ja se on poistettu käytöstä.

Jos säästettävän sähkön hinta olisi kalliimpi tai laitteen tuottama vuosisäästö olisikin suurempi, takaisinmaksuaika lyhentyisi vastaavasti. Joka tapauksessa näyttää siltä, että ilmalämpöpumpun hankintaa sisältyy pieni riski: laitteen tuoma säästö voi jäädä odotettua pienemmäksi tai sitä ei saada lainkaan.

On selvää, että yhdessä huoneessa sijaitseva sisäyksikkö ei pysty lämmittämään koko huoneistoa, vaikka rajoituksena ei olisikaan sen tuottama lämpöteho. Lämmin ilma ei yksinkertaisesti voi kiertää koko huoneistoa. Jos laitteita hankitaan kaksi tai useampi, lämmitysteho kasvaa mutta niin myös hankintakustannukset.

Ilmalämpöpumpun hankintaa puoltavia seikkoja:

- mahdollisuus säästää rahaa lämmityskustannuksissa
- ”huoli” ilmastonmuutoksesta

Ilmalämpöpumpun hankintaa vastustavia seikkoja:

- kallis investointi hyötyyn nähden
- lämmittää vain osan huoneistosta
- lyhyt kestoikä
- vähän käyttökokemuksia
- epämiellyttävä ja äänekäs lämmitysmuoto
- ruma ulkonäkö

Ilmalämpöpumpun hankintaa perustellaan myös sen jäähdytysominaisuudella, mutta huoneistojen jäähdytyksen tarve Suomessa on melko vähäinen ja tarpeeton. Laitteen käyttäminen jäähdytykseen saattaa mitätöidä lämmityksessä saavutetun säästön.

Panasonic käyttää markkinoinnissaan TM Rakennusmaailmasta lainattua arviointia: ”Ilmalämpöpumppu tuotti kuumaa, kylmää ja kasan euroja! 10 vuotta sitten asennettu Panasonic ilmalämpöpumppu on säästänyt sähköä yhteensä 65217 kWh... yhteensä 5609 euroa.”

Se joka tuon uskoo, meneekin varmasti ja ostaa Panasonic-ilmalämpöpumpun. Se ihmetyttää, miten säästetty sähköenergian määrä on osattu laskea yhden kilowattitunnin tarkkuudella. Jos ilmalämpöpumppua ei olisi ollut, sähköä olisi siis kulunut 65217 kilowattituntia enemmän. Ehkäkä toimittajan talossa on ollut kaksi kWh-mittaria: tavallinen, todellista kulutusta mittaava mittari ja ”entä jos meillä ei olisikaan Panasonic-ilmalämpöpumpua” -mittari, joiden erotuksesta säästö on sitten osattu laskea.

Ilmalämpöpumppu voi varmastikin parhaimmassa tapauksessa tuottaa selvää säästöä, jos viitsii istua oleskeluhuoneessaan hiukset hulmuten lämpimässä ilmavirrassa, mutta pahimmillaan se voi olla vain rahanhukkaa. Rahansäästö vuodessa on korkeintaan vain muutama sata euroa, mutta kun siitä vähennetään laitteen hankintakustannukset, todellinen säästö jäänee varsin pieneksi. Siinä voi käydä myös niin, että maksetaan kaksi euroa yhden euron säästön vuoksi. Saman summan rahaa, jos säästäminen on sitten jokin itsetarkoitus, voi asumismukavuudesta kärsimättä säästää niin monella muullakin tavalla.

3 kommenttia:

  1. Lueskelin näitä vanhempia tekstejäsi ja on otettava kantaa asiaan. Itselläni on juurikin Panasonicin ilmalämpöpumppu, joka on hyristellyt vuodesta 2006 lähtien. Oikein käytettynä laite kyllä säästää kuten TM-rakennusmaailma väittää - itselläni keskimäärin 5000 kWh/vuosi. Ideahan laitteessa on, että muu lämmitys minimoidaan ja pumppua ajetaan maksimaalisesti. Siis mitä enemmän laite kuluttaa, sitä suurempi säästö. Vaikka kovimmilla pakkasilla laite ei jaksa, niiden päivien määrä on jopa Oulun korkeudella pieni. Kun laite antaa vielä tuplasti lämpöä -15 pakkasella ja paljon enemmän lauhemmilla, joita päiviä talvi pääosin on, niin säästöt syntyy koko lämmityskaudesta. Suurin säästö tulee alueella -5..-10C, jolloin pumppu jaksaa ilman sähköpattereita ja pumpulle löytyy töitä reippaasti. Jos pumppu on pelkkä lisälämmitin, sen hankita ei kannata. Samalla kun on tottunut kesäjäähdytyksiin, niin ei sitä poiskaan antaisi. Jäähdytykseen kuluva energia on prosentteja laitteen tuottamaan säästöön nähden. Itse olen voitolla lähes 4000 e, vaikka laitteen sisäpuhallin (laakeri) on kerran vaihdettu. Muutoin pumppu on todella luotettava ja pitkäikäinen.

    VastaaPoista
  2. Toinen asia, josta voisi kommentoida on lämmön leviäminen. Pumpun aiheuttaman ilman liikkumisen takia lämpö leviää varsin tehokkaasti varsin laajalle alueelle - päinvastoin kuin vaikkapa takan lämpö, joka on pistemäistä. Tässäkin pitää osata käyttää laitetta niin, että puhallussuunta on on oikea ja muodostaa eräänlaisen kierroksen tai silmukan. Toki asennuspaikan valinta on ensiarvoisen tärkeää - senkin vuoksi, ettei "tukka hulmua". Kannattaa tutustua sivustoon:

    http://lampopumput.info/foorumi/index.php?PHPSESSID=rsd9c174g09hv4nergbmvge3h0&

    Siellä on käyttäjillä hämmästyttävän suuria säästöjä pumpun avulla. Toki on myös suuria pettymyksiä. Minun noin 500 euron säästö lämmityskaudessa on vielä keskinkertaista, mutta pitää lisätä vielä se, että talven aikana poltetut takkapuut ovat vähentyneet noin neljästä pinokuutiosta alle kahteen. Ostopuina siitäkin tulee sata euroa lisää. Oikein käytettynä pumpun takaisinmaksuaika on kolme vuotta ja pitkäikäisyyden ansiosta ehken paras sijoitus mitä voi rahalla tehdä. Vuotuinen veroton tuotto on 20 - 30% ja tässä puhun vankalla kokemuksen äänellä. Ollaan ihan eri hehtaareilla kuin vaikkapa joutavassa aurinkosähkössä, jonka tuotto lienee lähellä nollaa.

    VastaaPoista
  3. Lämmitysasennossa ilmalämpöpumppu toimii kuten käänteinen jääkaappi. Se jäähdyttää ulkoyksikössä olevan kennon (höyrystimen) mahdollisimman kylmäksi. Mitä korkeampi on ulkolämpötila, sitä suurempi on kennon ja ympäristön vallitseva lämpötilaero. Ja vastaavasti: mitä suurempi lämpötilaero, sitä parempi hyötysuhde.

    Fysiikan laki muodostaa selvän paradoksin, jolle ei voi mitään.

    VastaaPoista