Moni miettii, miten maalämpö toimii ja mistä se oikeastaan saa lämpönsä, vaikka maaperä tuntuu kylmältä. Lyhyesti: maalämpö hyödyntää maahan ja kallioon varastoitunutta auringon lämpöä, jonka maalämpöpumppu nostaa kompressorin avulla käyttökelpoiseksi lämmöksi. Tässä artikkelissa selitämme maalämmön toimintaperiaatteen selkokielellä, osa kerrallaan, ilman turhaa tekniikkaa.
Mistä maalämpö saa lämpönsä?
Vaikka maaperä tuntuu viileältä, siihen on varastoitunut valtava määrä auringon lämpöä. Muutaman metrin syvyydessä maan lämpötila pysyy lähes vakiona ympäri vuoden, tyypillisesti noin 4–8 asteessa. Syvällä kallioperässä lämpötila on tasainen myös talvella, eikä kovakaan pakkanen vaikuta siihen. Tämä tekee maalämmöstä luotettavan lämmönlähteen myös Suomen talvessa.
Maalämpö ei siis tuota lämpöä tyhjästä, vaan kerää ja siirtää jo olemassa olevaa lämpöä. Tämä on koko maalämmön toiminnan ydin: ilmaista, uusiutuvaa energiaa siirretään pienellä sähkömäärällä talon lämmitykseen.
Lämmönkeruupiiri kerää lämmön maasta
Maalämpöjärjestelmän ensimmäinen osa on lämmönkeruupiiri. Se on putkisto, jossa kiertää pakkasenkestävä neste, niin sanottu liuos. Putkisto asennetaan joko syvään porakaivoon (yleensä 150–250 metriä) tai laajalle alueelle noin metrin syvyyteen tontille.
Kun kylmä liuos kiertää maan tai kallion läpi, se lämpenee muutaman asteen. Tämä haalea neste palaa takaisin lämpöpumpulle, joka ottaa siitä lämmön talteen. Sen jälkeen liuos jäähtyy uudelleen ja kiertää takaisin maahan keräämään lisää lämpöä. Kierto on jatkuvaa ja täysin suljettua.
Miten maalämpö toimii lämpöpumpun sisällä?
Tässä on maalämmön ydinkysymys: miten maalämpö toimii, kun keruunesteen lämpö on vain muutama aste? Vastaus on kylmäainekierto ja kompressori. Maalämpöpumppu nostaa matalan lämpötilan käyttökelpoiseksi seuraavissa vaiheissa.
- Höyrystin – keruunesteen haalea lämpö siirtyy kylmäaineeseen, joka höyrystyy jo matalassa lämpötilassa.
- Kompressori – kaasumainen kylmäaine puristetaan kokoon, jolloin sen paine ja lämpötila nousevat voimakkaasti.
- Lauhdutin – kuuma kylmäaine luovuttaa lämpönsä talon lämmitysveteen ja käyttöveteen.
- Paisuntaventtiili – kylmäaineen paine lasketaan, se jäähtyy ja kierto alkaa alusta.
Vain kompressori ja apulaitteet kuluttavat sähköä. Suurin osa talon saamasta lämmöstä tulee ilmaiseksi maaperästä, mikä tekee maalämmöstä erittäin energiatehokkaan.
Lämpö siirtyy talon lämmönjakoon
Lopuksi lämpöpumpun tuottama lämpö siirretään talon lämmönjakojärjestelmään. Yleisimmät tavat ovat vesikiertoinen lattialämmitys ja vesipatterit. Sama järjestelmä lämmittää myös käyttöveden, joka varastoidaan lämminvesivaraajaan.
Maalämpö toimii parhaiten matalalämpöisen lattialämmityksen kanssa, koska lämpöpumpun ei tarvitse nostaa veden lämpötilaa kovin korkeaksi. Tämä parantaa hyötysuhdetta ja pienentää sähkönkulutusta.
Mitä COP ja hyötysuhde tarkoittavat?
Maalämmön tehokkuutta kuvataan lämpökertoimella eli COP-luvulla. Se kertoo, kuinka monta kilowattituntia lämpöä pumppu tuottaa yhtä kuluttamaansa sähkökilowattituntia kohden. Tyypillinen maalämpöpumppu yltää lämpökertoimeen 3–4, eli yhdellä ostetulla sähköyksiköllä saadaan 3–4 yksikköä lämpöä.
Koko vuoden keskimääräistä hyötysuhdetta kuvaa SCOP-luku. Mitä korkeampi se on, sitä vähemmän sähköä järjestelmä kuluttaa. Hyvä mitoitus ja oikea lämmönjako ovat avainasemassa, kun halutaan maksimoida maalämmön hyötysuhde. Pumppumies suunnittelee ja asentaa maalämpöjärjestelmät Keski-Suomen ja Pirkanmaan alueella niin, että pumppu toimii tehokkaasti koko käyttöikänsä ajan.
Maalämmön osat lyhyesti
Kun ymmärtää maalämmön perusosat, koko järjestelmän toiminta hahmottuu helpommin. Maalämpöjärjestelmä koostuu kolmesta selkeästä kokonaisuudesta, jotka toimivat saumattomasti yhdessä.
- Lämmönkeruupiiri – porakaivossa tai maassa kiertävä putkisto, joka kerää maaperän lämmön pakkasenkestävään liuokseen.
- Maalämpöpumppu – sisältää kompressorin ja lämmönvaihtimet, jotka nostavat matalan lämmön käyttölämpötilaan.
- Lämmönjako ja varaaja – lattialämmitys tai patterit jakavat lämmön, ja lämminvesivaraaja varastoi käyttöveden.
Toimiiko maalämpö pakkasella?
Toisin kuin ilmalämpöpumppu, maalämpö ei ole riippuvainen ulkoilman lämpötilasta. Lämpö kerätään syvältä maaperästä, jonka lämpötila pysyy tasaisena ympäri vuoden, joten maalämpö toimii yhtä luotettavasti niin kovalla pakkasella kuin leutonakin talvena. Tämä on yksi maalämmön suurimmista eduista Suomen ilmastossa.
Erittäin kovilla pakkasilla, kun talon lämmöntarve on suurimmillaan, pumpun apuna voi käynnistyä lisäsähkövastus. Hyvin mitoitetussa järjestelmässä vastusta tarvitaan kuitenkin harvoin, ja se vaikuttaa vain vähän kokonaiskulutukseen. Oikea mitoitus on tässäkin avainasemassa.
Lue myös
- Maalämpö ja asennus
- Maalämpö – näin se toimii ja kannattaako se omakotitaloon?
- Maalämpökaivo ja poraus – kuinka syvälle ja mitä se maksaa?
- Maalämmön sähkönkulutus – paljonko maalämpö kuluttaa?
Usein kysytyt kysymykset
Maalämpö kerää maahan ja kallioon varastoitunutta lämpöä keruupiirin avulla. Lämpöpumppu nostaa kompressorin avulla matalan lämpötilan käyttökelpoiseksi lämmöksi, joka siirretään talon lämmitykseen ja käyttöveteen.
Maalämpö saa lämpönsä maaperästä ja kallioperästä, jonka lämpötila pysyy tasaisena noin 4–8 asteessa ympäri vuoden. Kovakaan pakkanen ei vaikuta syvällä olevan kallion lämpötilaan, joten maalämpö toimii luotettavasti myös talvella.
Kyllä, mutta vähän. Vain kompressori ja apulaitteet kuluttavat sähköä. Suurin osa lämmöstä saadaan ilmaiseksi maaperästä, joten maalämpö tuottaa tyypillisesti 3–4 kilowattituntia lämpöä jokaista kulutettua sähkökilowattituntia kohden.
COP-luku eli lämpökerroin kertoo, kuinka monta kilowattituntia lämpöä pumppu tuottaa yhtä kuluttamaansa sähkökilowattituntia kohden. Tyypillinen maalämpöpumppu yltää COP-arvoon 3–4.
Kyllä, maalämpö toimii erityisen hyvin vesikiertoisen lattialämmityksen kanssa. Matalalämpöinen lattialämmitys parantaa hyötysuhdetta ja pienentää sähkönkulutusta, koska pumpun ei tarvitse nostaa veden lämpötilaa korkeaksi.
