Kestävät lämpöpumput hyödyntävät luonnollisia kylmäaineita
Muun muassa teolliset laitokset, liikuntapaikat, julkiset rakennukset kuten myös taloyhtiöt pyrkivät saavuttamaan kestävyys-ja taloustavoitteitaan nyt kun fossiilisten polttoaineiden ratkaisut alkavat kuulua menneisyyteen. Puhdas lämpö on tulevaisuuden suunta ja lämpöpumput ovat testattu teknologia, joka tarjoaa luotettavan ja kestävän vaihtoehdon.
Jotkut lämpöumput ovat kuitenkin kestävämpiä kuin toiset, sillä valtaosa uusista lämpöpumpuista käyttävät vielä tänään haitallisia kylmäineita. Kansainvälisesti ollaan jo reagoitu tähän ja esimerkiksi EU:n toimet osoittavat, että luonnollisella kylmäaineella toimiva lämpöpumppu tulee olemaan ainoa kestävä vaihtoehto sekä lämmityksessä että jäähdytyksessä.
5 min.
Lämpöpumput ovat hyvin joustavia ja pystyvät jopa teollisella tasolla olemaan täydessä toiminnassa alle 5 minuutissa.
0-1 GWP &
PFAS-vapaa
Lämpöpumput ovat kestäviä ympäristölle ja terveydelle kun ne soveltavat luonnollisia kylmäaineita.
90°C
Kestävät lämpöpumput voivat tuottaa jopa 90 asteen lämpöä.
Plug-in
Kestävät lämpöpumput sopivat helposti olemassa olevaan infrastruktuuriin.
Miten lämpöpumput toimivat?
Lämpöpumppu on muiden lämmöntuotantoratkaisujen sijaan oikeastaan "lämmönsiirtoratkaisu", joka yleensä toimii sähköllä. Koneessa kiertää kylmäaine, joka ottaa lämpöä valitusta lähteestä (esimerkiksi ulkoilma, kallioperä, etc) ja muokkaa lämmön haluttuun lämpötilaan ennen kuin se luovutetaan valitulle tarpeelle (esimerkiksi huonelämmitys, lämmin käyttövesi, etc). Kylmäkone toimii samalla periaatteella mutta lämmönsiirron suunta vaihdetaan, eli esimerkiksi huoneilma jäähdytetään haluttuun lämpötilaan ja huoneesta viety lämpö luovutetaan ulkoilmaan.
Koska suurin osa siirretystä energiasta tulee uusiutuvasta lähteestä, kuten auringosta joka lämmittää ulkoilmaa ja kallioperää, tai esimerkiksi teollisuuden hukkalämmöstä, katsotaan lämpöpumpun yleensä ympäristöystävällisenä ratkaisuna.
Lämpöpumpun energiatehokkuus määritellään Hyötysuhdekertoimella (COP) jossa toimitetun lämmön määrä jaetaan käytetyllä sähköllä. Esimerkiksi COP-arvo 3 tarkoittaa, että lämpöpumppu tuottaa kolme yksikköä lämpöä jokaista käytettyä sähköyksikköä kohti. Eli vähän kuin sanoisi: Ota 3, maksa 1.
Valtaosa vaihtoehtoisista lämmöntuotantoratkaisuista eivät pysty kilpailemaan lämpöpumpun kanssa hyötysuhdenäkökulmasta koska niiden COP on noin 1.
Lämpöpumput vs Kattilat
Verrattuna esimerkiksi sähköllä, öljyllä, kaasulla, tai vaikkapa pelletillä toimivaan kattilaan voi lämpöpumppu merkittävästi vähentää energiankulutusta ja kasvihuonekaasujen päästöjä. Kuten kaavio osoittaa, lämpöpumppu, jonka COP on usein 3 tai enemmänkin, on huomattavasti energiatehokkaampi kuin teollinen kattila, jonka hyötysuhde on yleensä tasolla 0,95 (95%).
Vaikka sähkön hinta per kWh on usein korkeampi kuin vaihtoehtoisten lämmönlähteiden hintoja, niin aiempi mainittu hyötysuhde vaikuttaa kokonaiskustannukseen silti niin merkittävästi, että harvassa tapauksessa lämpöpumpun soveltaminen ei olisi kannattavaa.
Verrattuna suoraan sähkölämmitykseen, esimerkiksi sähkökattilan käyttöön, ovat lämpöpumpun taloudelliset edut yhä selkeämpiä.
Luonnolliset kylmäaineet
Valtaosa maailman lämpöpumpuista tai kylmäkoneista käyttävät synteettisiä kylmäaineita, joiden kaasuvuodot ilmakehään vaikuttavat hyvin negatiivisesti ilmaston lämpenemiseen. Päivitetyissä synteettisissä ratkaisuissa, jotka tänään ovat yleistyneet, sen sijaan ollaan havaittu ympäristölle ja terveydelle haitallisia PFAS-ominaisuuksia.
Ilmasto-, ympäristö-, ja terveysvaikutusten minimoimiseksi luonnolliset kylmäaineet kuten hiilidioksidi (CO2), ammoniakki (NH3) tai hiilivedyt ovat suosittuja synteettisten aineiden sijaan. Tämä takaa täysin kestävän lämpöpumppu-ratkaisun pitkällä aikavälillä.
Silti on paljon työtä edessä, sillä valtaosa uusista lämpöpumppuratkaisuista yhä soveltavat synteettisiä kylmäaineita, eli eivät ole kestäviä. Syy tähän ongelmaan on usein tiedon puute tilaajilla, urakoitsijoilla, ja jopa suunnittelijoilla.
Tämän ratkaisemiseksi EU aikoo rajoittaa synteettisten kylmäaineiden käyttöä rajusti. Ainoaksi kestäväksi vaihtoehdoksi jää luonnollisella kylmäaineella toimiva lämpöpumppu.
Energiankäytön Ympäristövaikutus
Lämpöpumpun kylmäaineen lisäksi pitää myös ottaa huomioon sähkötuotannon kasvihuonekaasupäästöt, jotka vaihtelevat voimalaitoksen sijainnin ja tyypin mukaan. EU-maissa keskimääräiset hiilidioksidipäästöt kWh sähköenergiaa kohden ovat 230 gCO2. Vastaavasti esimerkiksi kaasun arvioidaan tuottavan noin 202 gCO2 per kWh. Kun sitten lämpöpumpun ja kaasukattilan hyötysuhteet vielä otetaan huomioon saadaan kaavion tulokset.
Tämä näyttää miten ratkaisevassa roolissa kestävän lämpöpun hyötysuhde on sekä kokonaiskustannuksen että ilmastovaikuksen yliotteissa verrattuna muihin vaihtoehtoihin.
On myös syytä huomioida, että mitä enemmän sovelletaan esimerkiksi aurinko- tai tuulisähköä, niin sitä pienemmäksi lämpöpumpun sähköänkäytöstä aiheutuvat päästöt muuttuvat. Lämpöpumpun etu tulee siksi vain kasvamaan ajan myötä muihin vaihtoehtoihin verrattuna.
Yhteenvetona voidaan sanoa että luonnollisella kylmäineella toimiva lämpöpumppu on aina kestävä ja harkitsemisen arvoinen vaihtoehto.