Lämpöpumppu
Wikipedia
 |
Tätä artikkelia tai sen osaa on pyydetty parannettavaksi, koska se ei täytä laatuvaatimuksia. Voit auttaa Wikipediaa parantamalla artikkelia. Lisää tietoa saattaa olla keskustelusivulla. Tarkennus: "Tämä teksti toimii jatkossa johdantona lähinnä juuri ilmalämpöpumppuihin." |
Lämpöpumppu siirtää lämpöenergiaa kohteesta toiseen. Yleensä lämpöpumppu-käsitteellä tarkoitetaan sisätilojen lämmittämiseen tarkoitettuja laitteita, mutta jäähdyttävät laitteet, kuten ilmastointilaite, jääkaappi ja pakastin toimivat myös lämpöpumpun avulla. Yleisesti kaikki sellaiset laitteet, joissa jonkinlaisessa putkistossa kiertää lämpöä siirtävä välittäjäaine, ovat siis lämpöpumppuja. Viime vuosina huomio on keskittynyt tavallisten pientalojen lämmityspumppuihin julkisuudessa, mutta perinteisesti raskaassa energia- ja prosessiteollisuudessa on käytetty omanlaisiaan lämpöpumppuja jo myös vuosikymmeniä.
Sisällysluettelo |
[muokkaa] Tekniikan perusryhmittely
Pääryhminä toteutustekniikan mukaan voidaan erotella seuraavat pumpputyypit:
- lämpöenergialla toimivat absorptiopumput
- mekaanisella kompressorin työllä toimivat kaasu- ja nestepumput
Jälkimmäinen ryhmä on kasvattanut merkitystään kodin lämmitysenergian tuotannossa ja sen sisältä löytyvät seuraavat markkinoidut tuotteet lueteltuna vuoden 2006 myynnin suosion[1][2] mukaan:
- ilmalämpöpumput (ILP)
- maalämpöpumput (MLP)
- poistoilmalämpöpumput (PILP)
- ilma-vesilämpöpumput (IVLP)
Tämä teksti toimii jatkossa johdantona lähinnä juuri ilmalämpöpumppuihin.
[muokkaa] Toimintaperiaate
2. paisuntaventtiili
3. höyrystin (kylmä puoli)
4. kompressori
Tehokkaan järjestelmän yleistavoitteena on aikaan saada olomuodon muutos nesteestä kaasuksi lämmön välittämisestä vastaavalle kylmäaineelle kahdessa toisiinsa putkistolla liitetyssä kennossa, joista toisessa samalla sitoutuu lämpöä ja toisessa vapautuu.
Kylmäaineen höyrystyessä paisuntaventtiilin jälkeen väliaineen, kuten ilman, lämpötila laskee. Höyrystin siis sitoo lämpöä ympäristöstään (vrt. kaasupullo joka huurtuu pinnastaan). Kuten itse termikin kertoo, koko kylmäaineen kiertoprosessi tapahtuu alhaisemmassa lämpötilassa kuin ympäröivän väliaineen ja tämän vuoksi voidaan käyttää höyrystymislämpö ja lauhtumislämpö tehokkasti hyödyksi. Kompressorilla taas saadaan aikaan prosessin toteutuminen juuri halutulla lämpötila-alueella, koska paineen vaikutuksesta kylmäaineen höyrystymispistettä voidaan säätää sopivasti molemmissa lämmönsiirtokennoissa suhteessa ulkolämpötilaan.
Höyrystimessä kaasu lämpenee, jonka jälkeen se imetään alipaineella kompressoriin. Kompressorissa kaasun paine puristuksen myötä kasvaa ja se samalla lämpenee tiivistyessään. Tämän jälkeen se menee lauhduttimeen, jonka tarkoitus on saada aine jäähtymään ja tiivistymään nesteeksi. Lauhdutin luovuttaa siis lämpöä ympäristöön. Tämän jälkeen neste virtaa taas paisuntaventtiiliin ja kierros alkaa alusta. Lämpöpumppu toimii liki samoin kuin mikä tahansa kylmälaite, mutta käyttökohteena on lauhduttimen ympäristö ja tarkoituksena sen lämmittäminen.
Lämpöpumppuja on tekniikaltaan hyvin monenlaisia, mutta viime aikoina kallistuneen öljyn ja sähkön myötä suurimman suosion ovat maassamme saavuttaneet tavallisista ilmastointilaitteesta parannellut ilmalämpöpumput, joiden kauppa on vilkastunut Suomessa ripeimmin verrattuna kaikkiin muihin tyyppeihin. Yllä kuvattu prosessi kuvaa juuri parhaiten tällaisten pumppujen toimintaa, koska sen putkiston kylmäaineena toimii kaasu- ja nesteseos.
[muokkaa] Lämpökerroin
Laitteiston tärkein asia on se, että prosessi tuottaa enemmän lämpöä kilowatteina kuin mitä kompressori kuluttaa sähköä kilowatteina. Tällöin puhutaan lämpökertoimesta, esimerkiksi kun kompressori käyttää 2 kW sähköä ja lämpöpumppu tuottaa 4 kW lämpöä niin lämpökertoimeksi saadaan 2. Tällöin 4 kW lämpöä on onnistuttu siirtämään sisätiloihin ulkoilmasta käyttäen tähän 2 kW sähkötehoa siirtotyön suorittamiseen kompressorilla. Lämpökerroin usein merkitään englanninkielisistä sanoistaan johtuen lyhenteellä COP.
Lämpökerroin kertoo siis suoraan sen kuinka paljon enemmän lämpöä laite tuottaa kuin suora sähkölämmitys. Tämän avulla voidaan suoraan helposti laskea kuinka paljon halvempaa lämmön tuottaminen on lämpöpumpulla, kun tunnetaan asuinpaikkakunnan normaalin talven keskilämpötilat.
Lämpökertoimen käyttäytyminen on hyvin erilaista riippuen siitä mitä lämpöpumppua käytetään. Maalämpöpumpuillle on tyypillistä, että lämpökerroin pysyy korkeana ja vakiona korkeinta lämmitystarvetta vaativilla talven huippupakkasilla saakka. Ilmasta lämpöä ammentavilla järjestelmillä kuten ilma-ilma- ja ilma-vesilämpöpumpuilla taas lämpökerroin selvästi heikkenee kun pakkaset kiristyvät. Yleensä lämpöpumpulla lämmittäjän kannattaakin aina selvittää lämpöpumpun lämpökertoimet juuri oman paikkakuntansa talven keskilämpötiloissa[3] ennen minkään tietyn järjestelmän hankintaa.
Laitteiden valmistajien kansainvälisesti hyväksytyn standardin mukaan lämpökerroin (COP) yleensä mitataan ja ilmoitetaan mainoskuvastoissa +7 C asteessa. Tämä on kuitenkin maamme lämmitystarpeen pohjalta hieman harhaan johtava mittaustapa erityisesti ilmalämpöpumpuille, koska suurin lämmöntarve on talven pakkasissa. Ruotsissa on herätty ensimmäiseksi ratkomaan tätä ongelmaa siten, että markkinoista riippumattomat tahot (mm. Råd & Rön ja energiavirasto) testaavat ja mittaa aika ajoin laitteiden lämpökertoimia myös tyypillisissä pakkasolosuhteissa kuluttajia hankinnoissa auttaakseen. Myös Suomessa on aivan viime vuosina saatu muutama VTT:n maahantuojilla teettämä lämpökertoimien testaus aikaan tietyistä maahantuojien laitteista.
[muokkaa] Lämpöpumput ja ilmastopäästöjen vähentäminen
Mikäli lämpöpumpulla korvataan lämmitysöljyn polttoa, vähenevät hiilidioksidin ja muiden haitallisten kaasujen päästöt noin 35–50 prosenttia tuotettua lämpöyksikköa kohden.lähde? Jokaista polttamatta jäänyttä lämpöpumpulla säästettyä lämmitysöljylitraa kohti jää syntymättä noin 2,7 kg hiilidioksidia ilmakehään.lähde? Esimerkiksi Japani on julkistanut laajan investointiohjelman lämpöpumpputekniikkaan päästäkseen Kioton ilmastosopimuksen päästörajoihin.lähde?
[muokkaa] Katso myös
- Ilmalämpöpumppu
- Ilma-vesilämpöpumppu
- Maalämpö
- Poistoilmalämpöpumppu
- Absorptiopumppu
- Aurinkolämmitys
- Uusiutuva energia
[muokkaa] Lähteet
- ↑ Lämpöpumppujen myynti uuteen ennätykseen SULPU ry
- ↑ EHPA Heat Pump Statistics 2005 - EvaluationEuropean Heat Pump Association (EHPA)
- ↑ Ilmastotilastot kertovat Ilmatieteen laitos
[muokkaa] Aiheesta muualla
- Lämpöpumput käyvät kaupaksiYLE 11.2.2008
| Aurinkovoima: |
aurinkokenno | aurinkosähkö | aurinkolämmitys | aurinkokeräin | aurinkolämpö | lämpöpumppu | aurinkopaneeli | keskittävä aurinkovoima | aurinkotorni | aurinkokeitin | aurinkojäähdytys |
|---|---|
| Tuulivoima: |
merituulivoima | luettelo merituulivoimasta | tuulipuisto | tuulimylly |
| Vesivoima: | |
| Maa, vesi ja ilma: |
geoterminen energia | maalämpö | ilmalämpöpumppu | ilma-vesilämpöpumppu |
| Biologinen: |
biomassa | energiakasvit | puupolttoaine | pelletti | biopolttoaine | bioetanoli | E85 | biodiesel | biokaasu |
| Kemiallinen: | |
|
|
|
|
|
|
| Yhdyskuntasuunnittelu: |
valtakunnalliset alueidenkäyttötavoitteet - kaavoitus - maakuntakaava - yleiskaava - asemakaava - ranta-asemakaava - ympäristövaikutusten arviointi - ekokylä - yhteisökylä |
|---|---|
| Suunnitteluperiaatteet:: |
ekorakentaminen - aurinkoarkkitehtuuri - matalaenergiatalo - passiivitalo - nollaenergiatalo - plusenergiatalo - Suomen rakentamismääräyskokoelma |
| Lämmitys: |
aurinkolämmitys - kaukolämpö - lämpöpumppu - maalämpö - puupelletti - takka |
| Talotekniikka: | |
| Rakennustekniikka: |
rakennuksen vaippa - lämmöneriste - ilmansulku - ikkuna - ovi |
| Perinnerakentaminen: |
hirsirakentaminen - olkipaalirakentaminen - savirakentaminen - turpasmökki - terva - keittomaali - pellava |
| Organisaatiot: |
ympäristöhallinto - Ympäristöministeriö - Ympäristökeskus - ympäristölupavirastot - Asumisen rahoitus- ja kehittämiskeskus - Motiva |
