Lämpöpumppu eli miten se toimii

Tässä sarjan toisessa artikkelissa keskitymme erilaisiin lämpöpumpputyyppeihin ja siihen, miten ne toimivat.

Teksti Mika Kapanen  

Kuten edellisessä artikkelissa (KylmäExtra nro 2/2020) kerroimme, on lämpöpumppu laite, joka kykenee siirtämään lämpöenergiaa kylmemmästä tilasta lämpimämpään. Yleensä lämpöpumpuilla tarkoitetaan sisätilojen lämmittämiseen tai jäähdyttämiseen ja lämpimän käyttöveden valmistamiseen tarkoitettuja laitteita. Tässä artikkelissa tarkastellaan lämpöpumppuja, joiden toiminta perustuu kylmäaineen suljettuun kiertoon ja jotka toimivat mekaanisella kompressorin työllä.

Tällä kertaa keskitymme käsittelemään pienempiä, kooltaan omakotitaloon tarkoitettuja lämpöpumppuja. Isompien, esimerkiksi kerrostaloihin tarkoitettujen lämpöpumppujen toimintaperiaate on aivan samanlainen, vain fyysinen koko ja teho on huomattavasti suurempi.

Kotitalouksissa käytettävät lämpöpumpputyypit ovat:

  • ILP ilmalämpöpumppu
  • MLP maalämpöpumppu
  • IVLP ilma-vesilämpöpumppu
  • PILP poistoilmalämpöpumppu

Näiden eri lämpöpumpputyyppien toiminta riippuu lämmönlähteestä ja siitä, miten ja minne lämpöä jaetaan.

Lämmönlähde
Lämpöpumpussa olevassa höyrystimessä kylmäaine sitoo lämmönlähteestä lämpöenergiaa itseensä. Kotitalouksien lämpöpumppujen lämmönlähde voi olla esimerkiksi ulkoilma, porakaivo, maaperä tai ilmanvaihdon poistoilma. Teollisuudessa ja isommissa kiinteistöissä voidaan lämmöntalteenotolla hyödyntää lisäksi erilaisia hukka- ja lauhdelämpöjä.

Lämmönjako
Lämpöpumpussa oleva lauhdutin puolestaan luovuttaa lämpöenergiaa kylmäaineesta lämpöä jakavaan aineeseen. Kotitalouksien lämpöpumpuissa lämpöä jaetaan joko vesikiertoisen lattialämmityspiirien tai patteriverkoston kautta huoneilmaan tai lämmittämällä ilmanvaihdon tuloilmaa tai suoraan huoneilmaa. Lisäksi pumppuja voidaan käyttää lämpimän käyttöveden lämmittämiseen.

Ilmalämpöpumppu (ILP) ja il­ma-ve­si­läm­pö­pump­pu (IVLP)

Ilmalämpöpumppu on tarkemmin sanottuna ulkoilma-ilmalämpöpumppu ja ilma-vesilämpöpumppu vastaavasti ulkoilma-vesilämpöpumppu. Kummassakin lämpöpumpputyypissä höyrystin on ulos sijoitetussa niin sanotussa ulkoyksikössä ja lämmönlähteenä toimii ulkoilma.

Ilmalämpöpumpussa lauhdutin on huonetilaan sijoitetussa niin sanotussa sisäyksikössä, josta lämpö siirtyy puhaltimen avustuksella suoraan huoneilmaan. Ilmalämpöpumppu toimii lämpimällä säällä myös jäähdytyslaitteena. Jäähdytyskäytön aikana ilmalämpöpumpun kylmäainekierto toimii päinvastaisesti kuin lämmityskäytössä: jäähdytyksessä sisäyksikkö toimii höyrystimenä ja ulkoyksikkö lauhduttimena.

Ilma-vesilämpöpumpussa lauhduttimella, joka sijaitsee sisätiloissa, tuotetaan lämmintä vettä lämmitys- ja käyttövedeksi. Lämmitettäessä lämpö siirtyy vesikiertoisten lattialämmityspiirien tai patteriverkoston kautta huoneilmaan.

Maalämpöpumppu (MLP)

Maalämpöpumpussa lämpöenergiaa kerää porakaivoon, maaperään tai vesistöön asennettu keruuputkisto, jossa kiertää jäätymätön liuos (esim. etanoli-vesi-seos). Maalämpöpumpussa sekä höyrystin että lauhdutin sijaitsevat laitteen sisällä. Lauhduttimesta lämpö siirtyy vesikiertoisten lattialämmityspiirien tai patteriverkoston kautta huoneilmaan tai lämpimään käyttöveteen.

Pois­toil­ma­läm­pö­pump­pu (PILP)

Poistoilmalämpöpumppu ottaa lämpöenergiansa ilmanvaihdon poistoilmasta. Poistoilmalämpöpumppu luovuttaa lämpöenergiansa järjestelmän rakenteesta riippuen ilmanvaihdon tuloilman ja/tai käyttöveden lämmitykseen ja/tai vesikiertoiseen lämmitysjärjestelmään. Poistoilmalämpöpumpusta on tarjolla myös jäähdyttäviä versioita.

Oikea laitevalinta ja mitoitus tärkeää

Lämpöpumpuissa oikea mitoitus on tärkeää, jotta voidaan varmistaa riittävä lämmön ja lämpimän veden saanti. Lämpöpumppuja ei kuitenkaan kannata ylimitoittaa varmuuden vuoksi. Lisäksi eri ikäiset rakennukset poikkeavat toisistaan paljon lämpöteknisiltä ominaisuuksiltaan. Tämän vuoksi järjestelmien mitoittaminen on syytä jättää asiantuntijoiden tehtäväksi.

Seuraavat kohdat on kuitenkin hyvä tunnistaa jo lämpöpumpun hankintaa miettiessä:

  • Ilmalämpöpumppu on yleensä täydentävä lämmitysjärjestelmä, ja se voi vaatia rinnalleen päälämmitysjärjestelmän.
  • ILP:llä ei voi lämmittää käyttövettä eikä sitä voi liittää vesikiertoiseen lämmitysjärjestelmään.
  • Maalämpöpumppu, ilma-vesilämpöpumppu ja poistoilmalämpöpumppu voivat kattaa koko talon lämmitystarpeen.
  • MLP:llä, IVLP:llä ja PILP:llä voi lämmittää käyttövettä ja ne voi liittää vesikiertoiseen lämmitysjärjestelmään.
  • Halutaanko tai tarvitaanko jäähdytystä kuumina kesäpäivinä?
  • Mitä lisälämmönlähteitä talossa voidaan käyttää kovilla pakkasilla?

Pätevät asentajat ja huoltajat

Mikäli lämpöpumppua asennettaessa tai huoltaessa joudutaan kajoamaan kylmäainepiiriin, on asentajalla tai huoltajalla oltava riittävät pätevyydet kyseisen työn suorittamiseen. Asentajien pätevyydet ja yritysten toimintaoikeudet on jaoteltu kahteen luokkaan: alle 3 kg (e3) tai vähintään 3 kg (y3) kylmäainetäytöksiä varten.

Pätevyydet voi tarkistaa Tukesin julkisesta rekisteristä:
Asennusliikkeen toimintaoikeus
Asentajan tai huoltajan pätevyys

Suomen Kylmäliikkeiden Liiton jäsenistä kaikilla on jokin Tukesin rekisterissä esitetyistä pätevyyksistä. Liiton jäsenyritykset löytyvät painetun lehden keskiosan luettelosta sekä KylmäExtran verkkosivuilla olevasta Urakoitsijahausta.

Kylmätekniikkaa maallikoille

Tässä juttusarjassa avaamme kylmätekniikkaa ja sen perusteita niille, jotka eivät sitä ennestään tunne. Tarkoitus on kertoa kylmätekniikasta maanläheisesti ja ymmärrettävästi.

Taideaarteet tarvitsevat kylmää läpi vuoden

Jatkuva tiedonnälkä pitää yrityksen kasvu-uralla

Mansikka viihtyy kesällä viileässä ja talvella pakkasessa