Ilmalämpöpumpun investoinnin kannattavuus pientalossa

Abstract

Insinöörityön tavoitteena oli tutustua ilmalämpöpumppujen toimintaperiaatteeseen, keskeisiin komponentteihin sekä yleisimpiin kylmäaineisiin ja niiden ympäristöluokituksiin. Ilmalämpöpumppujen myynti on lisääntynyt viime vuosina kallistuneen energian vuoksi, mutta on vain vähän puolueetonta tietoa ilmalämpöpumpun tuomista energiasäästöistä. Työssä tutkittiin ilmalämpöpumpun tuomia energiasäästöjä pientalossa ja selvitettiin taloyhtiön ja rakennusvalvonnan kanta ilmalämpöpumppujen sijoitukseen katukuvassa.

Työhön on valittu kohdekiinteistöksi Espoossa sijaitseva 121 m2:n yksikerroksinen paritalo, joka on valmistunut vuonna 1990. Rakennuksen päälämmönlähteenä toimii sähköinen kattolämmitys sekä lisälämmönlähteenä varaava takka ja vuonna 2008 asennettu ilmalämpöpumppu. Kiinteistössä suoritettiin lämmityskaudella kolmen viikon pituinen mittausjakso, jossa seurattiin kohteen ilmalämpöpumpun toimintaa lämpötila-antureilla sekä sähkönkulutusta sähkömittarilla. Mittausjakson tuloksia analysoitiin ja tehtiin johtopäätöksiä lämpöpumpun toiminnasta. Ilmalämpöpumpun ulkoyksikön sulatusjaksoissa huomattiin jaksottaisuutta eri ulkolämpötiloilla. Insinöörityön aikana tehtyihin mittauksiin perustuen laskettiin ilmalämpöpumpun lämpöteho, COP-arvo sekä arvioitiin takaisinmaksuaika. Takaisinmaksuajaksi kohteen ilmalämpöpumpulle saatiin 3 vuotta ja 3 kuukautta.

Insinöörityöstä hyötyvät pientalojen omistajat, jotka harkitsevat ilmalämpöpumpun asentamista sekä ilmalämpöpumpun toimintaperiaatteista kiinnostuneet voivat perehtyä lämpöpumpun toimintaan. Kohdekiinteistön omistajat ovat olleet tyytyväisiä lämmitysmuotoon, asennuksen myötä lämpö on ollut huoneistossa tasaisempaa ja varaavan takan luovuttama lämpöenergia on saatu sekoittumaan laajemmalle osalle huoneistoa. Asukkaat suosittelevat ilmalämpöpumppua lisälämmönlähteeksi pientaloihin sillä edellytyksellä, ettei sisäyksikön humina häiritse asumista.

For this final year project, detailed information of air-source heat pump principal components and their function in a refrigerant circuit was collected. A one- storey single-family house with a surface area of 121 m2, build in 1990, was chosen as a subject building for this final year project. An air-source heat pump was installed in the house in 2008 as an extra heater besides the original ceiling heater. The operation of the air-source heat pump was measured during a three-week long measurement period during the heating season.

The results of the measurement period were analysed and conclusions of the activity of the air-source heat pump were drawn. It was noticed that the outdoor coil defrost cycle was periodic on different outdoor temperatures. If the heat pump continues to work at the same coefficient of performance as during the measurement period, the payback period is 3 years and 3 months.

The results of the Bachelor’s thesis can be used by single-family house owners if they consider installing an air-source heat pump in their house, or if an air-source heat pump owner wants to understand the operational principle of a heat pump.