Maalämpöpumpun toiminta: näin lämpö tulee kotiisi maan uumenista

Auringon lämpö varastoituu kesällä maaperää, kallioperään ja vesistöihin. Tämä varastoitunut lämpö otetaan maalämpöpumpun avulla kodin ja käyttöveden lämmitykseen. Siihen perustuu maalämpöpumpun toiminta.

Vain kolmisen prosenttia maahan varastoituvasta aurinkoenergiasta riittää vuotuisen lämmöntarpeemme kattamiseen maalämmöllä. Siksi maalämpö on varma ja tasainen lämmönlähde ympäri vuoden.

Kallioon porattu lämpökaivo on nykyään yleisin tapa ottaa maahan varastoitunut lämpö talteen. Laajalla tontilla lämpöä voidaan kerätä myös noin metrin syvyyteen asennetulla vaakaputkistolla. Vesistöjen läheisyydessä keruuputkisto voidaan ankkuroida pohjaan.

Maalämpöjärjestelmä on suurehko investointi, koska sen asentaminen sisältää lämmönkeruupiirin toteutuksen, eli yleensä maalämpökaivon poraustyöt. Se kuitenkin maksaa itsensä jopa muutamassa vuodessa takaisin edullisina käyttökuluina.

Lämpöpumpun keskeisimmät osat: 

• kompressori 
• paisuntaventtiili 
• höyrystin 
• lauhdutin.

Näin maalämpöpumppu toimii

Maalämpöpumpun toiminta perustuu siihen, että se hyödyntää maaperän pintakerrokseen tai vesistöihin sitoutunutta aurinkoenergiaa. Maalämpöpumpun toimiessa lämpö siirtyy maaperästä talon lämmitysjärjestelmään ja lämpimään käyttöveteen. Näin se tapahtuu:

1. Keruuputkistossa kiertää jäätymätön neste, joka lämpenee muutaman asteen matkansa aikana. 
2. Keruupiirin nesteestä saatava lämpö höyrystää lämpöpumpussa kiertävän kylmäaineen. 
3. Höyrystyneen kylmäaineen painetta nostetaan kompressorilla, jolloin myös sen lämpötila nousee. 
4. Kylmäaine lauhtuu lämpöpumpun lauhduttimessa jälleen nesteeksi, jolloin se luovuttaa lämpöä lämmönjakoverkkoon ja lämpimään käyttöveteen.

Maalämpöpumpun sisäyksikkö ei vaadi välttämättä edes teknistä tilaa. (Kuva: Bosch)

Oikein mitoitettu lämmönkeruupiiri avainasemassa

Jos lämmönkeruuputkisto asennetaan maaperään vaakasuoraan, se tulee mitoittaa oikein. Käytössä olevan maa-alueen koko ja sijainti saattavat myös asettaa omat rajoituksensa maaputkistolle.

Jos maalämmön keruuputkea on liikaa, sähköenergiaa kuluu käytössä turhan paljon pumppaukseen ja lisäksi asennustyöt sekä materiaalit maksavat turhan paljon. Alimitoitettu putkipituus taas johtaa siihen, että taloon ei riitä lämpöä.

Kannattaa valita yksi ja sama lämpöpumppujärjestelmän toimittaja suunnittelemaan ja toimittamaan koko lämmitysjärjestelmä mitoituksineen, lämmönlähdeputkistoineen ja lämmönjakeluverkostoineen sekä vastaamaan järjestelmän toimivuudesta. Se on asiakkaalle yksinkertaisinta ja vastuidenkin puolesta selkeämpää kuin osaurakoista muodostuva kokonaisuus.

Maalämpöjärjestelmän kaveriksi sopii nykyään myös vesikiertoinen patteri, koska maalämpöpumput ovat entistä tehokkaampia. Useimmiten sitä käytetään kuitenkin vesikiertoisen lattialämmityksen kanssa.

Viilennys maalämpöpumpulla

Maalämpöpumppua voi yleensä käyttää myös viilennykseen asteen tai parin verran. Erillisellä vesikiertoisella jäähdytin piirillä lämpötilaa on mahdollista laskea jopa kuudesta kahdeksan astetta.

Maalämpöpumppu sopii kodin viilennykseen erityisesti silloin, kun lämmönkeruuverkostona on porakaivo eikä tarvita erillistä sähköä kuluttavaa jäähdytyskonetta. Näin viilennettäessä sähkö kuluu vain kiertovesipumppujen ja mahdollisten puhaltimien toimintaan.

• Yleisin viilennystapa on johtaa keruupiirien neste ilmanvaihtoon kytkettyyn jäähdytyspatteriin, mikä viilentää tuloilmaa. 
• Toinen vaihtoehto on jäähdyttää erillisessä lämmönvaihtimessa lattialämmitys verkostoon menevää lämmityspiirin vettä. 
• Jäähdytystä vaativiin tiloihin voidaan myös rakentaa erillinen vesikiertoinen jäädytyspiiri joko passiivi- tai puhallinkonvektorilla, mikä on tehokas tapa.

Lähteet: Suomen lämpöpumppuyhdistys SULPU ry ja Motiva/kuvat iStock ja Pexels

Lue myös: Maalämmön hyödyt: käytön helppous ja edullisuus – Suomela

Ilma-vesilämpöpumppu ja maalämpöpumppu – kumpi sopii sinun taloosi – Suomela