Lämpöpumppujen ja perinteisten LVI-järjestelmien perusteet

Perinteiset LVI-järjestelmät perustuvat yleensä polttopohjaisiin lämmitysmenetelmiin, kuten kaasu- ja öljykattiloihin. Yleisin kokoonpano on vesikiertoinen lämmitysjärjestelmä, jossa kattila kierrättää lämmitettyä vettä putkistossa radiaattoreihin tai lattialämmitykseen.

Perinteisen LVI-järjestelmän toimintaperiaate on polttopohjainen lämmitys, jossa polttoaine poltetaan lämmönvaihtimessa ja lämpö siirretään sitten veteen. Kondenssikattilat ottavat lämmön pakokaasuista, mikä parantaa niiden hyötysuhdetta ja johtaa tyypilliseen AFUE-luokitukseen (Annual Fuel Utilization Efficiency, vuotuinen polttoaineen hyötysuhde) 90–95 %. Vanhemmat, kondenssittomat kattilat ovat vähemmän hyötysuhteisia, koska osa lämmöstä menetetään savukaasujen mukana. Hyötysuhde laskee tällöin noin 70–80 %:iin.

Polttojärjestelmistä poiketen lämpöpumput käyttävät lämpöä siirtämiseen käännettävää jäähdytyskiertoa sen tuottamisen sijaan. Lämmitystilassa ulkoilmanvaihdin toimii höyrystimenä, joka imee lämpöä ilmasta, vedestä tai maaperästä. Lämpöpumpun kylmäaine puristuu, mikä nostaa sen lämpötilaa. Sisäilmanvaihdin toimii sitten lauhduttimena, joka luovuttaa lämmön lämmitysvedelle.

Lämpöpumppuja on saatavana erilaisia, kuten hybridi-, ilma-, maa- ja vesilämpöpumppuja. Useimmat mallit on varustettu invertterikäyttöisillä kompressoreilla, jotka mahdollistavat nopeuden säätämisen tarpeen mukaan. Tämä vähentää energiankulutusta perinteisiin on/off-kompressoreihin verrattuna. Teknologian kehitys mahdollistaa myös älykkäiden ohjausjärjestelmien ja anturien integroinnin, jolloin adaptiiviset algoritmit optimoivat tehokkuuden reaaliaikaisen tilanteen mukaan.

Lämpöpumppujärjestelmät vs. perinteiset LVI-järjestelmät

”EU:n ilmastotavoitteisiin vuodelle 2030 kuuluu kasvihuonekaasupäästöjen vähentäminen 55 % vuoden 1990 tasosta. Näiden tavoitteiden saavuttaminen riippuu kuitenkin suuresti yksittäisten jäsenvaltioiden toimista, joiden on tehostettava ponnistelujaan eurooppalaisten direktiivien noudattamiseksi. Asuin- ja muiden rakennusten energiatehokkuuden parantaminen on tärkeä osa tätä, ja lämpöpumput katsotaan yhdeksi keskeisistä teknologioista kestävän kehityksen tavoitteiden saavuttamiseksi. Tällä hetkellä lämpöpumput edustavat vielä suhteellisen pientä osaa käytössä olevista lämmitysratkaisuista, mutta muutos on selvästi havaittavissa”, sanoo Silvia Morassutti, Purmo Groupin lämpöpumppujen globaali tuotepäällikkö.

Lämpöpumppujen ja perinteisten LVI-järjestelmien välillä valitseminen edellyttää niiden tehokkuuden, kustannustehokkuuden, ympäristövaikutusten ja eri ilmastoihin sopivuuden perusteellista ymmärtämistä. Vertaillaan siis molempia järjestelmiä niiden tärkeimpien ominaisuuksien perusteella:

1. Energiatehokkuus

Kuten mainittiin, perinteisten kattiloiden AFUE-luokitus on 70–80 % ei-kondensoivissa malleissa ja 95 % kondensoivissa malleissa. Tämä tarkoittaa, että jäännösenergia menetetään pakokaasujen mukana. Lämpöpumput toimivat paljon tehokkaammin, koska ne tuottavat tyypillisesti 3–4 yksikköä lämpöä jokaista kulutettua sähköyksikköä kohti, mikä tarkoittaa 300–400 %:n hyötysuhdetta (COP >3) riippuen lämpöpumpun tyypistä ja sen asennuskohteen lämpöhyötysuhteesta.

Jotta sekä perinteisen LVI-järjestelmän että lämpöpumppujärjestelmän hyötysuhde olisi mahdollisimman suuri, rakennuksen on oltava hyvin eristetty. Eristyksen aste vaikuttaa kuitenkin enemmän lämpöpumppujärjestelmän suorituskykyyn, koska se toimii yleensä alhaisemmissa järjestelmälämpötiloissa.

Tutustu matalalämpöisen lämmityksen etuihin ja haittoihin

2. Ympäristövaikutukset

Lämpöpumput eliminoivat suorat hiilidioksidipäästöt, kun taas kaasukattilat päästävät noin 215 grammaa CO2:ta jokaista tuotettua lämpöenergiaa kohti.1 Perinteiset lämmitysjärjestelmät ovat riippuvaisia fossiilisista polttoaineista ja lisäävät hiilidioksidipäästöjä, minkä vuoksi niitä kritisoidaan yhä enemmän globaalien ja kansallisten ilmastotavoitteiden valossa. On kuitenkin tärkeää tarkastella järjestelmää kokonaisuutena, koska esimerkiksi älytermostaattien ja termostaattisten radiaattoriventtiilien (TRV) lisääminen perinteiseen lämmitysjärjestelmään auttaa jo vähentämään sen hiilijalanjälkeä.

Lue lisää älykkäistä säätimistä

Lämpöpumput eivät polta fossiilisia polttoaineita, mutta ne tarvitsevat sähköä. Pumpun ympäristövaikutukset riippuvat siis siitä, kuinka suuri osa sähköstä tuotetaan uusiutuvista lähteistä, kuten tuulesta, auringosta tai vesivoimasta. Lämpöpumput ovat kuitenkin edelleen luotettava tapa vähentää päästöjä. EHPA:n (European Heat Pump Association) mukaan Euroopassa tällä hetkellä asennettujen 24 miljoonan lämpöpumpun avulla vältetään 7,5 miljoonan polttomoottoriauton kasvihuonekaasupäästöt.2.

3. Käyttökustannukset

Kattilajärjestelmän käyttäjät voivat hyötyä alhaisemmista kaasun hinnoista. Tämä etu kuitenkin pienenee, kun CO2-verot nousevat. Lämpöpumput ovat puolestaan tehokkaampia, mutta niiden käyttökustannukset voivat olla samanlaiset tai jopa korkeammat, koska sähkön hinta on kaasua korkeampi. Tämä riippuu tietenkin kansallisista energian hinnoista, aurinkopaneelien ja energian varastoinnin mahdollisuuksista sekä rakennuksen eristystasosta. Mitä paremmin rakennus on eristetty, sitä tehokkaammin lämpöpumppujärjestelmä toimii ja sitä alhaisemmat ovat sen käyttökustannukset. Siksi on suositeltavaa tehdä energiakatselmus ennen uuden lämmönlähteen asentamista.

4. Suorituskyky kylmässä ilmastossa

Perinteinen LVI-järjestelmä ylläpitää tasaisen suorituskyvyn ulkolämpötilasta riippumatta ja tarjoaa siten luotettavan lämmityksen kylmissä ilmastoissa. Lämpöpumpun tehokkuus voi kuitenkin heikentyä erittäin kylmissä lämpötiloissa. Tämä voi tarkoittaa, että järjestelmään on integroitava lisälämmönlähde, jotta sisäilman mukavuus voidaan taata vuoden kylminä päivinä.

5. Asennukseen liittyvät seikat

Toisin kuin yksinkertainen kattilajärjestelmä, lämpöpumpun asennus on monimutkaisempaa. Lisäksi kattilajärjestelmät asennetaan yleensä sisätiloihin ja kattilan tyypistä riippuen ne vievät vain vähän tilaa, minkä vuoksi ne sopivat hyvin kiinteistöihin, joissa ulkotilaa on vähän. Lämpöpumput vaativat kuitenkin luvan ja niiden asennus vie enemmän aikaa järjestelmän monimutkaisuuden vuoksi (sisä- ja ulkoyksiköt, seinän läpiviennit jne.). Lisäksi lämpöpumput vaativat yleensä ulkotilaa ulkoyksikölle. Maalämpöjärjestelmät vaativat riittävästi tilaa maapiirille, ja kaivutyöt on otettava huomioon asennuksen aikataulussa.

6. Huolto

Sekä perinteiset LVI-järjestelmät että lämpöpumppujärjestelmät on huollettava säännöllisesti ammattilaisen toimesta. Tämä auttaa pitämään järjestelmän tehokkaana ja turvallisena.

Johtopäätös

Teknologian ja energiamaiseman kehittyessä on tärkeää arvioida jokainen projekti huolellisesti asukkaiden tarpeiden, rakennuksen ja sen ilmasto-olosuhteiden sekä mahdollisten budjettirajoitusten perusteella. Lämpöpumppujärjestelmä on erinomainen valinta asiakkaille, jotka asuvat leutoissa ilmastoissa tai haluavat kestävämpää ratkaisua. Perinteiset LVI-järjestelmät voivat kuitenkin olla parempi vaihtoehto erittäin kylmissä olosuhteissa tai alueilla, joilla fossiilisten polttoaineiden käyttö on taloudellisempaa.

Jos sinulla on kysyttävää tästä vertailusta tai täydellisesti yhteensopivan järjestelmän luomiseen tarvittavista ratkaisuista, ota rohkeasti yhteyttä asiantuntijoihimme. Autamme mielellämme räätälöidyllä neuvonnalla ja sopivimmilla tuotteilla.