Miten maalämpö toimii

Maalämpö on uusiutuvaa energiaa, missä käytetään hyväksi maaperän lämpöä joka on lähtöisin auringosta tai maaperän ytimestä. Aurinko lämmittää Suomessa maaperää muutamien metrien syvyyteen saakka. Maahan sijoitettava keruuputkisto hyödyntä maaperän pintalämpöä, kun taas suurin osa porakaivosta saatavasta lämpöenergiasta on ns. geotermistä lämpöä, joka on lähtöisin maapallon ytimestä. Lämpö voidaan kerätä maasta kolmella eri tavalla: Porakaivolla, maahan sijoitettavalla keruuputkistolla eli maapiirillä tai vesistöön sijoitettavalla keruuputkistolla.

Lämmönlähteet

Porakaivossa kallioperään porataan yleensä 100-250m syvä porakaivo eli energiakaivo, johon asennetaan lämmönkeruuputkisto. On tärkeä mitoittaa porakaivon syvyys oikein, jotta kaivosta saadaan riittävästi lämpöä rakennuksen tarpeisiin. Liian lyhyeksi mitoitettu kaivo voi pahimmillaan aiheuttaa porakaivon jäätymisen ja kaivon menemisen käyttökelvottomaksi muutamassa vuodessa. Ammattitaitoinen urakoitsija huolehtii vastuullisesti oikeanlaisesta mitoituksesta eikä suosittele liian lyhyttä kaivoa saadakseen hinnan näyttämään edullisemmaksi asiakkaan silmissä.

Yhdestä porakaivosta saadaan maalämpöä maksimissaan n.250m2 neliöisen talon lämmitykseen, riippuen rakennuksen energiatehokkuudesta. Maaperän ja kallion väliselle maaosuudelle porataan maaputkitus teräsputkista. Maaputkitusta upotetaan kallioperään vähintään 2 metriä ja siitä alaspäin porakaivo porataan kallioperään. Tarpeen mukaan porakaivoja voidaan porata useita, ei kuitenkaan liian lähekkäin toisia jotta kaivot eivät syö toistensa lämpöenergiaa. Tarvittaessa kaivoja voidaan porata myös viistoon, jolloin kaivojen välistä etäisyyttä voidaan tontilla pienentää. Porakaivon poraaminen kestää 1-2 päivää riippuen pehmeän maakerroksen paksuudesta. Porauksessa syntyvä hienojakoinen porausjäte voidaan puhaltaa asiakkaan osoittamaan paikkaan tai mikäli sopivaa paikkaa ei ole urakoitsija huolehtii jätteen poisviennin ja asiallisen hävityksen. Porakaivo voidaan sijoittaa pienellekin tontille.

Maahan sijoitettava keruuputkisto sijoitetaan 1-1,5 metrin syvyydelle maaperään ja putkien keskinäinen etäisyys sivusuunnassa on n.1,2m. Aurinko lämmittää maaperän kesällä ja oikein mitoitetusta maapiiristä riittää maalämpöä koko vuoden tarpeisiin. Omakotitalouksissa maapiirin pituus vaihtelee yleensä 500-1000 metrin välillä.

Vesistöön sijoitettava keruuputkisto ankkuroidaan vesistön pohjaan vähintään kolmen metrin syvyyteen, jotta jäät eivät talvella vaurioita putkistoa. Keruuputkiston sijoittamiseen vaaditaan aina vesialueen omistajan lupa.

Maalämpöjärjestelmän keruuputkistossa kiertää pakkaskestävä lämmönkeruuneste joka on tavallisesti veden ja etanolin seos. Lämmönkeruunesteen pakkaskestävyys on n. -15c. LVI Eilola käyttää Altian ekologisia Naturet maalämpönesteitä.

Maalämpöpumpun toimintaperiaate

Keruuputkistossa kiertävä neste kerää maaperän luovuttamaa maalämpöä itseensä lämmeten keruukierroksen aikana muutaman asteen. Maalämpöpumpun höyrystimessä lämmönkeruuneste luovuttaa lämpöenergian lämmittäen höyrystimessä olevan kylmäaineen jonka lämpötila on n.-10c. Kylmäaineen lämmetessä se alkaa kiehua eli kylmäaine kaasuuntuu. Höyrystimen läpi menneen kylmäaineen lämpötila on n.0c . Tämän jälkeen kylmäaine kulkee kompressorin kautta, missä kylmäaineen paine nostetaan ja fysiikan lakien mukaisesti myös kaasun lämpötila kohoaa, paineistetun kylmäaineen lämpötila on n.100c. Lauhduttimessa kylmäaine luovuttaa lämpöenergian talon lämmitysjärjestelmässä käytettävän veteen. Lämmennyttä vettä voidaan käyttää talon lämmitykseen tai lämpimän käyttöveden tuottamiseen. Lauhduttimen läpi mennyt ja lämpönsä luovuttanut kylmäaine kylmäaine muuttu jälleen nesteeksi, kylmäaineen paine on edelleen suuri. Jäähtynyt kylmäaine kulkee paisuntaventtiilin läpi, missä paine ja lämpötila putoavat alkuperäisiin arvoihinsa. Jääkylmä (n. -10c) kylmäaine kulkeutuu jälleen maalämpöpumpun höyrystimeen ja prosessi toistuu toistumistaan.

Maalämpöpumpun energiatehokkuus perustuu ylläkuvatun prosessin tehokkuuteen. Kompressorin kuluttama sähköenergian tarve on vain 20-25% siitä energiasta mitä paineistetusta kylmäaineestaa saadaan lämpöenergiaa.

Maalämpö on erinomainen vaihtoehto rakennuksen viilentämiseen. Maalämpöjärjestelmään voidaan kytkeä erillinen maaviilennys eli maakylmä. Tällöin keruupiirissä kiertävää lämmönkeruunestettä käytetään tarpeen vaatiessa rakennuksen viilentämiseen. Maakylmä on erittäin edullinen tapa viilentää rakennus, viilennysenergia on ilmaista ja sähköä käyttävät vain kiertovesipumppu sekä viileän ilman huoneistoon jakava laitteisto. Ilmaisen energian osuus kokonaisenergiasta on maakylmässä tyypillisesti yli 95%. Maakylmä jaetaan huoneistoon erillisellä puhallinkonvektorilla, ilmanvaihdon kautta nykyaikaisella LTO-koneella tai kanavapatterilla. Mikäli kylmä jaetaan huoneistoon ilmanvaihtojärjestelmän kautta, on kiinnitettävä erityistä huomiota kanaviston huolelliseen eristämiseen kondenssivesivaaran vuoksi.

Lisää maalämmöstä voit lukea tästä.

Vaihda maalämpöön

Maalämpöön vaihto maksaa itsensä takaisin aina – esimerkiksi suurimmassa osassa omakotitaloja 5-8 vuoden kuluessa

Vanhan lämmitysjärjestelmän saneeraaminen maalämpöön sopii kaikkiin kiinteistöihin – omakotitaloihin, maatiloille, taloyhtiöille ja yritys- tai teollisuuskiinteistöille. Maalämmön säästöt näkee jo lyhyessäkin ajassa. Maalämpö kauttamme kaikenlaisiin tarpeisiin. Lue lisää Palvelumme sivulta.