Ilmalämpöpumppu ja sähköpatterit

Kotia voidaan lämmittää monella tapaa, kuten sähköllä tai maalämmöllä. Halutessa asunto saadaan lämpimäksi myös ilmalla. Tässä artikkelissa tarkastelemme, mitä ominaisuuksia sisältävät suositut järjestelmät tulo- ja poistoilmanvaihto sekä ilmalämpöpumppu (ILP). Lisäksi pohdimme ilmalämpöpumpun yhteensopivuutta sähköpattereiden kanssa.

Tulo- ja poistoilmapuhaltimet sekä ilmanvaihtokoneet

Koneellinen tulo- ja poistoilmajärjestelmä ottaa sisäänsä ulkoilmaa ja kuljettaa sen huoneistoon ilmanvaihtokanavien kautta. Samanaikaisesti ulosmenevä ilma (sisäilma) siirtyy päinvastaiseen suuntaan ja poistuu rakennuksesta. Kaikki sisäilman lämpö ei mene hukkaan, sillä poistuva ilma luovuttavaa osan lämmöstään sisääntuloilmaan. Jos ulkoilma on hyvin kylmää ja sisääntulevaa ilmaa täytyy lämmittää, prosessista vastaa ilmanvaihtokanavan elektroninen lämmitin. Ulkoa kerätty ja lämmitetty ilma jaetaan huoneistoon ilmanvaihtojärjestelmän läpi.

Koska järjestelmä ottaa lämpöä talteen, voisi kuvitella, että ilmanvaihtokone säästää paljon energiaa. Tutkimusten mukaan tulo- ja poistoilmanvaihtoon kuluu kuitenkin niin paljon ylimääräistä sähköä, ettei energiaa säästetä lainkaan. Yksi syy on, että kylmillä säillä tuloilmanpuhaltimeen muodostuu jäätä, joka täytyy sulattaa kuumentamalla. Tämä vaikuttaa luonnollisesti järjestelmän tehokkuuteen. Onkin todennäköistä, että monet ilmanvaihtokoneita hyödyntävistä rakennuksista on ilmastoitu yli tarpeiden.

Olemme itsekin testanneet koneellisia tulo- ja poistoilmajärjestelmiä passiivitaloissa. Testien tuloksia esiteltiin passiivitalokonferenssissa Ruotsin Göteborgissa vuonna 2013. Testeillä pyrittiin selvittämään sisäilman laadun muutoksia, kun koneellinen ilmanvaihto korvataan samantehoisilla, ikkunoiden alle sijoitetuilla nestetäytteisillä sähköpattereilla. Tulokset osoittivat, että sähköpattereilla huoneiston sisäilma oli asukkaiden näkökulmasta huomattavasti miellyttävämpi (lämpimämpi jaloille ja vähemmän vetoisuutta ikkunoista). Sähköpattereiden osalta lämpötila oli säädeltävissä huonekohtaisesti, mikä ei ilmanvaihtojärjestelmässä ole mahdollista. Asukkaiden subjektiivisia kokemuksia tukivat myös laitemittaukset. Huoneiston yleislämpötila oli korkeampi ja huonekohtaiset lämpötilat olivat ympäri vuorokauden tasaisemmat kuin ilmanvaihtokonetta käyttäessä. Merkittävin ero oli pattereista säteilevä lämpö. Ikkunoiden vetoisuus on mahdollista jopa kolminkertaisissa ikkunoissa, mutta sähköpattereilla tämä saatiin minimiin.

Ilmalämpöpumppu

Ilmapumppuja on olemassa kolmea eri tyyppiä: ilma/vesi-, ilma/ilma- sekä poistoilmalämpöpumppu.

Ilma/vesilämpöpumppu ottaa lämpöä ulkoilmasta ja siirtää sen talon vedenlämmitysjärjestelmään. On myös mahdollista, että käyttövesi lämmitetään kuumaksi tällä menetelmällä.

Ilma/ilmalämpöpumppu ottaa lämpöä ulkoilmasta ja siirtää sen talon sisäilmaan. Lämpöpumpun idea perustuu siihen, että lämmitetty ilma pääsee kiertämään hyvin talon läpi. Järjestelmä sopiikin parhaiten avoimiin ratkaisuihin. Ilman liikkeen tehokas ylläpito voi olla joissakin tapauksissa haastavaa. Käytännössä tämä tarkoittaa, ettei lämpöä saada tarpeeksi kaukaisimpiin huoneisiin. On tyypillistä, että lämpötilaa nostaessa lämpö nousee lämmönlähteen lähellä korkeaksi ja energiaa kuluu paljon. Myös ilman kulku huoneesta toiseen saattaa aiheuttaa vetoisaa ilmavirtausta.

Yllä mainitut lämpöpumput hakevat lämpöä ulkoilmasta, ja siksi niiden tehokkuus saattaa vaihdella ulkolämpötilan mukaan. Kyseisiin ilmapumppuihin on myös vaikea soveltaa tarkkoja primäärienergiatekijöitä ja päästökertoimia, toisin kuin esimerkiksi maalämpöön.

Poistoilmalämpöpumppu kerää lämpöä asunnosta poistuvasta tuuletusilmasta. Menetelmä edellyttää, että käytössäsi on koneellinen ilmanvaihtojärjestelmä. Poistoilmalämpöpumpussa yhdistyy sekä lämmitysjärjestelmä että vedenlämmitys.

Sähkölämmitys ja energiatehokas talo 

Suora sähkölämmitys on asennukseltaan suhteellisen kustannustehokas, mutta ennen kaikkea se on lähes huoltovapaa, kätevä ja mukava. Lämmitysjärjestelmä on pitkälti ongelmaton, mikä näkyy alhaisissa ylläpitokustannuksissa. Järjestelmä on mahdollista saada käyttöön myös ilman ulkopuolista asentajaa. Mikä energiatehokkaampi talo on kyseessä, sitä vahvemmin kallistuisimme sähkölämmityksen puoleen. Kun arjen energiakustannukset ovat alhaiset, järjestelmän asennuksen ja ylläpidon kustannukset ovat huomattavasti merkittävämmässä roolissa.

Ilmanvaihtojärjestelmällä lämmitettävässä talossa tyypillisin ongelma on lämpötilan kontrollointi eri puolilla rakennusta. Esimerkiksi kun makuuhuonetta tuuletetaan, olohuoneen lämpötilan soisi silti olevan mukavan tasainen. Voi myös olla, että termostaatti säätelee lämpöä huonosti tai lämpöä säteilevä esine reagoi hitaasti haluttuihin muutoksiin (esim. kivilattia lattialämmityksellä). Tällöin lämpötila nousee ja ikkunan avaaminen tuntuisi sopivalta. Vaikka tuulettaminen on toisinaan tarpeen, tuuletus lämpötilan säätelemiseksi on aina energian tuhlausta.

Kun lämpö säteilee yhdestä pisteestä, eli lämmönlähde lämmittää yhtä suurta aluetta, lämpötila laskee etäisyyden mukaan. Kun asunnon kaukaisin huone halutaan mukavan lämpimäksi, oleskelu lämmönlähteen lähellä käy varmasti tukalaksi. Suurin etu sähköpattereissa on, että pienet patterit voidaan asentaa ympäri taloa ja lämpöä saadaan sinne missä sitä tarvitaan. Näin myös energiaa voidaan todella säästää.

Ilmalämpöpumppu ja sähköpatterit

Sähköpatterit ovat erinomainen lisälämmönlähde lämpöpumpun pariksi erityisesti silloin, kun ilmalämpöpumppu ei ole yksin riittävä lämmönlähde. Tästä esimerkkinä hyvin kylmät sääolosuhteet pakkasten kiristyessä. Sähköpatterit ovat myös varma vakuus yllättävän tilanteen varalle: lämpö on taattu vaikka ilmalämpöpumppu ei syystä tai toisesta toimisikaan. Ilmalämpöpumppua hankkiessa on tärkeää varmistaa, että lämmitysjärjestelmä on säädetty oikein ja sähköpattereiden termostaatit toimivat moitteetta. Näin sähköpatterien ei tarvitse olla päällä kaiken aikaa, vaan ne käynnistyvät lämpöpumpun tueksi tarpeen mukaan.