torstai 8. syyskuuta 2016

Sulanapito ilmalämpöpumpulla ei kannata

Ilmalämpöpumppuja hankitaan yhä enemmän kesämökkien sulanapitoon sähkölämmityksen tueksi. Myyjien lupaukset jopa 50% säästöistä ja riippumattomat tutkimustulokset mukavan korkeista lämpökertoimista kannustavat hankintaan, jonka takaisinmaksuajaksi on helppo laskea vain muutama vuosi. Etelä-ja Keski-Suomessa vuositason lämpökerroin ilmalämpöpumpulle on normaalikäytössä noin 2.2, eli pumppu tuottaa lämpöenergiaa 2.2-kertaisesti verrattuna käyttämäänsä sähköenergiaan vuoden aikana.

Sulanapitokäytössä laskelmiin sisältyy kuitenkin paha sudenkuoppa, joka on ilmalämpöpumpun korkea ylläpitolämpötila (matalin mahdollinen sisälämpötila). Koska ilmalämpöpumpun täytyy pystyä säännöllisesti sulattamaan itsensä, valmistaja asettaa alimmaksi mahdolliseksi sisälämpötilaksi yleensä +10 astetta. Tämän lämpöisestä ilmasta saadaan riittävän varmasti ulkoyksikön höyrystimen sulattamiseen vaadittava lämpö kovilla pakkasillakin.

Rakennuksen sulana pitämiseen riittäisi kuitenkin mainiosti vaikkapa +0.5 asteen ylläpitolämpötila, mutta suositeltavampana pidetään yleensä +5 astetta, jolloin ilman kastepiste alittuu vain harvoin ja termostaattien epätarkkuudet tai pattereiden sijoittelusta johtuvat lämpötilaerot eivät vahingossakaan päästä lämpötilaa jäätymispisteen alapuolelle missään nurkassakaan. 

Viiden asteen ero ei vaikuta suurelta, mutta kun todetaan, että Etelä- ja Keski-Suomessa lämmityskauden (15.9.-15.5.) keskilämpötila on noin 0 astetta, tilanne muuttuu. Keskimääräinen lämpövirta lämmityskauden aikana +10 asteessa pidetystä talosta ulkoilmaan on suuruusluokaltaan noin kaksinkertainen verrattuna tilanteeseen, jossa rakennus pidetään + 5 asteessa. (On toki huomattava, että lämpöpumpun ja sähköpatterin lämmityskaudet ovat erilaiset, sillä sähköpatteri ei lämmitä silloin kun lämpötila on yli sen asetusarvon. Esim. YM:n Etelä-Suomen pysyvyysdatassa tuntien, jolloin lämpötila on alle +5, lämpötilakeskiarvo on -2 astetta, joten sähköpattereilla lämpötilaa nostetaan keskim. 7 astetta. Toisaalta tunteja on vähemmän. Lämmitystarvelukujen suhde on noin 0,55).   Myös ero lämmitysenergian tarpeessa on samaa luokkaa, mahdollisesti jopa isompi, sillä ajanhetkiä, jolloin lämpötila on isompi kuin +5 esiintyy luonnollisesti enemmän kuin ajanhetkiä, jolloin lämpötila on yli +10.

Keskimääräisellä vuosilämpökertoimella Ilmalämpöpumpulla pystytään tuottamaan +10 asteeseen tarvittava lämmitysenergia siis vain hieman pienemmällä sähköenergialla kuin mikä tarvittaisiin rakennuksen pitämiseen suoralla sähkölämmityksellä +5:ssä. Kun huomioidaan lisäksi se, että pumppu ei pysty yleensä tuottamaan kaikkea tarvittavaa lämmitystehoa, pumpun hyöty muuttuu entistä marginaalisemmaksi.

Jos sulana pitämiseen menee vaikkapa 10.000 kWh vuodessa, on ilmalämpöpumpun teoreettinen vuosisäästö luokkaa 1000 kWh eli noin 150 euroa. 2000 euron laitteen takaisinmaksuaika on huimat 13 vuotta – enemmän kuin laitteen todennäköinen elinikä. Käytännössä ilmalämpöpumpulla tuskin saavutetaan edes tätä laskennallista tulosta. Mikäli ilmalämpöpumpulla kyetään tuottamaan vain osa lämitystehontarpeesta, säästö putoaa kymppeihin vuodessa.

Mikäli lämmityskauden keskilämpötila on matalampi (esim. Pohjois-Suomessa), ero on hieman suurempi. Mikäli mökillä oleillaan paljon lämmityskauden aikana, ero pysyy suurempana, koska sisälämpötila on pidettävä joka tapauksessa korkeampana. Laskelmaan vaikuttaa myös se, että ilmalämpöpumpun apuna toimiva sähkölämmitys ei pidä lämpötilaa +10:ssä, vaan toteutuva sisälämpötila on jossain +5:n ja 10:n välissä, jolloin yhtäältä lämpövirta ulos pienenee mutta toisaalta sulatussykli pitenee ja tehollinen COP pienenee.


Johtopäätös on kuitenkin selkeä: yleisesti ottaen ilmalämpöpumppu pelkässä sulanapitokäytössä ei todennäköisesti kannata ja syynä on sen liian korkea ylläpitolämpötila.