Maalämpöpumput ottavat energiaa maaperästä 

Maaperä on valtava, lähes loppumatton lämpövarasto ja samalla ylipäätään yksi tärkeimmistä lämmönlähteistä. Tietystä syvyydestä alkaen maaperän peruslämpötila on noin kymmenen astetta. Ympäristöilmaan verrattuna lämpötila on hyvin vakio. Tämä tarkoittaa sitä, että vaikka maan pintakerros olisi jäätynyt, käyvät maalämpöpumput edelleen tehokkaasti, koska lämmönlähteen ja menoveden virtauslämpötilan välinen ero pysyy suhteellisen alhaisena myös talvella.

Maalämpöpumpun toiminta

Kuten kaikki muutkin lämpöpumput, myös maalämpöpumppu toimii samalla periaatteella: ensin lämpöenergia kerätään maaperästä ja siirretään sitten kylmäaineeseen. Kylmäaine höyrystyy ja höyry tiivistetään kompressorin avulla. Tämä ei ainoastaan lisää painetta vaan nostaa myös sen lämpötilaa. Lämmönvaihdin (lauhdutin) absorboi tuloksena olevan lämmön ja välittää sen lämmitysjärjestelmään.

Lämmön talteenoton mahdollisuudet

Geoterminen lämpö voidaan kerätä kahdella tavalla: joko maan pinnan läheisyyteen asennettujen keräinputkien avulla tai jopa 100 metrin syvyyteen porattujen geotermisten antureiden kautta.

Keräimet asennetaan maanpinnan alle

Geotermisen energian keräämiseksi putkijärjestelmä asennetaan vaakasuoraan ja spiraaliin muotoon jäätymisrajan alapuolelle. Syvyys on tuolloin noin 1-2 metriä nurmikon tai maanpinnan alapuolella. Putkijärjestelmässä kiertää jäätymätön suolaliuos, joka absorboi lämpöenergian ja siirtää sen lämmönvaihtimeen. Vaaditun keräysalueen koko riippuu muun muassa kyseisen rakennuksen lämmitysvaatimuksista. Käytännössä se on 1,5 - 2 kertaa lämmitettävä pinta-ala.

Keräinputket absorboivat lämpöenergiaa lähialueelta. Energiaa tuottavat aurinkosäteily ja sadevesi. Siksi maaperätyypillä on ratkaiseva merkitys keräinputkien energiantuotannossa. On tärkeää, että putkijärjestelmän yläpuolella oleva alue ei ole päällystetty tai rakennettu.

Geotermiset anturit saavat lämpöä maan syvemmistä kerroksista

Vaihtoehto keräinputkille on geotermiset anturit. Anturit asennetaan maahan porausreikien kautta vaaka- tai pystysuoraan. Se virtaa suolaliuoksen läpi, joka imee geotermitä lämpöä 40 - 100 metrin syvyydestä ja siirtää sen lämmönvaihtimeen. Koska noin kymmenen metrin syvyydessä lämpötila pysyy vakiona ympäri vuoden, maadoitetut anturit toimivat tehokkaasti myös hyvin alhaisissa ulkolämpötiloissa. Ne vaativat myös vähän tilaa maanpinnan keräinputkiin verrattuna ja niitä voidaan käyttää myös jäähdytykseen kesällä. Kuinka syvä reiän on oltava on riippuvainen lämmitystarpeesta ja maaperän lämmönjohtavuudesta. Maaperän poraus on aina luvanvaraista, koska jo 100 metrin poraus on läpäissyt useita pohjavesikerroksia.
 

Luvat porauksille

Jos lämpöpumppua halutaan käyttää geotermisillä antureilla, on porauksiin saatava tarvittavat luvat ympäristöviranomaisilta. Lupamenettely vaihtelee kunnittain, joten asiasta kannattaa ottaa etukäteen hyvin selvää.

Toisin kuin keräinantureihin, maaperän keräinputkien asentamiseen ei tarvita lupaa. Asiantuntijat suosittelevat kuitenkin, että suunniteltu hanke koordinoidaan vastaavan hallintoviranomaisen kanssa, jotta voidaan selvittää edellytykset vesihuollon näkökulmasta. Näin vältetään myös tarpeettomat suunnittelukustannukset, se on useimmissa tapauksissa maksutonta. Tiedot voidaan joissakin tapauksissa antaa myös puhelimitse.

Maalämpöpumpun etuja

Maalämpöpumpun käytössä on lukemattomia etuja. Tässä tärkeimpiä:

  • Ilmainen lämmönlähde, lämpöä saatavana joka päivä ympäri vuoden
  • Käyttö tehokasta myös talvella tasaisesti korkeiden lämpötilojen ansiosta
  • Voidaan käyttää kesällä myös viilentämiseen Natural Cooling -toiminnon avulla