Tutkimus: Kaikki lämpöpumpputyypit elinkaaritarkastelussa edullisempia kuin kaukolämpö

Lämmitys

Rakennusten lähes nollaenergiataso on saavutettavissa kustannustehokkaammin lämpöpumppuihin perustuvilla ratkaisuilla kuin kaukolämmöllä. Verrattaessa energiatehokkaiden lämpöpumppukonseptien E-lukua ja elinkaarikustannuksia kaukolämpöön, ovat lämpöpumppuja hyödyntävät ratkaisut kustannustehokkaampia niin suurissa kuin pienissäkin asuinrakennuksissa.

Kuva: NIBE Energy Systems Oy

Tutkimus: Kaikki lämpöpumpputyypit elinkaaritarkastelussa edullisempia kuin kaukolämpö

Rakennusten lähes nollaenergiataso on saavutettavissa kustannustehokkaammin lämpöpumppuihin perustuvilla ratkaisuilla kuin kaukolämmöllä. Verrattaessa energiatehokkaiden lämpöpumppukonseptien E-lukua ja elinkaarikustannuksia kaukolämpöön, ovat lämpöpumppuja hyödyntävät ratkaisut kustannustehokkaampia niin suurissa kuin pienissäkin asuinrakennuksissa.

 

Kustannustehokkuuden lisäksi lämpöpumpputeknologian hyödyntäminen mahdollistaa esimerkiksi suhteellisen isot ikkuna-alat ja vapaavalintaiset julkisivuratkaisut kustannustehokkaan lähes nollaenergiavaatimuksen puitteissa. Lämpöpumppujen etuihin voidaan laskea myös se, että lähes nollaenergiarakennuksen yhä enenemissä määrin tarvitsema viilennys hoituu lämpöpumpuilla, eikä erillistä investointia asunnon viilentämiseen tarvitse tehdä.

Asiaa tarkasteltiin Green Net Finlandin koordinoimassa kehityshankkeessa ”HP4NZEB – Lämpöpumppuratkaisut lähes nollaenergiarakentamisessa”, jossa tutkittiin lämpöpumppujen energia- ja kustannustehokkuutta niin pientaloissa kuin kerrostaloissakin.

Kaikki tarkastellut lämpöpumpputyypit saavuttivat lähes nollaenergiatason

HP4NZEB-hankkeessa tutkittiin eri lämpöpumpputyyppien energiatehokkuutta sekä ratkaisujen kustannusvaikutuksia kolmentyyppisissä tarkastelukohteissa: tyypillisessä suomalaisessa uudispientalossa, uudiskerrostalossa sekä 1960-luvulla rakennetun tyyppikerrostalon korjaustarkentamisessa. Saavutettuja E-lukutasoja uudistalojen osalta verrattiin FInZEB-hankkeen tekemiin ehdotuksiin Suomen lähes nollaenergiarakennuksen E-lukutasoihin. Korjausrakentamisen osalta hanke tuotti ehdotuksen kustannustehokkaasta E-lukutasosta kerrostaloille.

– Lämpöpumpputyypeistä laskennassa tarkasteltiin maalämpöpumppua, ilma-vesilämpöpumppua, poistoilmalämpöpumppua sekä pientalossa myös ilmalämpöpumppua. Lisäksi tutkittiin aurinkokeräimien ja PV-paneelien lisäämisen vaikutuksia E-lukuun ja kustannuksiin. Tarkastelukonsepteille valittiin yhteisiä lähtöarvoja, kuten esimerkiksi eristyksen osalta pientaloille passiivitaso ja uudiskerrostalossa rakennusmääräysten vaatima vertailutaso. Lämmönjakotapana käytettiin vesikiertoista lämmönjakoa ja valaistuksessa huomioitiin energiatehokas LED-valaistus, kertoo kehityshanketta koordinoinut Suvi Häkämies Green Net Finlandista.

Molemmissa uudistalotyypissä – pientalossa ja kerrostalossa FInZEB-hankkeen suosittelema lähes nollaenergiataso saavutettiin kaikilla tarkastelluilla lämpöpumpputyypeillä. Korjausrakennuskohteessa kaikki tarkastellut lämpöpumppukonseptit saavuttivat alhaisemman E-lukutason kuin vertailukohtana käytetty kaukolämpö ja kustannustehokas energiatehokkuuden optimitaso asettui uusilta kerrostaloilta vaadittuun vähimmäistasoon.

Korjausrakentamisessa kannattavampaa investoida lämpöpumppuun ja aurinkoenergiaan kuin lisäeristykseen

Yksi HP4NZEB-hankkeen tarkastelukohteista oli 1960-luvulla rakennettu ajalle tyypillinen kerrostalo ja sen saneeraus energiatehokkaammaksi. Myös tässä kohteessa kannattavimmiksi energiakorjausinvestoinneiksi osoittautuvat lämpöpumppuratkaisut. Tehtyjen laskelmien mukaan investointi lämpöpumppuun on paljon kustannustehokkaampaa kuin esimerkiksi ulkovaipan lisäeristäminen. Myös vertailukohtana käytetty kaukolämpö oli tässäkin kohteessa elinkaarikustannuksiltaan kalliimpi kuin mikään tutkituista lämpöpumppuja hyödyntävistä ratkaisuista.

Hanketyönä valmistunut Aalto-yliopiston Tuomo Niemelän diplomityö esittää tarkastelun perusteella olemassa olevien asuinkerrostalojen lähes nollaenergiatasoksi E-lukua 130 kWh/m²/a eli uusilta kerrostaloilta vaadittua energiatehokkuuden vähimmäistasoa.

Tarkastelun lähtötilanteessa tutkitun kerrostalon päälämmitysjärjestelmä oli kaukolämpö ja E-luku 165 kWh/m²/a. Kun päälämmitysjärjestelmäksi vaihdettiin maalämpö, taloon asennettiin aurinkopaneeleja ja lisättiin yläpohjan eristystä, laskennallinen E-luku oli enää 124 kWh/m²/a.

– Hankkeessa huomioitiin ratkaisujen kustannustehokkuutta kiinteistön omistajan näkökulmasta ja tällöin lämpöpumput osoittautuivat optimaalisemmiksi ratkaisuiksi kuin kaukolämpö. Toki tehtäessä energiapolitiikkaa koko energiantuotantoketju tulee ottaa huomioon, mutta kiinteistön omistajan näkökulmasta tarkasteltaessa lämpöpumppuihin investointi on järkevää, Häkämies toteaa.

E-luku alenee lisäämällä aurinkoenergiaa

Tarkastellut lämpöpumppukonseptit saavuttivat FInZEB-hankkeen ehdottaman tason Suomen lähes nollaenergiatasoksi. Mikäli vaatimukset pienentää E-lukua kiristyisivät entisestään, voidaan alhaisempia E-lukutasoja tavoitella lisäämällä kiinteistöön aurinkoenergiaa. E-luku aleni asentamalla kiinteistöön niin aurinkokeräimiä kuin PV-paneeleitakin.

Lämpöpumpuilla myös viilennys onnistuu ilman lisäinvestointeja

Laskennassa huomattiin, että lähes nollaenergiatasoon rakennettu uudistalo vaatii myös viilennystä, jotta vaaditut sisäilmasto-olosuhteet saavutetaan ja kiinteistön asuinmukavuus pysyy oikealla tasolla läpi vuoden. Tällöin lämpöpumppujen viilennysominaisuus on hyödyllinen lisäarvo, eikä viilennykseen tarvitse tehdä omaa erillistä investointia. Lämpöpumppu viilentää energiatehokkaasti kun sisäiset lämpökuormat ja auringon säteily ovat ylilämmittäneet huonetilaa. Kohtuullisella viilennyskäytöllä lämpöpumpun käyttäminen viilennykseen ei syö siitä lämmityksestä saatavia hyötyjä ja säästöjä.

Ilma-vesilämpöpumpun kannattavuus yllätti

Vaikka maalämpöpumppu osoittautuikin kaikissa tarkastelukohteissa kaikista lämpöpumpputyypeistä kustannustehokkaimmaksi ratkaisuksi, niin ilma-vesilämpöpumpun kannattavuus uudiskerrostalossa yllätti tutkimusryhmän. Tähän asti on uskottu, että ulkoilma on liian kylmää, jotta voidaan päästää hyvään lämpöpumpun hyötysuhteeseen. Pitkäjänteinen teknis-taloudellinen kehitystyö on tuottanut tulosta ja ilma-vesilämpöpumpulla saavutettu E-luku asettui kustannustehokkuudeltaan maalämpöpumpun rinnalle kärkikahinoihin.

Uudiskerrostaloa tarkasteltaessa sekä maalämpöpumppu että ilma-vesilämpöpumppu saavuttivat alle sadan E-luvun ilman lisättyjä aurinkoenergiaa – maalämpöpumpun E=95,7 kWh/m²/a ja ilma-vesilämpöpumpun E=98,4 kWh/m²/a.  Vastaava E-lukutaso verrokkina käytetylle kaukolämmölle oli E=107,6 kWh/m²/a. Elinkaarikustannustarkastelussa 25 vuoden tarkastelujaksolla maalämpöpumpun kustannukset asettuivat 173 ¤/ m² ja ilma-vesilämpöpumpulla 183 ¤/ m² tasolle. Kaukolämmölle tällä tarkastelulla tuli 25 vuoden ajalta kustannuksia 225 ¤/ m².

Yritykset aktiivisesti mukana hanketyössä

HP4NZEB-hanke on toteutettu vuosina 2013-2015 Green Net Finlandin, Aalto-yliopiston, VTT:n ja Suomen lämpöpumppuyhdistyksen Sulpun yhteistyönä. Hankkeen päärahoittajana toimi Tekes. Lisäksi hankkeessa oli tiiviisti mukana useita alan yrityksiä, jotka antoivat hankkeen laskentatyöhön tietoa tuotteidensa toimintakyvystä ja hinnoittelusta.

– HP4NZEB-hanke on osaltaan edistänyt koko alan osaamista. Hanketyön kautta on saatu paljon yritysten käytännön tietoa siirrettyä tutkimusmaailman hyödyksi ja päinvastoin. Hankkeen tuloksethan olivat lämpöpumppujen kannalta loistavat ja ne antavat arvokasta tietoa kiinteistön omistajille, suunnittelijoille, rakennuttajille mietittäessä kiinteistön lämmitysjärjestelmää. Projekti antaa myös avaimia yrityksille suunnata liiketoimintaansa lähes nollaenergiavaatimusten viitoittamaan suuntaan, toteaa hankkeen ohjausryhmän puheenjohtaja, Suomen Lämpöpumppuyhdistys SULPUn toiminnanjohtaja Jussi Hirvonen.

Lisätietoja:

Green Net Finland ry www.greennetfinland.fi

Suvi Häkämies

puh. 050 331 1495

suvi.hakamies@greennetfinland.fi

Suomen Lämpöpumppuyhdistys SULPU ry www.sulpu.fi

Jussi Hirvonen

puh. 050 500 2751

jussi.hirvonen@sulpu.fi

Hankkeessa mukana

Lue kattava tiedote hankkeesta tästä >

Lähde: Suomen Lämpöpumppuyhdistys SULPU ry, ePressi.com, kuva: NIBE Energy Systems Oy


Julkaisuun liitetyt avainsanat:

Ei liitettyjä avainsanoja.