Aikaisemmissa artikkeleissa olemme puhuneet maalämpö. Mainitsemme siinä, että yksi tämäntyyppisen lämmityksen käyttämiseen tarvittavista komponenteista on maalämpöpumppu, jonka toiminta on samanlainen kuin tavallisen lämpöpumpun. Keskeinen ero on kuitenkin siinä, että se käyttää toimintaansa maasta otettua lämpöenergiaa.
Haluatko tietää yksityiskohtaisesti, miten maalämpöpumppu toimii ja mitkä ovat sen ominaisuudet? Nämä tiedot ovat erittäin hyödyllisiä, jos harkitset tämän tyyppisen järjestelmän asentamista kotiisi.
Maalämpöpumppu
Jotta ymmärtäisit yksityiskohtaisesti, mitä maalämpöpumppu on, on tärkeää ensin muistaa, mitä maalämpö on. Tämä tekniikka käyttää rakennuksen lämmittämiseen maanalaisesta, joko kivistä tai pohjavedestä otettua lämpöä. Lämpöä siirretään kuumalla vedellä, joka kiertää erityisesti asennettujen maanalaisten putkien kautta.
Maalämpöpumppu on avainelementti tässä järjestelmässä. Itse asiassa sen käyttö on laajentunut siihen pisteeseen, että Lämpöpumppumarkkinat ovat kasvaneet 20 % vuosittain viime vuosina. Jos olet joskus huomannut jääkaapin takaputkien lähettämän lämmön, sinulla on jo yleinen käsitys sen toiminnasta: jääkaappi karkottaa lämpöä sisältä ulos. Maalämpöpumppu tekee jotain vastaavaa, mutta päinvastaiseen suuntaan; Eli se ottaa lämpöä ulkopuolelta (maanalainen) ja siirtää sen kodin sisälle.
Geotermisen lämpöpumpun toiminta
Maalämpöpumpun toimintaperiaate on samanlainen kuin minkä tahansa jäähdytysjärjestelmän, kuten jääkaapin tai ilmastointilaitteen. Avain molemmissa järjestelmissä on kylmäainenesteen käyttö, joka kiertää putkijärjestelmän läpi. Tällä nesteellä on ominaisuus lämmetä, kun se puristuu, ja jäähtyä, kun se laajenee.
Talvella puristettu ja lämmitetty kylmäaine kiertää lämmönvaihtimen kautta, joka siirtää sen energian kodin lämmitysjärjestelmään. Neste jäähtyy ja laajenee, prosessi, jossa se tulee jälleen kosketukseen nesteen kanssa geoterminen lähde (alamaasta tuleva lämpö) latautumaan lämpöenergialla. Tämä sykli toistuu jatkuvasti pitääkseen kodin miellyttävässä lämpötilassa.
Vaikka lämpöpumppu käyttää sähköä nesteen siirtämiseen järjestelmän läpi, sen hyötysuhde on huomattavan korkea. Nykyaikaiset maalämpöpumppujärjestelmät voivat tuottaa jopa 4 kW lämpöä jokaista kulutettua sähkökilowattia kohden. Tämä hyötysuhde on mahdollista, koska lämpöä ei tarvitse tuottaa, vaan se on yksinkertaisesti otettava pois maasta, jossa lämpötilat ovat aina vakaampia kuin pinnalla.
Lisäksi on käännettävät pumput, jotka voivat myös viilentää kotia kesällä. Nämä pumput toimivat päinvastoin ja kuljettavat lämpöä talon sisältä maan alle. Tämä saavutetaan venttiilillä, joka ohjaa lämmön virtauksen suuntaa.
Tapoja geotermisen energian saamiseksi
Maalämpöenergian hyödyntämiseen lämpöpumpuilla on useita tapoja. Ulkoilman käyttö lämmitykseen on yleensä käyttäjälle tuttua, mutta maalämpöpumppujen tapauksessa energianlähteenä on maan alle varastoituva lämpö. Tämän tyyppistä energiaa harkitaan uusiutuva y käytännössä ääretön, joka tarjoaa lämmitystä ympäri vuoden tehokkaasti ja kestävästi.
Tämän tyyppisellä järjestelmällä on selkeä etu verrattuna muihin ulkoilmastosta riippuviin lämmitysmenetelmiin, kuten ilmalämpöön. Perinteinen lämpöpumppu laskee tehoaan, kun ulkolämpötila on liian kylmä, mutta maalämpöpumppu ei koskaan menetä tehokkuutta, koska pohjamaa säilyttää tasaisen lämpötilan pinnan sääolosuhteista riippumatta.
Maalämpöpumpputyypit: pysty- ja vaaka
Maalämpöpumppuja on kahta päätyyppiä, jotka eroavat toisistaan siinä, miten pohjamaasta lämpöä ottavat putket on asennettu:
- Pystysuuntaiset maalämpöpumput: Ne ovat suosituimpia ja asennetaan 150-200 metrin syvyyteen pinnan alapuolella. Tässä kokoonpanossa putket työnnetään pystysuoraan maassa oleviin reikiin, joiden läpi kiertää pakkasneste, joka nostaa lämpöä järjestelmän jäähdytysnesteeseen.
- Vaakasuuntaiset maalämpöpumput: Tässä tapauksessa putket sijoitetaan lähemmäksi pintaa, noin 6 jalkaa syvälle, jaettuna vaakasuoraan. Tämäntyyppinen asennus vaatii enemmän tilaa, joten se on ihanteellinen suurille tonteille. Vaikka se on halvempi kuin pystypumppu, se voi myös olla vähemmän tehokas lämmönsiirron kannalta.
Molemmissa järjestelmissä vaihtosondit voidaan asentaa maalle lähelle vesistöjä, kuten jokia, järviä tai laguuneja, ilman että tämä vaikuttaa järjestelmän tehokkuuteen.
Geoterminen talteenotto vedessä
Mielenkiintoinen variantti geotermisistä järjestelmistä on geoterminen veden keruu, jossa putket viedään suoraan vesistöihin, kuten järviin tai jokiin. Tämä järjestelmä on yksinkertaisempi ja halvempi asennuksen kannalta ja tarjoaa erinomaisen tehokkuuden niin kauan kuin vesiresurssit ovat käytettävissä.
Alkuinvestointi ja taloudellinen tuotto
Yksi maalämpöpumpun asennusta harkitsevien kohtaamista suurimmista esteistä on sen alkukustannukset. Geotermiset järjestelmät vaativat alussa merkittäviä investointeja, koska on tarpeen tehdä aikaisemmat maastotutkimukset, poraukset ja hankkia erikoislaitteita.
Esimerkiksi omakotitalossa maalämpöjärjestelmän asennus voi maksaa välillä 6.000 ja 13.000 euroa. On kuitenkin tärkeää korostaa, että vaikka alkuinvestointi on suuri, maalämpöpumppujärjestelmät mahdollistavat merkittäviä säästöjä pitkällä aikavälillä. On arvioitu, että käyttäjät voivat vähentää energiankulutusta lämmityksessä 30-70 % ja jäähdytyksen tapauksessa 20-50 %. Nämä säästöt mahdollistavat käyttötarkoituksesta riippuen alkuinvestoinnin kuoletuksen 5-10 vuodessa.
Tämän tekniikan käyttö hyödyttää paitsi järjestelmän omistajaa, myös ympäristöä, sillä uusiutumattomien energialähteiden kulutus ja sen mukana kasvihuonekaasupäästöt vähenevät merkittävästi.
Maalämpöpumput ovat ihanteellinen vaihtoehto niille, jotka haluavat minimoida pitkän aikavälin ympäristövaikutuksensa ja varmistaa samalla tehokkaan ja taloudellisen lämmitys- ja jäähdytysjärjestelmän.