Vesi-ilmalämpöpumppu vanhan tilalle, hinta asennettuna

Vesi-ilmalämpöpumppu öljy- tai sähkökattilan tilalle

Huom! ELY tuki poistuu, olemassaolevat määrärahat riittävät enää alle 10 000 asuntoon. Älä jätä rahaa pöydälle lojumaan, hae omasi!

Vesi-ilmalämpöpumpun hankinta on helppoa ja turvallista:

• Soita 044-3577 375 tai laita sähköpostia info@lampotilamestarit.fi
• Tarvekartoitus ja avaimetkäteen tarjous
• Avaimetkäteen toimitus ja käytönopastus
• Meiltä myös helposti jälkipalvelut kuten huollot

Olemme luotettava, sertifioitu ja asiakkaittemme suosittelema vesi-ilmalämpöpumppujen erikoisosaaja tuhansien kohteiden kokemuksella.

Tällä sivulla kerromme asioita vesi-ilmalämpöpumpuista teknisellä tasolla itseopiskelua varten, mutta voit myös ulkoistaa sen kokonaan meille halutessasi. Nykyaikainen ja oikein asennettu vesi-ilmalämpöpumppu ei vaadi käyttäjältään mitään erityistä osaamista arkikäytössä.

Olemme henkilökohtaisesti olleet mukana näkemässä ja toteuttamassa vesi-ilmalämpöpumppujen esiinmarssia Suomessa toista vuosikymmentä, meillä on ratkaisevaa kokemusta sekä ammattitaitoa siihen liittyen.

Vesi-ilmalämpöpumpun yleistietoa navigointi:

Hinta - Mitoitus - Vertailu - Sisäyksiköt - Puskurivaraajat

Vesi-ilmalämpöpumppu voi saada erilaisia valtion tukia

Lämmityksen saneeraukseen on mahdollisuus seuraaviin tukimuotoihin tällä hetkellä.

• Kotitalousvähennys työn osuudesta 60%, kun luovutaan öljylämmityksestä
• Kotitalousvähennys työn osuudesta 40%, kun luovutaan muista lämmönlähteistä
• ARA energia-avustus energiatehokkuuden parantamiseen
• ELY energia-avustus öljylämmityksestä luopumiseen

Vesi-ilmalämpöpumpun lämmityksen mitoitus ja valinta

Vesi-ilmalämpöpumpun valinta voi tuntua hankalalta. Laitteista löytyy korulauseita tursuavia esitteitä, joissa on pitkiä listauksia erilaisia numeroita ja arvoja. Tämän sivun tarkoituksen on käydä läpi vesi-ilmalämpöpumppuun liittyvää valintasuoritusta portaittain.

Ennen lämpöpumpun valintaan ryhtymistä sinun on tiedettävä lämpöpumpun mitoituksesta jotain, joka on vesi ilmalämpöpumpun valinnan ydinkysymyksiä. Mitoitus voidaan tehdä eri tavoitteista, joka vaikuttaa siihen mihin laitevalintaan päädytään.

Mitä tarkoitetaan vesi-ilmalämpöpumpun mitoituksella?

Lämpöpumppu tulee korvaamaan nykyisen keskuslämmityksen, joten sen on suoriuduttava mielellään rakennusmääräysten sille asettamasta rajasta joka on asunnon tarvitsema lämpöteho 21C huonelämpötilan ylläpitämiseksi, kun ulkona paukkuu -26C pakkanen. Valtaosasta asuntoja tämä tehontarve on alle 9kw.

Määräys ei kuitenkaan ota kantaa siihen miten tuohon tehoon päästään, vaan kyseessä on asumismukavuuden turvaaminen.

Melkein kaikissa vesi-ilmalämpöpumpuissa on nykyisin sisäänrakennettuna 9kw varavastus tästä syystä, joten mitoituksen perustetta ei löydy sääntökirjoista.

Mitoituksella tarkoitetaankin kiertoteitse laitteen energiatehokkuutta eli sen tuomaa säästöä ja näitä kiertoreittejä tähän lopputulokseen löytyy mielestämme kolmea erilaista.

Energiatehokkuuden eli mitoituksen tavoitteita on kolmea tyyppiä

• Säästömitoituksessa pyritään valitsemaan vesi-ilmalämpöpumppu, joka on taloudellisesti kannattavin eli tuottaa parhaan säästön
• Osatehomitoituksessa pyritään valitsemaan vesi-ilmalämpöpumppu, jonka kompressoriteho riittää johonkin ulkolämpötilaan asti ilman varavastuksen tarvetta
• Täystehomitoituksessa pyritään valitsemaan vesi-ilmalämpöpumppu, joka pystyy tuottamaan kaiken tarvittavan lämpöenergian ilman varavastuksen käyttöä.

Miten saat tietoosi asuntosi tehontarpeen?

Tehontarve voidaan laskea kahdella eri tavalla

• Rakennukselle tehdään ammattilaisen toimesta energialaskelma, jossa lasketaan lämpöhäviöt seikkaperäisesti eristeiden paksuuden, ikkunoiden pinta-alan jne. avulla. Asuntokannan uudistuessa laskelma on yhä useammin saatavilla, koska se on niissä pakollinen.
• Rakennuksen lämpöhäviö takaisinlasketaan ns. keskimääräisen ilmastomallin avulla, mihin syötetään asunnon vuosittainen energiankulutus. Sen lopputuloksena on melko hyvä arvaus tehon tarpeesta siten kuin se on käytännössä toteutunut.

Toteutuneen kulutuksen perusteella tehtävä tehontarpeen arviointia käytetään pohjana lähes poikkeuksetta omakotitalojen kohdalla.

Tehontarpeen laskuri

Lämmitysmuoto
Öljykattila
Sähkökattila
Energiavaraaja, pieni
Energiavaraaja, iso

Kuuman käyttöveden tarve (EN 16147)
(S) 1 henkilöä tai 2 säästeliästä
(M) 2-3 henkilöä
(L) 4-5 henkilöä
(XL) 4-5 henkilöä, suuri kulutus

Vuosittainen energian kulutus
litraa öljyä

Laskutulos
Vuosikulutus	18000 kwh
Lämmitys täysteho -26C	6 kw
Riittävä varavastusteho	9 kw

Vesi-ilmalämpöpumpun vertailu täystehomitoitukseen

Kun mitoituksen olennaiset asiat ovat tiedossa, voidaan käsitellä ensin täystehomitoitusta. Täystehomitoitus on hyvin yleinen ja vaistonvarainen lähestymiskulma. Kun ostat auton, sen kiihtyvyys ja hevosvoimat ovat korkealla hankintapäätöksen kriteereissä..ainakin aluksi.

Täystehomitoituksella tarkoitetaan vesi-ilmalämpöpumpun tuottotehon mitoitusta kompressorilla -26C pakkaselle asti ilman varalämmön apua.

Käyttövesi ei ole tärkeää täystehossa

Mitoituksessa ei tavallisesti huomioida käyttövettä, vaan ainoastaan asunnon lämmitys. Käyttövesi ei liity oleellisesti vuotuiseen energiatehokkuuteen vesi-ilmalämpöpumpussa, koska asunnon lämmitys vastaa usein 80% tehontarpeesta ja vuotuisissa säästöissä jopa 90% osuutta.

Mikäli tehomitoituksessa haluaa huomioida myös käyttöveden, lämmitystehoon on lisättävä vähintään 1kw tuottotehoa mitoitukseen.

Käyttövesi tulee kuitenkin tehtäväksi hetkellisinä piikkeinä suihkuhetkien jälkeen, joten mitoituksen kylmässä pisteessä sekään lisäys ei välttämättä takaa tehon riittävyyttä, vaan ääriolosuhteissa saattaa varavastus napsahtaa päälle käyttöveden lämmitykseen kaikesta huolimatta.

-26C pakkaselle lämmitykseen täystehomitoitetussa laitteessa tuo lisäreservi löytyy ilman erikseen huomioonottamista 99% vuoden tunneista. Ilmatieteen laitoksen mukaan -26 pakkasia esiintyy 1-vyöhykkeen alueella nykyisin ja tulevaisuudessa alle yksi tunti vuodessa keskimäärin.

Lopputuloksena on siis se, että käyttövettä ei kannata ottaa huomioon mitoituksessa, mutta sekin on mahdollista tehdä.

Lämmönjakomenetelmä on tärkeässä osassa

Vesi-ilmalämpöpumpun suorituskyky ja hyötysuhde laskee, kun lämmitysveden lämpötila nousee. Siksi lämmönjakomenetelmällä on merkittävä vaikutus valinnassa jos haluat etsiä täystehomitoitetun laitteen, sillä niiden vaikutus kumuloituu sitä suuremmaksi mitä kylmempään mitoitusta tehdään. Veden lämpötila voi jopa nousta niin korkeaksi, että laitteen toimintarajat ylittyvät ja tässä vaiheessa lämmöntuotto siirtyy kokonaan sähkövastuksille.

Vesi-ilmalämpöpumppu täystehomitoituksella patteritalouteen

Kun harkitset täystehomitoitusta vanhoihin pattereihin, siirtyy lämpöpumpun valinta välittömästä kalleimpaan laitaan. Silloin puhutaan yleisesti korkean lämpötilan pumpuista (HT, EVI ymv. lisänimet). Näillä lämpöpumpuilla kyetään tekemään tavallisesti yli 60C vettä -15C ulkolämpötilaan saakka ja 55C tuotto tyypillisesti säilytetään -25C pakkasille asti.

Asunnon lämmönsäätö

Asuntojen keskuslämmitystä säädetään ulkolämpötilan perusteella sekoittajaventtiilissä. Kun ulkolämpötila laskee, lämmitysveden lämpötilaa nostetaan ja näin siirtyy enemmän tehoa huoneilmaan. Patteri- ja lattialämmitystermostaateilla tehdään lopullinen hienosäätö huoneilmaan jos tarve vaatii.

Suomalaisten suosikkisäädin on Ouman EH-80, jonka säätötaulukko näkyy viereisessä kuvassa. Siinä oleva C-käyrä on yleisin patteritalouksista tuottaen noin 55C patteriveden täystehomitoituksen ääripisteessä (-26C).

Pienemmässä osassa asuntoja mitoituspiste on tätä korkeampi D tai jopa F käyrä. Silloin täystehomitoituksen tulee hankalammaksi, koska paraskaan lämpöpumppu ei välttämättä kykene suoriutumaan tarvittavasta veden lämpötilasta kaikissa olosuhteissa.

D/F kohteessa pattereiden vaihto tehokkaampiin saattaa olla taloudellisesti kannattavaa, jolla saadaan energiatehokkuus korkeammaksi.

Vesi-ilmalämpöpumppu täystehomitoituksella lattialämmitystaloudessa

Lattialämmityksessä joka on vastaavasti B-käyrä voidaan valita laajemmasta valikoimasta lämpöpumppuja, koska lähes kaikki mallit pystyvät toimimaan lattialämmityksen tarpeisiin aina -26C pakkaselle asti veden lämpötilan pysytellessä alle 40C tuntumassa silloin.

Lattialämmityksen erityistarpeet

-90 luvun jälkeen asuntojen pinta-ala on ollut kasvussa ja lämpötehontarve laskussa. Tästä syystä asunto voi olla iso, mutta laskuri antaa täystehomitoitukselle maltillisen arvon.

Lattialämmityksellä lämpöpumpun hyötysuhde on melko korkea, joka aiheuttaa ulkoyksikön lämmönvaihtimen voimakasta huurtumista pakkasella. Ilmaistehoa otetaan ulkoilmasta niin paljon, että kosteutta tiivistyy suuria määriä.

Lattialämmitystaloudessa voi olla viisasta ottaa fyysisesti isompikokoinen ulkoyksikkö huolimatta mitoitusarvosta, koska silloin kosteudelle on enemmän pinta-alaa tiivistymiseen ja huurteen sulatusväli harvenee.

Vesi-ilmalämpöpumpun vertailu osatehomitoituksessa

Aiemmassa sarakkeessa käsitelty täystehomitoitus tuottaa usein melko kalliita lopputuloksia, joten budjettipaine saattaa ohjata maltillisempiin ratkaisuihin. Tehoja viilaamalla katoaa paketeista usein oheistarvikkeiden perusteita, kuten työsäiliöt ja sulatusveden keruuputket.

Kuitenkin kaikilla varusteilla on jokin hankintakustannus, mutta ainoastaan lämpöpumppu on niistä säästöä tuottava komponentti.

Mihin pakkaseen vesi-ilmalämpöpumppu kannattaa mitoittaa?

Täystehomitoituksesta voi pudottaa rankalla kädellä pakkasasteita pois ilman, että muutos näkyy juurikaan vähentyneinä säästöinä. Itse asiassa laitteille muodostuu väistämättä ihanteellisia suorituskykypisteitä, teholuokan madaltaminen voi parantaa laitteen vuotuista energiatehokkuutta, mikäli se siirtyy kohti tätä pistettä.

Eteläsuomen ilmastossa 95% lämmitystehon tarpeesta vuositasolla muodostuu -15C pakkaselle asti eli mitoituksen ulottaminen -26C asti kattaa vain +5% vuosienergiasta.

Siitä syystä voidaan sanoa, että yli 95% mitoitukset ovat yli-investointeja jota on vaikea perustella lisääntyvillä säästöillä.

Sen lisäksi että vuositasolla energiaa kuluu vain vähän -26C - -15C välimaastossa, putoaa vesi-ilmalämpöpumpun hyötysuhde tuolla alueella melko matalalle oli kyseessä mikä laite hyvänsä ja sitäkin kautta säästöä on hankalampi sieltä ammentaa.

Kannattavimmat kompressorimitoitukset putoavat välimaastoon -15C - -7C pakkasta

Jos vesi-ilmalämpöpumppu saavuttaa maksimikapasiteetin kompressorillaan lämpimämmässä kuin -7C lämpötilassa, sen vuosittain tuottama lämmitysteho ei enää kata yli 80% tarpeesta ja silloin laskennallisesti ollaan useinkin ali-investoinnin äärellä.

Ali-investoinnilla tarkoitetaan tilannetta, jossa lisäpanostuksella oltaisiin saatu kuoletettua isompitehoinen laite lisääntyneiden säästöjen ansiosta.

Nordic koneiden tehot ovat kasvaneet jatkuvasti

Ali-investoinnin aikaansaaminen kärkimerkkien kanssa on varsin hankalaa. Ne ovat jatkuvasti kehittäneet nordic valikoimiaan, jotka ovat ovat eriytyneet omaksi valikoimakseen keskieuroopan valikoimista. Keskittymisen ja kohdentamisen myötä niistä on poistunut pieniä teholuokkia, joilla olisi aikaisemmin voinut aikaansaada heikon lopputuloksen liian pienellä teholuokalla.

Esimerkiksi nykyisen Daikin Altherma 08 lämmitysteho -15C pakkasella voi vastata hyvinkin 16-teholuokan konetta 10 vuoden takaa.

Ongelma voi putkahtaa esiin lähinnä isoissa rakennuksissa, jossa vuosittainen energiankulutus huitelee 4000L öljyä tai 35000kwh sähköä.

Osatehomitoitus on säästömitoituksen kaltainen

Valmistajien omat laskentakaaviot tuottavat yleensä tuloksia, jotka korostavat lämpöpumpun pakkastehoon liittyviä ominaisuuksia ja ne taipuvat hyvin hankalasti mihinkään muuhun käyttöön. Niillä tehdyt mitoitukset ovat hitaita toteuttaa ja alttiita tietyille vääristymille jos niillä yritetään saavuttaa esimerkiksi vertailevaa mitoitusta.

Tästä syystä laskelmien vertailu voi käydä vaikeaksi ja vertailevaa tarjousta eri tehovalintojen kesken ei monesti edes tehdä.

Monipuolisempi ja helpommin lopputuloksia vertaileva mitoitustapa onkin seuraavana tuleva säästömitoitus, jossa keskitytään asian ytimeen eli energiatehokkuuden maksimointiin.

Vesi-ilmalämpöpumpun vertailu säästömitoituksessa

Säästömitoituksessa valitaan suoraan energiatehokkain vesi-ilmalämpöpumppu kohteeseen, eli ei keskitytä laitteen yksittäisiin suoritusarvoihin vaan kokonaisuuteen. Koska laitteen energiatehokkuus riippuu sen vuosittaisesta kuormitusasteesta, ulkolämpötilasta, lämmönjakoperiaatteesta, asukkaiden määrästä ym. lukemaa ei löydy esitteestä vaan se pitää laskea uudelleen parametrien vaihtuessa.

Säästömitoitus yhdistää kaikki mitoitusperiaatteet

Ylläolevat muuttujat ovat tiukasti sidoksissa asunnon vuosittaiseen energiakulutukseen. Sen vuoksi voidaan tehdä kuvaaja, jossa kasvava vuotuinen energiantarve muodostaa jokaiselle laitteelle sen arvioidun vuosittaisen energiatehokkuusarvon SCOP-laskelma eli laskennallinen kausihyötysuhde.

Sen lisäksi se sisällyttää käyttöveden vaikutukset standardin M-periaatteen kulutuksessa, joka on meidän asiakaskunnassa yleisin (2-3 henkilöä asunnossa).

Tekemässämme taulukossa laitteen kuvaajan viiva päättyy, kun vuosittainen lisävastuksen käyttöaste ylittää 5% koko lämpöenergian tarpeesta. Kaaviota seuraamalla et oikeastaan voi siksi saada aikaan alimitoituksia.

Asunnon kulutuksen lisäksi on kaaviot jaoteltava lämmönjakoperiaatteen mukaan erilleen, johon riittää tavallisesti kaksi tilannetta Suomessa, lattialämmitys ja normaalit C-säätökäyrän patterit.

Laitteistovalinta yhdellä silmäyksellä

Jos otamme esimerkiksi patteritalouden, jonka energiatarve vuodessa sisältäen käyttöveden on 22500kwh (joka on erittäin yleinen), voimme nopeasti arvioida erilaisten laitepakettien vaikutuksen kaaviosta.

Saamme taulukosta vuodessa toteutuvan (laskennallisen) hyötysuhdevertailun sähkön vuosiottoteho vs. luovutettu lämpö.

Vesi-ilmalämpöpumpun säästömitoitus patteritaloudessa

Esimerkkipiirroksesta näemme, että energiatehokkuuden osalta monet laitteistovaihtoehdot ovat lähes identtiset säästöiltään. Varteenotettavia ovat R06, R08, HT08 ja HT12. Näistä voidaan melkein suoraan rajata R06 ulos sen vähäisen hintaeron vuoksi ja HT12 asia on päinvastoin (hintaero suurehko), jolloin vertailemme LT08 ja HT08 laitteita.

Kaaviosta paljastuu monelle yllättävä seikka, teholuokan kasvattaminen voi pudottaa saavutettavaa säästöä. Syy tähän on yksinkertaistettuna se, että laite toimii alitehoilla huonommalla hyötysuhteella.

Paljonko säästän euroissa?

Yllä vertailtavien Laitteiden energiatehokkuusero on noin 3.0 vs 3.4 ja tällä vuositarpeella (22500kwh) sähkön kulutus R08 22500/3.0 = 7500kwh vs HT08 22500kwh / 3.4 = 6600kwh. Energiatehokkaampi laite säästää siten 900kwh enemmän sähkönkulutuksessa.

Säästön ero riippuu sähkön hinnasta, koska pankkitilillä ei ole kilowattitunteja. Sähkön hinta voidaan olettaa siirtoineen 15snt/kwh. Silloin tässä esimerkissä jää käteen parhaimmalla laitteella 900kwh * 15snt = 135€ vuodessa enemmän säästöä.

Vesi-ilmalämpöpumpun säästömitoitus lattialämmitystaloudessa

Lattialämmityksellä laitteisiin muodostuu isompi hajonta jos vertailu tehdään samalla energiankulutuksella 22500kwh.

Patterilämmitykseen verrattuna myös R11 nousee vaihtoehdoksi, koska sen kompressori on suunniteltu toimimaan matalammilla lämpötiloilla ja sen isompi lämmönvaihdin toimii lattialämmityksessä R06/08 vaihtoehtoa paremmin.

Energiatehokkuuden erot R08 vs R11 vs HT08 ovat 3.5 vs 3.4 vs 3.9 eli erot ovat suurempia ja energiatehokkuus kautta linjan patteritaloutta parempi.

Jottemme toista ylläolevia kaavoja, sähkön kulutuserot ovat laitevalinnoilla 6400kwh vs 6600kwh vs 5800kwh. Rahassa mitattuna R08 ja R11 ovat likimain samat ja HT08 lisää noin 100€ verran säästöjä.

Vesi-ilmalämpöpumpun sisäyksiköiden erot

Sisäyksiössä on yleensä varaaja integroituna tai joissain tapauksissa varaaja on erillinen. Erilliset varaajat ovat kuitenkin hiljalleen siirtyneet historiaan, koska ne aiheuttavat ylimääräisiä kustannuksia ja tilavaatimuksia asennukseen.

Integroitu vai erillinen varaaja

Sisäyksikön näkyvin ero on siinä, onko varaaja integroitu lämpöpumpun sisäyksikköön vai erillinen. Integroidussa ratkaisussa yksikkö on tyypillisesti jääkaapin näköinen ja sen alaosa muodostuu käyttövesisäiliöstä ja yläosassa on valtaosa lämmitystekniikasta näyttöpaneeleineen.

Erillisvaraajassa lämpöpumpun sisäyksikkö (nk. hydroboksi) kiinnitetään seinälle ja siitä kytketään putket erilliseen säiliöön. Varaajan on sovelluttava hybridikäyttöön, eli tavallinen rivitalon "jäspi" ei ole kytkettävissä lämpöpumppuun.

Varaajien valmistusmateriaalien erot

• Ruostumaton teräs (RST). Yleensä kaikkein pitkäikäisin ja turvallisin vaihtoehto. Niissä ei tarvita suoja-anodia, mutta yksi heikkous niillä on. Ruostumaton teräs ja kloori muodostaa syöpymisriskin ja jos käytössäsi on klooriin perustuva vedenpuhdistin tai talousalueella vettä kloorataan voimakkaasti on harkittava muita vaihtoehtoja.
• Emaloitu teräs. Musta pelti emaloidaan kuin perinteinen rautakattila, jonka pinnoite kestää käytännössä mitä tahansa. Kovassa pinnoitteessa esiintyy aina mikroskooppisia halkeamia, joita vastaan säiliöön on asennettu suoja-anodi. Anodi siirtää halkeamakohtiin kohdistuvan korroosion itseensä ja kuluu hiljalleen pois. Teknisesti tämä ratkaisu on lähes ikuinen, mutta valitettavasti anodi pitäisi tarkastaa noin vuoden välein joka lopulta unohtuu ja anodi pääsee kulumaan loppuun salaa.
• Musta teräs. Pinnoittamaton teräslevystä hitsattu säiliö on suojaamattomana ja siinä säilötään ainoastaan hapetonta lämmitysvettä. Korroosiota ei tapahdu, koska reaktio tarvitsee happea. Käyttövesi lämmitetään säiliön sisällä kuparisessa kierukassa, jolloin säiliön vesi ei koskaan pääse tekemisiin hapellisen veden kanssa. Tämä ratkaisu on käytännössä ikuinen ja ainut tapa pilata säiliö on ulkoisen vuodon korroosiossa, esimerkiksi huonosti tiivistetty kierreosa tihkuu vettä eristeen sisään kymmeniä vuosia ruostuttaen sen lopulta.

Varaajien rakenteelliset erot

Vesi-ilmalämpöpumpun käyttövesivaraajan sisuskaluissa on merkittäviä eroja riippuen siitä, onko säiliö täytetty käyttövedellä vai lämmitysvedellä.

Käyttöveden lämmityksen kaksi eri periaatetta:

• Säiliössä on lämmin käyttövesi, käyttövesi tulee suoraan säiliöstä hanalle
• Säiliössä on lämmitysvesi, käyttövesi tulee säiliössä kiertävän kierukan kautta hanalle

Kun säiliössä on kuuma käyttövesi, hanalle tuleva vesi tulee suoraan säiliöstä ja säiliön tilavuus on suoraan vertailukelpoinen käytettävissä olevalle veden määrälle. Jos 230L säiliö asetetaan esimerkiksi 56 asteeseen, tulee hanasta korkeintaan 230L 56 asteista vettä ja 40 asteiseksi sekoitettuna sitä saadaan noin 330L. Suihkuveden määrä mitataan yleensä 40C veden lämpötilasta.

Jos säiliössä on lämmitysvesi, silloin säiliön sisällä on kampakuparikierukka joka läpi kulkeva kylmä vesi lämpenee kuumaksi käyttövedeksi. Tässä ratkaisussa hanasta tulevan veden lämpötila ei ole yhtä korkea kuin varaajassa oleva vesi. Kun varaajan säiliön lämpötila laskee 40 asteeseen, alkaa hanasta tuleva vesi olemaan jo selvästi alle sen lämpötilan eli kapasiteetti on alhaisempi.

Tästä syystä kierukkamallisessa toteutuksessa vesisäiliön tilavuus olisi oltava selvästi suurempi kuin toisessa ratkaisutavassa, jotta epäsuoran lämmitystavan tappio saadan kompensoitua. Toinen vaihtoehto on nostaa säiliön lämpötilaa, joka nostaa kapasiteettia samalla, mutta heikentää veden lämmityksen hyötysuhdetta.

Daikin varaajissa käyttövesi on säiliössä ilman kierukkaa.

Vesi-ilmalämpöpumpun käyttöveden mitoitus

Käyttövedelle on olemassa laskukaavoja henkilömäärän mitoitukseen. Koska laitevalmistajien vaihtoehdot sillä saralla ovat varsin rajatut, asiaa voidaan suoraviivaistaa varaajan esitteessä (yleensä) olevaa enegiatehokkuuden mitoitusmerkintää.

Merkintä L on tarkoitettu 3-4 henkilön käyttöön ja XL 4-5 henkilön. Jos käyttöveden tarve on jostain syystä vielä suurempi, esimerkiksi ammetta käytetään ahkerasti tai pihalla pestään hevosia voivat normaalit ratkaisut olla riittämättömiä.

Muuta vesi-ilmalämpöpumppun valintaan liittyvää

Aiemmin käyty mitoitusasia käsittää merkittävimmän osan laitteen valintaan liittyen, mutta muitakin vaikuttavia seikkoja on.

Vesi-ilmalämpöpumppujen lämmönsiirron eroavaisuudet

Laitteiden pääasiallinen tekninen jaottelu kolmeen eri kategoriaan lämmönsiirtoaineen mukaan:

• Kylmäainekiertoiset kaksiosaiset (refrigerant split). Järjestelmä on jaettu kahteen osaan, jossa lämmönluovutus veteen tapahtuu sisäyksikössä. Ulko- ja sisäyksikön välillä kiertää kylmäaine. Järjestelmässä etuja ovat mm. jäätymättömyys, pitkät putkitukset sallittuja ulkonakin ja putkien lämpöhäviöt olemattomat.
• Vesikiertoiset kaksiosaiset (hydro split). Järjestelmä on jaettu kahteen osaan, jossa lämmönluovutus veteen tapahtuu ulkoyksikössä. Ulko- ja sisäyksikön välillä kiertää lämmitysvesi. Hydrospliteissä on ainoastaan lämmönvaihdin ulkona jäätymisalttiina, joka on yleensä suojattu hyvin sitä vastaan.
• Yksiosaiset (monobloc). Järjestelmässä on ainoastaan ulkoyksikkö, joka ei tarvitse erillistä sisäyksikköä. Ulkoyksikössä kiertää lämmitysvesi. Näissä ratkaisuissa ulkoyksikössä on enemmän vesiosia koneen sisällä ja jäätymisarkuus on korkeampi.

Erot eivät vaikuta laitteen käyttöön, mutta veden kierrättäminen ulkoyksikössä Suomen olosuhteissa muodostaa jäätymisriskin jota vastaan on suojauduttava eli vaikuttaa asennukseen ja ylläpitoon.

Monobloc malleissa lisäksi hyötysuhteet on mitattu ilman putkitusten tai sisälaitteiden häviöitä, jolloin toteutuvat arvot ovat epärealistisempia kuin vastaava hyrdo- tai kylmäainesplit arvot.

Ulkovesikiertoisten laitteiden lisäsuojaus

Suojaustapoja veden jäätymiselle putkissa hydrospliteissä ja monoblokeissa:

• Lyhyt putkimatka ulkosalla on tärkeä ja se rajoittaa sijoitteluvaihtoehtoja. Jos veden kierto esimerkiksi katkeaa vian seurauksena, pitkä ulkoputkitus jäätyy nopeasti umpeen ja estää samalla kierron uudelleenkäynnistymisen korjauksenkin jälkeen.
• Putkien lämpöeriste ja sen ylläpitäminen ehjänä. Eriste vaatii usein vuotuista korjaamista mm. lintujen rikkoessa niitä. Kylmäputkituksissa taasen paljastuva kupari ei aiheuta muuta kuin lisääntyvää lämpöhäviötä (joka on paljon pienempi putken halkaisijan ollessa pienempi).
• Sähkölämmitys ulkoyksikössä vikatilanteissa, esim. Althermassa lämmönvaihtimeen on kiinnitetty vastus kytkeytyy päälle
• Jäätymissuojat ulkoputkissa, jotka tyhjentävät niissäolevan veden jos niiden lämpötila laskee lähelle nollaa. Althermassa pakollinen lisävaruste.

Asennuksissa ulkovesikiertoiseen laitteeseen liittyviä riskitekijöitä laiminlyödään todella usein.

Vertailu SCOP arvojen perusteella

Vesi-ilmalämpöpumppuja voi vertailla SCOP arvojen perusteella, JOS vertailtavissa laitteissa on lähes sama pDesign arvo eli mittausteho. Tämä arvo vaikuttaa siihen, millä tehokkuudella laitetta on testattu eri ulkolämpötiloissa ja tavallisesti pienemmällä teholla testaaminen antaa paremman SCOP arvon.

Suoraan SCOP arvon vertaamisen sijaan onkin hyödyllisempää arvioida laitteen energiatehokasta mitoitusta pDesign kw arvoa vasten, se nimittäin eroaa usein paljonki laitteelle ilmoitetusta nimellistehosta.

Sivuiltamme löydät kaikista vesi-ilmalämpöpumpuista tiedot niiden SCOP teholuokista, mutta muista merkeistä saat pyytää sen laitteen myyjältä erikseen.

Vesi-ilmalämpöpumppuun liitettävä työsäiliö

Työsäiliö on muodostunut yhä useammin kiistakapulaksi, kun asiakas penää laitteistoon kuuluvien komponenttien tarpeellisuutta.

Se on kuitenkin yksiselitteisesti lämpöpumpun lisävaruste, jolla on hyödyllisiä ja haitallisia vaikutuksia. Työsäiliö ei ole suomalaisessa lämmönjakojärjestelmässä käytännössä koskaan pakollinen varuste.

Ilma-vesilämpöpumppuun kytketty puskurivaraaja ja työsäiliö

Puskurivaraaja (englanniksi buffer tank) on toiselta nimeltään työsäiliö. Tämä lisälaite asennetaan lämmityspiiriin vesi-ilmalämpöpumpun jatkeeksi ja niiden tilavuudet vaihtelevat yleisesti 20-200L väliltä.

Varaaja on monitahoinen tarkoitusperiltään, mutta sen alkuperäinen tarkoitus ennen inverterien esiinmarssia oli puskuroida on/off koneiden tuottamaa suurta hetkellistä tehoa.

Tämä käyttötarkoitus on poistunut laitteiden ominaisuuksien kehittyessä, joskin vielä kummittelee taksitolpan puheissa ja siihen liittyy hurjiakin väitteitä.

Säiliö ja yleinen monimutkaisuus lämmitysjärjestelmässä ei ole mikään hyvä ominaisuus, jonka valitettavan monet huomaavat kantapään kautta jälkikäteen. Selkeä ja muitakin asioita käsittelevä esimerkkivideo briteistä löytyy alta.

Puskurivaraajien eri kytkentätavat

Säiliö voidaan kytkeä lukuisalla eri tavalla, mutta vaikutukset ovat niille erilaiset. Oikealla olevasta kuvasta näkyy kytkennät selventävästi. Jokainen puskurivaraaja vaatii lisäksi riittävän suuren paisunta-astian kompensoimaan kasvanutta vesitilavuutta.

• Ylipaineventtiili asennetaan, kun verkostossa ei ole työsäiöiötä. Tämäkään varuste ei ole pakollinen, mutta halpa varolaite tiettyihin erikoistilanteisiin. Venttiili on säädettävä ja se aukeaa vain mikäli verkostosta laitetaan kierto kokonaan poikki eli kaikki termostaatit kiinni, jolloin laitteen tehokas kiertovesipumppu ei puske sulkua vasten. Asennamme kaikkiin toimituksiimme ko. venttiilin, jos puskurivaraajaa ei ole toimituksessa.
• 2-putkikytkentä, toiselta nimeltään "pullistuma putkessa". Patterivesi virtaa suoraan ja aina varaajan läpi kuin se olisi putken laajennettu osa. Virtaus on tälläisessä kytkennässä varaajan sisällä laminaarista eli se kulkee suoraan putken suuaukosta toiseen sekoittumatta varaajan tilavuuteen.
• 2/4-putkikytkentä on harvinainen ja erityistarkoituksiin. Siinä varaajassa on vain kaksi yhdettä, jotka haaroitetaan myöhemmin T-haaralla neljäksi liitospisteeksi. Kytkennässä lämpöpumpulle palaavan veden lämpötila voi vaihdella nopeasti riippuen siitä, millä nopeudella kahden eri kiertopumpun virtaama toteutuu ja sillä tavoin aiheuttaa herkästi turhaa katkokäyntiä termostaatille.
• 3-putkikytkennässä tavoitteena on ollut normaalisti varmistaa, ettei patterilta palaava vesi sekoittuisi lämpöpumpulta tulevaan kuumaan veteen varaajassa, vaan se ohjautuu suoraan lämpöpumpun paluuputkeen T haaran ansiosta. Silloin asentaja on epäillyt työsäiöiön hyödyllisyyttä, mutta päätynyt kuitenkin sellaisen asentamaan. Todellisuudessa T-haarassa vesi virtaa matalamman virtausvastuksen suuntaan joka vaihtelee dynaamisesti paineen, ei lämpötilojen perusteella ja lopputulos voi olla mitä vain. Meno-paluuputket keskenään yhdistävät haarat ovat monesti vaikeita ennustaa käytökseltään.
• 4-putkikytkentä on "oikea ja kallein" puskurivaraajakytkentä. Lämpöpumpun vesi kiertää lämpöpumpusta puskurille ja takaisin omilla yhteillään. Varaajaan muodostuu ristivirtaus, joka sekoittaa varaajan veden tehokkaasti. Lämpöpumpulle palaa yleensä lähes paluukierron lämpötilassa olevaa vettä, muutostilanteissa sekoituksen ansiosta lämpötilavaihtelut jäävät hitaaksi.

Huom. Kun varaajan koko on 500L tai isompi, kyseessä ei ole enää työsäiliö vaan energiavaraaja. Myöskin varaajien kokoluokassa alle 80L kaikki kytkentätavat vastaavat 2 tai 2/4-putkikytkentää lopputulokseltaan.

Onko työsäiliö pakollinen varuste?

Tärkein asia muistaa työsäiliöstä on se, että se ei ole ollut pitkään aikaan pakollinen varuste vesi-ilmalämpöpumpuissa kuten Daikin Altherma, Toshiba Estia ja Atlantic Extensa/Excellia. Työsäiliöt ovat maahantuojien oheistarvikkeita joista myyjä saa provisioita, joten niitä tietenkin kaupitellaan.

Onko työsäiliöstä hyötyä vesi-ilmalämpöpumpun energiatehokkuudelle?

• Työsäiliössä on kaikille varaajille ominaiset jatkuvat lämpöhäviöt. Häviön suuruus lisäputkistoineen on luokkaa 600kwh vuodessa, mutta lämpö tuotetaan hyötysuhteella joten varsinainen kulutuslisä on noin 200kwh.
• Työsäiliö edellyttää yleensä yhden kiertovesipumpun lisää. Kiertovesipumpun sähkönkulutus on luokkaa 200kwh vuodessa.

Aiemmista sähkönkulutuslaskelmista voidaan todeta, että yhteenlaskettu 400kwh häviö vastaa noin 5% lisääntyvää sähkönkulutusta vuodessa (400kwh / 7500kwh) eli energiatehokkuus laskee. Jos otetaan huomioon veden sekoittuminen säiliössä joka johtaa liian kuuman veden tuottamiseen lämmityskiertoon, voi energiatehokkuus laskea vielä lisää.

Parantaako työsäiliö vesi-ilmalämpöpumpun käyttöikää?

Käyttöiän paraneminen liittyy vanhojen on/off koneiden katkokäyntin. Myöskin maalämpöpumput ovat edelleen on/off tyyppisiä ja niissä työsäiliö voi olla täysin perusteltu hankinta.

On/off koneessa kompressorin käynnistys on väkivaltaista ja laitteen käyttöikä oli sidoksissa pitkälti käynnistysten lukumäärään eikä pyörimisaikaan. Sellaisen tehoa säädellään ainoastaan katkomalla käyntiä.

Olemme esimerkiksi huoltotoimissa törmänneet inverter laitteisiin, joiden käynnistysmäärät ovat lähennelleet asennusvirheen vuoksi miljoonaa käynnistystä 10 vuoden käyttöiän aikana eli käynnistys joka 5 minuutti. Siitä huolimatta niiden kompressori on täysin kunnossa, vaikka on/off kompressori olisi hajonnut melko varmasti jo ensimmäisenä vuonna.

Invertterikoneissa kompressori käynnistyy hitaasti pyörien, jolloin sähkömagneettinen ja mekaaninen rysäys ei aiheuta ylimääräisiä rasituksia.

Sen lisäksi ne säätelevät tehoa muutenkin kuin katkomalla käyntiä, jolloin säiliötä ei tarvita vastaanottamaan tehopulsseja. Jos siis joku sanoo käyttöiän kasvaneen, löytyykö sille mitään todisteita?

Tarvitseeko vesitilavuutta lisätä työsäiliön avulla?

Meidän edustamissa laitteissa vesitilavuuden lisäämistä ei tarvita. Jonkun toisen edustamissa laitteessa asia voi olla päinvastoin, jolloin toimitaan tietenkin ohjeiden mukaan.

Työsäiliö toimii lämpöakkuna eli vähentää sisälämpötilan muutoksia?

Työsäiliön vesitilavuus on niin pieni, että sen lämpövarauksella ei ole juuri mitään merkitystä mukavuuteen, eikä sen olemassaoloa pysty asunnossa huomaamaan lämpötiloissa. Varaus on säiliössä suunniteltu sekoittumaan hyvin, joten patterien lämpötila alkaa laskemaan lähes välittömästi jos vesi-ilmalämpöpumppu lopettaa käyntijakson.

Työsäiliö poistaa patterien napsumisen?

Jos asunnossa patterit napsuvat häiritsevästi vesi-ilmalämpöpumpulle ominaisten lämpötilamuutosten vuoksi, oikein kytketty työsäiliö poistaa tämän äänen. Napsunta syntyy esim. pitkien putkivetojen hinkatessa puista läpivientiä vasten, mutta äänen voimakkuus on asuntokohtaista.

Meille on tullut vastaan noin 15 vuoden aikana ainoastaan yksi kohde, jossa lämpölaajeneminen on häirinnyt asukasta ja se on vaatinut toimenpiteitä.

Putkeen voidaan jälkikäteen asentaa erillinen kiertovesipumppu ilman työsäiliötä, joka poistaa nopeat lämpötilamuutokset eli napsumisen syyn.

Ilman työsäiliötä et voi käyttää patteritermostaatteja?

Vesi-ilmalämpöpumppu vaatii käynnin aikana tietyn minimivirtauksen vesiputkeen, joka asettaa rajoituksia virtauksen kuristamiselle.

Työsäiliö mahdollistaa patteritermostaattien käytön kaikissa asunnon pattereissa, koska lämpöpumpulta tuleva vesi ei koskaan virtaa suoraan pattereille.

Daikin Altherma LT06 ja 08 mallien kanssa noin 3 patteria on pidettävä ilman termostaattia, jotta minimivirtaus 12l/min saavutetaan aina, loput voidaan vaikka sulkea. Isommissa laiteluokissa virtausnopeus kasvaa 20l/min ja kuristamattomien patterien lukumäärä on oltava noin 6kpl.

Energiatehokas käyttö vaatii, että lämmönjakoon virtaava vesi ei ole sen kuumempaa kuin sen tarvitsee olla. Sen vuoksi vesi-ilmalämpöpumppu tulisi säätää sellaiseen lämpötilaan, jossa patteritermostaatteja ei juuri tarvita.

Entäpä lattialämmitys, työsäiliöhän on pakollinen kesäkäyttöä varten?

Lattialämmityspiireissä on tavallista, että halutaan lämmittää pesutilojen lattioita kuivatuksen ja mukavuuden parantamiseksi myös kesällä. Jos tälläisiä kesäkäytön piirejä on vain pari, niihin ei välttämättä ole mahdollista toteuttaa laitteen vaatimaa minimivirtaamaa. LT06-08 koneiden kanssa virtaus melko varmasti onnistuu aina, mutta tehokkaammissa laiteluokissa ei.

Lattialämmityksen kanssa työsäiliö on kuitenkin poikkeuksellisen haitallinen energiatehokkuudelle, koska estää lämpöpumppua säätämästä lämpötilaa matalaksi ja sopivaksi lattialämmityksen tarpeisiin. Sen hankintaa on siis viisasta miettiä tarkkaan.

Vesi-ilmalämpöpumppuun kytketyn työsäiliön mitoitus

Puskurivaraaja tulisi mitoittaa siten, kuin se olisi ainut lämmityskierron osa vesi-ilmalämpöpumpussa. Silloin on arvioitava kohtuullisen käyntijakson aikaansaaminen. Hyvä käyntijakso on vähintään 10 minuuttia, jossa käynnistyksen ja sammutuksen aikainen heikko energiatehokkuus ei aiheuta suurta vaikutusta kokonaisuudessa.

Veden lämpötilan tehon vastaanotto on silloin 1/3 nimellistehosta lämmitettynä, 4 asteen lämpötilavaihteluvälillä (nk. hystereesi). Esim. 11kw nimellistehon laitteessa tehoarvo on 3.7kw, 100L veden lämmitys 4 asteen verran tapahtuu 8 minuutissa. Taasen 16kw = 5.3kw, jonka kanssa käytetty 200L tarkoittaa 10 minuutin minimikäyntiaikaa.