Miten ilmavesilämpöpumppu mitoitetaan?

Jos laitteisto on teholtaan liian pieni, sähköä kuluu enemmän ja lämmityskulut kasvavat. Ongelmana voi olla myös, että alimittaisen järjestelmän lämpöteho ei riitä talon pitämiseksi normaalilämpöisenä kovimmilla pakkaskeleillä. 

Ylimitoitus sen sijaan aiheuttaa ulkoyksikössä olevalle kompressorille katkokäyntiä, mikä voi lyhentää kompressorin käyttöikää huomattavasti. Lyhyissä pätkissä käyvä lämpöpumppu ei myöskään ole yhtä energiatehokas kuin se olisi tasaisella ja pidemmällä käyntijaksolla. 

Ilma-vesilämpöpumppu mitoitetaan, selvittämällä paljonko lämmittämiseen kuluu energiaa vuoden aikana. Uudiskohteissa mitoituslaskelma saadaan rakennuksen suunnitteluohjelmista muun muassa erilaisten rakenteiden eristävyyden perusteella.  

Molempien laskentatapojen lopputuloksena saadaan mitoitusteholukema. Eli kuinka paljon lämpötehoa maksimissaan tarvitaan, jotta talo pysyy lämpöisenä mitoitusulkolämpötilassa. Oikea mitoitusulkolämpötila valitaan talon sijainnin perusteella.   

Usein mitoitusprosessin alussa ammattilainen käy läpi rakennuksen tiedot haastattelemalla talon asukkaita. Monesti kysymykset on hyvä käydä läpi kohdekäynnillä, jolloin asiantuntija voi helposti selvittää vastauksen myös kysymyksiin, joihin asukkaat eivät suoraan osaa vastata. 

Mitoittajalla on hyvä olla käytössään nämä tiedot: 

• Vanhat kulutuslukemat: öljyn ja sähkön yhteiskulutus
• Uudiskohteessa suunnitelmien mukainen lämmitystehon tarve
• Tieto talon kaikista lämmönlähteistä
• Arvio muiden energialähteiden käytöstä (esim. paljonko takassa on poltettu puita)
• Talon maantieteellinen sijainti
• Talon ikä, koko ja kunto
• Lämmitysverkko: lattialämmitys, patterilämmitys tai niiden yhdistelmä
• Talon asukkaiden määrä (eli paljonko lämmintä käyttövettä kuluu)
• Onko talossa käyttöveden kierto (ja voiko kierrossa olla mukana esimerkiksi pesutilojen lämmitystä)
• Talon pääsulakekoko.

Ilma-vesilämpöpumppujärjestelmän mitoittaja syöttää saamansa kohdetiedot maahantuojan mitoitustyökaluun. Kokeneella mitoittajalla on yleensä suoraan lähtötietojen perusteella sopiva kokoonpano mielessään. Usein simulointia suoritetaan vertailun vuoksi muutamalla eri laiteversiolla. Näin tehdään varsinkin sellaisissa tapauksissa, kun kohteen tiedoilla päädytään useampaan soveltuvaan ulkoyksikköversioon. 

Esimerkkilaskentaan voisi valita omakotitalon Järvenpäästä. Talon ja nelihenkisen perheen käyttöveden lämmitys tapahtuu öljykattilalla. Öljyä lämmitystoimintoihin kuluu 2 900 L vuoden aikana. 1 000 L öljyä sisältää 10 000 kWh energiaa, joten käytetyn energian kokonaismäärä on 29 000 kWh.  Jos öljyn hinnaksi määritellään 1,5 €/L, tulee vuoden lämmitysöljy maksamaan 4 350 €. 

Mitoitusohjelma ottaa automaattisesti huomioon, että öljykattila hukkaa osan öljyn energiasisällöstä. Kuumassa kattilassa on erinäköisiä lämpövuotoja, mutta suurin osa hukkaenergiasta katoaa suoraan taivaan tuuliin savukaasujen mukana. Laskelman mukaan vain 85 % energiasta saadaan hyödynnettyä talon ja käyttöveden lämmityksessä. Tämä tarkoittaa, että lämmitykseen on onnistuttu siirtämään energiaa 24 650 kWh. Eli energiaa on hukattu 4 350 kWh. 

Laskentatyökalu muuttaa vuoden aikana käytettävän energiamäärän suoraan mitoituslämpötilan mukaiseksi mitoitustehoksi. Järvenpään alueella mitoitusulkolämpötila on -26 °C. Tässä lämpötilassa talon ja käyttöveden lämpimänä pitämiseksi tarvittaisiin 8,8 kW:n lämmitysteho. 

Esimerkkikohteen lämmitys tapahtuu patteriverkoston avulla ja verkostossa kiertävän veden lämpötila mitoituspisteessä on asiakkaan tietojen ja vanhan lämmitysjärjestelmän asetusarvojen mukaan määritetty 50 celsiusasteeseen. 

Mitoitusulkolämpötilan verkoston lämpötila ja mitoitusteho kertovat mitoituksen tekijälle paljon. Sopiva valinta sisäyksiköksi on Ecodan-varaajayksikkö, sillä se sisältää kaikista kovimpia pakkaskelejä varten 9 kW sähkövastuksen, joka kattaa tarvittaessa talon lämmitystarpeen. Ulkoyksiköksi on hyvä valita laite, joka kykenee vielä pakkasillakin tuottamaan korkeampiakin lämpötiloja ja jonka mitoitusteho on lähellä kohteen tarpeita. Sopiva valinta tässä kohtaa on PUD-SWM80YAA. 

Kun myös sopiva ilma-vesilämpöpumppu on lisätty, ohjelma voi tehdä simuloinnin siitä, miten laitteisto tulee suoriutumaan laskennan kohteena olevassa talossa: 

• Alkuperäinen kulutus: 29 000 kWh (2 900 L öljyä)
  
• Kulutus ilma-vesilämpöpumppujärjestelmällä: 8 356 kWh (sähköä)
  
• Energian säästö: 20 644 kWh
  
• Alkuperäinen kustannus: 4 350 €/v (öljy 1,5 €/L)
  
• Kustannus lämpöpumppujärjestelmällä: 1 253 €/v (sähkö 0,15 €/kWh)
  
• Kustannussäästö: 3 097 €/v
  
• Alkuperäiset CO2-päästöt: 7 569 kg/v
  
• Lämpöpumppujärjestelmän CO2-päästöt: 644 kg/v (sähkön tuotannon päästöjen keskiarvon mukaan)
  
• Säästö CO2-päästöissä: 6 925 kg/v 

Säästöjä tulee siis huimia määriä niin energian, rahan tai päästöjen suhteen. Energian säästö perustuu ilma-vesilämpöpumppujärjestelmän ja öljykattilajärjestelmien väliseen eroon energiatehokkuudessa. Öljykattila saa hyödynnettyä energian 0,85 tehokkuuskertoimella, kun taas ilma-vesilämpöpumppujärjestelmä tuottaa lämmitysenergiaa talon tarpeisiin tehokkuuskertoimella 3.  

Kustannuksissa tapahtuvat säästöt liittyvät myös pienempään kulutettuun energiamäärään. Kustannussäästö toki vaikuttaa myös energian hinta. Tulevaisuudessa öljyn hinta voi olla huomattavasti korkeampikin. 

Päästöjen osalta säästö on paikallisesti koko alkuperäisten päästöjen osuus. Ilma-vesilämpöpumppujärjestelmä ei siis tuota päästöjä lämmittäessään taloa. Päästöt liittyvät tuotettuun sähköenergiaan ja ne vaihtelevat sen mukaan millä sähkö on tuotettu. Tulevaisuudessa energiantuotannon päästöt tulevat pienemään entisestään, joten laskennallinen päästölukema tulee myös olemaan pienempi. 

Lue lisää siitä, mitä mitoitustyökaluraportti kertoo.

Alueen koko vaihtelee eli ulkolämpötilapisteissä sen mukaan kuinka paljon lämmitysenergiaa kohteessa tarvitaan milloinkin. Esimerkiksi noin 0-asteen kohdalla on korkea piikki, joka tarkoittaa sitä, että ulkolämpötila on suurimman osan lämmityskaudesta kyseisellä alueella, jolloin suurin osa lämmityskäytön energiasta tarvitaan myös tällöin. 

Ammattitaitoiset jälleenmyyjämme auttavat sinua sopivan ilma-vesilämpöpumppujärjestelmän valinnassa. He suorittavat tarvittavat mitoituslaskelmat ja varmistavat parhaat mahdolliset säästöt ja toimintavarmuuden.  

Me maahantuojana koulutamme jälleenmyyjiämme jatkuvasti ja annamme tarvittaessa taustatukea parhaan mahdollisen ratkaisun löytämiseksi. Järjestelmäsuunnittelu perustuu vuosikymmenten kokemukseen ilma-vesilämpöpumppujen käytöstä Suomen ilmastossa, joten voit olla huoletta – me todella tiedämme mitä teemme.