Maalämpökaivo (energiakaivo) porataan pystysuoraan kallioon, kun taas keräimet kaivetaan noin metrin syvyyteen tontin maaperään. Keräimet vaativat huomattavasti enemmän pinta-alaa (tyypillisesti 400–600 m²), mutta on asennuskustannuksiltaan edullisempi, jos tontilla on sopivaa maaperää.
Maalämpökeräinten lisäksi monet maalämmön lämmitysjärjestelmien omistajat käyttävät maalämpökollektoreita hyödyntääkseen maaperään varastoitunutta lämpöä maalämpöpumppujensa tarpeisiin. Tähän on useita syitä.
Yhteenveto
Maalämpö on uusiutuvaa energiaa: Maalämpöpumppu hyödyntää maaperään, kallioon tai veteen varastoitunutta auringon lämpöenergiaa. Tämä energia on käytettävissä tasaisesti ympäri vuoden, myös talvella.
Erilaiset keruutavat: Artikkelissa esitellään kolme pääasiallista tapaa kerätä lämpöä: pystysuora maalämpökaivo (porareikä kallioon), vaakasuora maapiiri (putkisto kaivetaan n. metrin syvyyteen) tai vesistöpiiri (putkisto lasketaan vesistön pohjaan).
Maalämpökaivo on yleisin ratkaisu: Pystysuora lämpökaivo on Suomessa suosituin, koska se vaatii vähän tilaa tontilta ja tarjoaa erittäin tasaisen lämpötilan syvältä kalliosta.
Maalämpökollektorien edut
- Voidaan käyttää passiiviseen jäähdytykseen kesällä
- Luotettava toiminta
- Tasainen ja korkea lämpö ympäri vuoden
- Pieni tilantarve
Maalämpökollektorien pieni tilantarve
Yksi tärkeimmistä syistä kollektorien käyttöön on niiden hyvin pieni asennuspinta-ala. Yksittäisen kollektorin halkaisija on tuskin suurempi kuin CD-levyn halkaisija. Ainoastaan porauksen suorittava ajoneuvo tarvitsee tilaa. Maalämpökollektorien etuna on myös niiden ympärivuotinen korkea hyötysuhde, joka saavutetaan syvällä maanpinnassa vallitsevan tasaisen lämpimän lämpötilan ansiosta.
Viessmannin Vitocal 333-G maalämpöpumppu.
Miten kollektorit toimivat?
Lämpöenergian hyödyntämiseksi on porattava etukäteen yksi tai useampi porakaivo. Porausreikiin työnnetään kaksinkertaiset U-putket, jotka tiivistetään betoniseoksella. Putkissa kiertää maalämpönestettä, joka on pakkasenkestävä neste, ja joka imee maaperään varastoituneen lämpöenergian ja siirtää sen maalämpöpumppuun. Maalämpöpumppu käyttää tämän lämmön kylmäaineen haihduttamiseen.
Tämän jälkeen seuraa lämpöpumpuille tyypillinen puristusprosessi. Prosessissa höyrystetty kylmäaine puristetaan, kunnes se saavuttaa lämmitykseen ja lämpimän käyttöveden lämmitykseen tarvittavan lämpötilan. Voit tutustua prosessin toimintaan yksityiskohtaisesti kohdassa Miten lämpöpumppu toimii.
Maalämpökaivon poraus
Noin 15 metrin syvyydessä lämpötila on tasaisesti kymmenen celsiusastetta, ja se nousee sitä mukaa, mitä syvemmälle porataan. Jotta maalämpöpumppu toimisi tehokkaasti, lämmön lähteen on tuotettava mahdollisimman korkea lämpötila. Kuinka syvälle maalämpö sitten porataan? Käytännössä kollektorit upotetaan yleensä 150-200 metrin syvyyteen. Mikäli energian tarve on suurempaa, tehdään useampia kaivoja, noin 200 metrin syvyyteen. Maalämpökollektorien lopullinen pituus riippuu lämmöntarpeesta ja maaperän lämmönjohtavuudesta. On kuitenkin huolehdittava siitä, että maaperästä ei oteta liikaa lämpöä tietyissä kohdissa, sillä muuten on olemassa jäätymisvaara.
Maalämpökollektoreiden porakaivojen porausta Espoossa. Kuva: Shutterstock / Aleksandra Suzi
Luvat maalämpökaivon poraukseen
Jos maalämpöpumppua halutaan käyttää kollektoreiden avulla, on porauksiin saatava tarvittavat luvat ympäristöviranomaisilta. Lupamenettely vaihtelee kunnittain, joten asiasta kannattaa ottaa etukäteen hyvin selvää.
Toisin kuin kollektoreihin, maalämpökeräinten 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, ja se on useimmissa tapauksissa maksutonta.
Usein kysytyt kysymykset maalämpökollektoreista
Vanhan maalämpökaivon syventäminen on teknisesti mahdollista, mutta usein riskialtista ja kallista verrattuna uuden rinnakkaisen kaivon poraamiseen. Yleisempää onkin porata toinen kaivo nykyisen rinnalle, jos lämmitystarve kasvaa esimerkiksi laajennuksen tai lämpöpumpun uusimisen myötä.
Pohjavesialueilla maalämmön hyödyntäminen on usein rajoitettua tai kokonaan kiellettyä. Luvan saaminen edellyttää aina huolellista selvitystä ja mahdollisesti ympäristöviranomaisen (ELY-keskus tai AVI) lausuntoa. Joissakin tapauksissa voidaan sallia keruupiiri, jossa käytetään vaarattomampia lämmönsiirtonesteitä, mutta lupaprosessi on tavallista tiukempi.
Tyypillinen lämpökaivon syvyys Suomessa on nykyään noin 150–200 metriä. Tarvittava syvyys riippuu täysin talon vuotuisesta energiantarpeesta ja paikallisesta kallioperästä.
