Ilmavesilämpöpumpun mitoitus
Ilmavesilämpöpumpun mitoitus on tärkein yksittäinen tekijä koko järjestelmän toimivuudessa. Suurin osa ongelmista, joista ilmavesilämpöpumppujen yhteydessä voi kuulla – korkea sähkönkulutus, kylmät huoneet tai epäluottamus pakkaskestävyyteen – ei johdu itse laitteesta, vaan siitä, miten järjestelmä on mitoitettu.
Tässä artikkelissa käymme läpi selkeästi ja käytännönläheisesti, mitä ilmavesilämpöpumpun mitoitus tarkoittaa, mihin se perustuu ja mistä tiedät, että mitoitus on tehty oikein juuri sinun kotiisi.
Mitä ilmavesilämpöpumpun mitoitus tarkoittaa?
Ilmavesilämpöpumpun mitoitus ei tarkoita vain sitä, minkä tehoinen laite valitaan. Todellisuudessa mitoituksessa päätetään, kuinka suuri osa talon lämmitystarpeesta tuotetaan lämpöpumpulla ja milloin järjestelmä tukeutuu lisälämmitykseen. Ilmavesilämpöpumpun säästö ei perustu koviin pakkasiin, vaan korkeaan hyötysuhteeseen matalammilla lämpötiloilla, jotka vallitsevat suurimman osan vuodesta. Nykyaikaisten ilmavesilämpöpumppujen hyötysuhde säilyy -20 – -25°C asteeseen asti.
Hyvin mitoitettu järjestelmä:
- kattaa valtaosan vuoden lämmitystarpeesta energiatehokkaasti
- käyttää sähkövastusta tai muuta lisälämpöä vain silloin, kun se on järkevää
- toimii luotettavasti myös poikkeuksellisissa sääolosuhteissa
Oikean mitoituksen tavoitteena ei ole rakentaa järjestelmää, joka pärjää yksin jokaisessa mahdollisessa pakkasennätyksessä, vaan kokonaisuus, joka on taloudellinen, toimintavarma ja tarkoituksenmukainen koko elinkaarensa ajan.
Mitoitus lähtee talosta/tilasta – ei lämpöpumpusta
Yksi yleisistä väärinkäsityksistä on, että mitoitus alkaa laitteen valinnasta. Todellisuudessa prosessi on juuri päinvastainen: ensin selvitetään talon todellinen lämmitystarve, ja vasta sen jälkeen valitaan siihen sopiva järjestelmä.
Tähän vaikuttavat muun muassa:
- talon toteutunut energiankulutus
- rakennuksen koko, ikä ja eristystaso
- lämmönjakotapa (lattialämmitys tai patterit)
- käyttöveden tarve ja asukasmäärä
Kaksi samankokoista omakotitaloa voivat vaatia täysin eri tehoisen järjestelmän, jos toinen on 1970-luvulta ja toinen 2010-luvulta, ja asukasmäärä on eri. Tästä syystä pelkkä neliömäärä tai “yleinen suositus” eivät riitä mitoituksen perusteeksi.
Energiankulutus kertoo enemmän kuin neliöt
Yksi luotettavimmista ilmavesilämpöpumpun mitoituksen lähtötiedoista on toteutunut energiankulutus. Asiakkaan ilmoittama öljyn-, sähkön- tai kaukolämmön kulutus antaa realistisen kuvan siitä, kuinka paljon energiaa rakennus todellisuudessa tarvitsee. Asiantuntijan tehtävänä on erottaa tästä kokonaiskulutuksesta:
- tilojen lämmitykseen kuluva osuus
- käyttöveden osuus
- mahdolliset apulämmönlähteet, kuten takka tai ilmalämpöpumppu
Uudiskohteissa, joissa toteutunutta energiankulutusta ei vielä ole, energiantarve määritetään laskennallisesti rakennuksen lämpöhäviöiden, rakenteiden, lämmönjakotavan ja paikallisten sääolosuhteiden perusteella. Näin muodostetaan ennuste vuotuisesta energiankulutuksesta, jota käytetään mitoituksen pohjana samalla periaatteella kuin toteutunutta kulutusta saneerauskohteissa.
Toisin kuin esimerkiksi poistoilmalämpöpumpun, ilmavesilämpöpumpun mitoitus tehdään niin, että lämmitys toimii valtaosan vuodesta ilman apulämmönlähteitä.
Lue lisää ilmavesilämpöpumpun ja poistoilmalämpöpumpun eroista.
Talon ikä ja rakenne vaikuttavat huipputehoon
Energiankulutuksen lisäksi mitoituksessa tarkastellaan rakennuksen huipputehoa eli sitä, kuinka paljon lämpöä talo tarvitsee kovimmilla pakkasilla.
Vanhemmissa, lisäeristämättömissä taloissa huipputeho voi olla moninkertainen uudempiin rakennuksiin verrattuna. Esimerkiksi:
- 1970-luvun talo tarvitsee selvästi enemmän lämmitystehoa kuutiometriä kohden
- 2010-luvun ja sitä uudempien talojen lämmitystarve on usein huomattavasti pienempi
Huipputehoa ei kuitenkaan pidä sekoittaa vuotuiseen energiantarpeeseen. Kovimmat pakkaset kestävät yleensä vain lyhyen ajan vuodesta, riippuen maantieteellisestä sijainnista. Suurin osa lämmitysenergiasta kuluu huomattavasti leudommissa lämpötiloissa, jolloin ilmavesilämpöpumpun hyötysuhde on parempi.
Sähkövastus on osa toimivaa mitoitusta
Sähkövastus ei ole järjestelmän “hätävara” eikä merkki huonosta mitoituksesta. Päinvastoin: oikein mitoitettu sähkövastus on olennainen osa toimivaa ilmavesilämpöpumppujärjestelmää.
Sen tehtävänä on:
- varmistaa lämmitys kylmimmillä pakkasilla
- huolehtia käyttöveden riittävyydestä
- turvata toiminta poikkeustilanteissa
Hyvässä mitoituksessa sähkövastus pystyy tarvittaessa lämmittämään koko talon yksinään, mutta sitä käytetään vain silloin, kun se on kokonaisuuden kannalta järkevää.
Lue Halvin lämmitysmuoto -artikkelimme, jossa vertailemme Suomen yleisimpien lämmitysmuotojen kokonaiskustannuksia.
Miten mitoitus vaikuttaa ilmavesilämpöpumpun käyttöikään?
Ilmavesilämpöpumpun mitoitus vaikuttaa paitsi energiankulutukseen ja lämmitysmukavuuteen, myös järjestelmän käyttöikään. Lämpöpumppu on mekaaninen laite, jonka kompressori, venttiilit ja ohjausjärjestelmä toimivat sitä kuormittavammin, mitä epätasaisemmin laitetta ajetaan.
Osatehomitoitettu järjestelmä joutuu käymään pitkiä jaksoja täydellä teholla, erityisesti kylminä ajanjaksoina. Kyse ei ole kuitenkaan alimitoituksesta, vaan tällä ratkaisulla haetaan pumpulle mahdollisimman optimaalista käyttöä ja käyntijaksoja.
Toisaalta ylimitoitettu järjestelmä käy usein lyhyissä jaksoissa eli pätkäkäynnillä, mikä kuormittaa käynnistysten kautta sekä kompressoria että sähköisiä komponentteja.
Oikein mitoitettu ilmavesilämpöpumppu toimii suurimman osan ajasta tasaisella kuormalla. Tällöin käyntijaksot ovat pidempiä ja laite ehtii toimia optimaalisella hyötysuhteella. Tämä ei ainoastaan paranna energiatehokkuutta, vaan tukee myös laitteen pitkäikäistä ja häiriötöntä toimintaa.
Käytännössä mitoitus vaikuttaa siihen, kuormitetaanko järjestelmää ääripäissä vai hyödynnetäänkö sitä suunnitellulla käyttöalueella. Oikea mitoitus onkin yksi tärkeimmistä tekijöistä, joilla ilmavesilämpöpumpun käyttöikää voidaan ennakoivasti pidentää.
Haluatko varmistaa, että ilmavesilämpöpumppu mitoitetaan oikein juuri sinun kotiisi?
Asiantuntijamme tekevät maksuttoman kartoituksen – täytä vain lomake! LämpöYkkönen on tehnyt jo yli 100 000 energiaremonttia vuosien aikana.
Tiivistelmä
Ilmavesilämpöpumpun mitoitus perustuu rakennuksen todelliseen lämmitystarpeeseen, ei yksittäiseen laitekokoon tai nimellistehoon. Oikein tehty mitoitus lähtee talon energiankulutuksesta, rakenteista ja lämmönjakotavasta ja etenee näiden pohjalta kokonaisuudeksi, joka palvelee kohdetta luotettavasti eri sääolosuhteissa.
Kun mitoitus tehdään toteutuneen energiankulutuksen, rakennuksen ominaisuuksien ja paikallisten olosuhteiden perusteella sekä tarkistetaan usealla menetelmällä, syntyy järjestelmä, joka toimii tasaisesti, on kustannustehokas ja kuormittaa laitetta hallitusti. Oikea mitoitus ei vaikuta ainoastaan lämmitystehoon ja energiankulutukseen, vaan tukee myös ilmavesilämpöpumpun pitkää käyttöikää ja häiriötöntä toimintaa koko sen elinkaaren ajan.
Usein kysytyt kysymykset:
Riittää, kun mitoitus on tehty oikein. Ilmavesilämpöpumppu mitoitetaan kattamaan suurin osa vuotuisesta lämmitystarpeesta, ja kovimmilla pakkasilla lämmitystä täydennetään sähkövastuksella. Tämä on suunniteltu ja normaali toimintatapa, ei merkki puutteellisesta järjestelmästä.
Mitoitus perustuu talon toteutuneeseen energiankulutukseen, rakennuksen ominaisuuksiin, lämmönjakotapaan ja käyttöveden tarpeeseen. Näitä tietoja verrataan laskennallisiin arvoihin ja tarkistetaan mitoitusohjelmilla, jotta järjestelmää ei mitoiteta väärin.
Kyllä voi. Ylimitoitettu järjestelmä käy usein lyhyissä käyntijaksoissa, mikä voi heikentää hyötysuhdetta ja lisätä laitteen mekaanista rasitusta. Oikein mitoitettu ilmavesilämpöpumppu toimii tasaisemmin ja energiatehokkaammin.
Sähkövastus on suunniteltu osa ilmavesilämpöpumppujärjestelmää. Sen tehtävänä on varmistaa lämmityksen ja käyttöveden riittävyys kovimmilla pakkasilla ja poikkeustilanteissa. Oikein mitoitetussa järjestelmässä vastusta käytetään vain tarvittaessa.
Ei riitä. Samankokoiset talot voivat vaatia täysin eri tehoisen järjestelmän riippuen rakennusvuodesta, eristyksestä, lämmönjaosta ja energiankulutuksesta. Neliöt antavat vain karkean suuntaa-antavan arvon.
Mitoitus tehdään lähtökohtaisesti ilman apulämmönlähteitä, kuten takkaa tai ilmalämpöpumppua. Näin varmistetaan, että päälämmitysjärjestelmä toimii luotettavasti kaikissa tilanteissa, riippumatta siitä, miten apulämmönlähteitä käytetään.
Kyllä. Vesikiertoisen patterilämmityksen omaavien talojen mitoitukseen vaikuttaa erityisesti tarvittava menoveden lämpötila. Korkeammat lämpötilat lisäävät lämmitystehon tarvetta, minkä vuoksi mitoitus tehdään aina lämmönjakotavan mukaan.