Energia- ja kustannustehokas lämmitysjärjestelmä : vertailussa maalämpöpumppu ja ilma-vesilämpöpumppu
Simola, Johannes (2020)
2020
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2020121127738
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2020121127738
Tiivistelmä
Lämpöpumppujen suosio rakennuksen päälämmönlähteenä on jatkuvassa kasvussa niiden ympäristöystävällisyyden sekä energiatehokkuuden ansiosta. Etenkin maalämpöpumpun ja ilma-vesilämpöpumpun kysyntä on kasvannut huomattavasti lähivuosina. Asiakkaat haluavat saada konkreettisia vastauksia näiden kahden lämpöpumpun kannattavuuden väliltä. Tämän työn tavoitteena on saada vastauksia maalämpö- ja ilma-vesilämpöpumpun kannattavuuden eroista erilaisissa kohteissa. Tavoitteena on myös syventää tietoa näiden lämpöpumppujen eroista, jotta jatkossa pystytään valitsemaan entistä paremmin käyttäjän kannalta kannattavin lämmitysratkaisu.
Menetelmänä tulosten saamiseksi käytettiin energianlaskentaa, jota suoritettiin lämpöpumppujen energialaskentaoppaaseen perustuen sekä yksinkertaisella laskentamenetelmällä että pysyvyyskäyrämenetelmällä. Pysyvyyskäyrämenetelmän lämpötilat perustuvat Suomen energialaskennan referenssivuoden (D3 2012) mukaisiin tunnittaisiin ulkolämpötilan pysyvyystietoihin. Energialaskennassa käytettiin laitevalmistajien tuotetietoja. Energialaskennan tulosten avulla vertailtiin maalämpöpumpun ja ilma-vesilämpöpumpun kannattavuutta omakotitalo- sekä rivitalokohteessa. Lisäksi perehdyttiin niiden hyötysuhteisiin, lämpöenergian tuottoon ja sähkönkulutuksen jakautumiseen. Laitteiston sähkönkulutuksen ja hankintahinnan avulla pystyttiin vertailemaan laitteiston käyttökustannuksia sekä niiden takaisinmaksuaikoja.
Kustannuksia ja kannattavuutta vertaillessa käytettiin pysyvyyskäyrämenetelmän antamia tuloksia, sillä se todettiin luotettavammaksi ja tarkemmaksi laskentatavaksi. Työn johtopäätöksenä todettiin, että ilma-vesilämpöpumppu on sopiva sekä kustannustehokas ratkaisu Keski-Suomen alapuolella sijaitseville omakotitaloille. Varsinkin uudiskohteissa talon lämpöhäviöt ovat varsin pienet, joten ilma-vesilämpöpumppu riittää mainiosti rakennuksen päälämmönlähteenä. Myös maalämpöpumppua pidettiin hyvänä ratkaisuna, mutta sille vaadittava energiakaivon poraus nostaa sen hankintahintaa runsaasti verrattuna ilma-vesilämpöpumppuun. Pientalossa maalämmön takaisinmaksuaika ilma-vesilämpöpumppuun verrattuna nousee suhteettoman suureksi. Kiinteistökohteissa todettiin maalämmön kannattavuuden nousevan, sillä lämmitystehontarve on suurempi. Laskelmista huomattiin, kuinka maalämmön takaisinmaksuaika ilma-vesilämpöpumppuun verrattuna on rivitalossa noin puolet pienempi kuin omakotitalossa. Mitä suurempi lämmitystehontarve siis on, sitä kannattavampana ratkaisuna pidetään maalämpöä.
Menetelmänä tulosten saamiseksi käytettiin energianlaskentaa, jota suoritettiin lämpöpumppujen energialaskentaoppaaseen perustuen sekä yksinkertaisella laskentamenetelmällä että pysyvyyskäyrämenetelmällä. Pysyvyyskäyrämenetelmän lämpötilat perustuvat Suomen energialaskennan referenssivuoden (D3 2012) mukaisiin tunnittaisiin ulkolämpötilan pysyvyystietoihin. Energialaskennassa käytettiin laitevalmistajien tuotetietoja. Energialaskennan tulosten avulla vertailtiin maalämpöpumpun ja ilma-vesilämpöpumpun kannattavuutta omakotitalo- sekä rivitalokohteessa. Lisäksi perehdyttiin niiden hyötysuhteisiin, lämpöenergian tuottoon ja sähkönkulutuksen jakautumiseen. Laitteiston sähkönkulutuksen ja hankintahinnan avulla pystyttiin vertailemaan laitteiston käyttökustannuksia sekä niiden takaisinmaksuaikoja.
Kustannuksia ja kannattavuutta vertaillessa käytettiin pysyvyyskäyrämenetelmän antamia tuloksia, sillä se todettiin luotettavammaksi ja tarkemmaksi laskentatavaksi. Työn johtopäätöksenä todettiin, että ilma-vesilämpöpumppu on sopiva sekä kustannustehokas ratkaisu Keski-Suomen alapuolella sijaitseville omakotitaloille. Varsinkin uudiskohteissa talon lämpöhäviöt ovat varsin pienet, joten ilma-vesilämpöpumppu riittää mainiosti rakennuksen päälämmönlähteenä. Myös maalämpöpumppua pidettiin hyvänä ratkaisuna, mutta sille vaadittava energiakaivon poraus nostaa sen hankintahintaa runsaasti verrattuna ilma-vesilämpöpumppuun. Pientalossa maalämmön takaisinmaksuaika ilma-vesilämpöpumppuun verrattuna nousee suhteettoman suureksi. Kiinteistökohteissa todettiin maalämmön kannattavuuden nousevan, sillä lämmitystehontarve on suurempi. Laskelmista huomattiin, kuinka maalämmön takaisinmaksuaika ilma-vesilämpöpumppuun verrattuna on rivitalossa noin puolet pienempi kuin omakotitalossa. Mitä suurempi lämmitystehontarve siis on, sitä kannattavampana ratkaisuna pidetään maalämpöä.