Ilmalämpöpumppujen lämmitysenergian säästöpotentiaali kerrostalojen lämmityksessä

Abstract

Kerrostaloasuntoihin on asennettu 2020-luvun alussa ilmalämpöpumppuja enemmän kuin koskaan ja lähes tulkoon kaikki asennettavat ilmalämpöpumput ovat vain viilennyskäyttöön, koska kerrostaloissa on yhteinen lämmönjako ja lämmityskustannukset jaetaan kaikkien osakkaiden kesken hoitovastikkeen muodossa. Tässä opinnäytetyössä tutkittiin, onko ilmalämpöpumpulla lämmitysenergian säästöpotentiaalia kerrostaloasunnon lämmityksessä. Energialaskenta suoritettiin Tampereella sijaitsevaan kerrostaloasuntoon, ja laskelmissa käytettiin apuna ympäristöministeriön teettämää lämpöpumppujen energialaskentaopasta. Energialaskelmat suoritettiin kolmelle eri valmistajan ilmalämpöpumpulle, ja niitä vertailtiin asunnon kaukolämpökustannuksiin.

Laskennassa saatiin selville ilmalämpöpumppujen vuotuinen sähköenergiankulutus, SPF-luku ja asunnon lisälämmitysenergiantarve. Vuotuinen lämmitysenergian kustannus ilmalämpöpumpulla on laskelmien mukaan 30–40 % kaukolämmön lämmitysenergian kustannusta pienempi. Lisälämmitysenergiaa laskennallisesti tarvitsee vain yksi vertailun ilmalämpöpumpusta ja sekin vain 11 kWh lämmityskaudessa. Lämmittävän ja viilentävän ilmalämpöpumpun investointien erotuksena lasketulla takaisinmaksuajalla, investointi lämmittävään ilmalämpöpumppuun voi maksaa itsensä takaisin jopa 1–3 vuodessa.

Laskelmien perusteella ilmalämpöpumpulla voidaan säästää lämmityskustannuksissa jopa noin 40 % vuodessa, joten lämmittävän ilmalämpöpumpun investointi kerrostaloasuntoon on järkevä. Haasteita kerrostalossa ilmalämpöpumpulla lämmittämisessä kuitenkin löytyy, esimerkiksi kaukolämmön energiamittarointi asuntokohtaisesti, jotta osakas ei maksaisi kaukolämmöstä, jota hän ei käytä lämmittäessään asuntoa ilmalämpöpumpulla. Joten suurimpana jatkotutkimuskysymyksenä työssä on, kuinka ilmalämpöpumpun tuottama säästö saadaan kustannustehokkaimmin ja luotettavimmin osakkaalle, joka ilmalämpöpumppua käyttää?

In the early 2020`s, more air source heat pumps were installed in apartment buildings than ever before. Almost all of these are for cooling use only. In the thesis, it was examined if heating an apartment building with an air source heat pump saves energy. The calculations were performed for an apartment building in Tampere with three heat pumps from different manufacturers.

The energy calculations were performed using an energy calculation guide for heat pumps prepared by the Ministry of the Environment. The calculations provided the annual electricity consumption, the SPF figure, and the additional heating energy demand of the apartment.

According to the calculations, heating an apartment building with an air source heat pump is 30-40% cheaper than with district heating. An investment in a heating air source heat pump, instead of a cooling one, can pay for itself in 1-3 years.

The challenge in heating with an air source heat pump in an apartment building is in measuring the district heating energy consumed and the electrical energy consumed by the heat pump. The question for further research is: What is the most cost-effective and reliable way to get the heating energy savings from an air source heat pump to the occupant who heats with it?