Maalämpöjärjestelmän kannattavuus : Case omakotitalo Kaakkois-Suomessa

Paljon kuluu sähköä maalämmöllä etelärannikollakin. Minulla lämpenee ja jäähtyy kaksi taloa ilmalämpöpumpuilla etelärannikolla. Sähköä kuluu kummassakin n. 10 000 kWh vuodessa. Tuossa on kaikki käytetty sähkö.

2011 lämmityskäyttöön kunnolla soveltuvien VILPien ja ILPien tarjonta taisi olla aika olematonta. Tuo vertailuhan katsoo jälkikäteen miten vaihdon arviointi toteutui 2011.

ILPin arviointi olisi vaatinut mittauksia tai muuta arviota siitä miten paljon sillä olisi lämmityskulut alentuneet. Sehän riippuu hyvin paljon tapauksesta.

Uusi 9 kW maalämpöpumppu käyttövesivaraajalla maksaa 6 tonnia. Ei kukaan maksa 5-6 tonnia kompuran vaihdosta. Eikä kompurat kilahda 10 vuoden välein. Bosch lupaa kompuralle 10 vuoden takuunkin.

Niinhän sanoin, että maalämpöpumppu käyttövesivaraajalla maksaa 6 tonnia. Asennus tulee sitten päälle. 1-2 tonnia, kun kaikki muu on jo valmiina.

Takuuehdot voit katsoa täältä. Näyttää sisältävän osat ja työn. Hiukan epäselvästi kyllä kerrottu mitä muuttuu 6 vuoden kohdalla, kun vain kompuralla takuu jatkuu. Kaipa tuo kuitenkin tarkoitaa, että korjataan 6-10 vuotiaana kuntoon, jos syynä hajoamiseen on kompura.
https://www.bosch-climate.fi/globalassets/fi-dokumentit/takuuehdot/bosch_takuuehdot_062018pdf.pdf

Höpö höpö.

Lämpö ei ole kalliossa koteloituneena paikallisesti vaan sitä johtuu aina lämpimämmästä kylmempään suuntaan. Kallioperässä lämmön johtuminen on hyvä ja jos kaivon lämpötila putoaa kovalla pakkaskaudella alas, niin lämmitystarpeen vähentyessä ympäröivän kallion lämpö siirtyy ja lämmittää kaivon ympäristön uudestaan. Jos tämä johtuminen ei riitä, niin kaivo on väärin mitoitettu.

Anonyymi kirjoitti:

Höpö höpö.

Lämpö ei ole kalliossa koteloituneena paikallisesti vaan sitä johtuu aina lämpimämmästä kylmempään suuntaan. Kallioperässä lämmön johtuminen on hyvä ja jos kaivon lämpötila putoaa kovalla pakkaskaudella alas, niin lämmitystarpeen vähentyessä ympäröivän kallion lämpö siirtyy ja lämmittää kaivon ympäristön uudestaan. Jos tämä johtuminen ei riitä, niin kaivo on väärin mitoitettu.

Lue lisää

Ei taideta noissa mitoituksissa ottaa huomioon että alueella lähes jokaisessa "savussa" on maalämpö. Tuossa tilanteessa tulee lämpöä käytännössä vain alhaalta keskellä oleviin energiakaivoihin. Toki kun päästetään kaivo kylmemmäksi, niin lämmönvirtaus ympäristöstä (naapurikaivojen keruualueilta, alhaalta ja lopulta ylhäältäkin) voimistuu.

Anonyymi kirjoitti:

Höpö höpö.

Lämpö ei ole kalliossa koteloituneena paikallisesti vaan sitä johtuu aina lämpimämmästä kylmempään suuntaan. Kallioperässä lämmön johtuminen on hyvä ja jos kaivon lämpötila putoaa kovalla pakkaskaudella alas, niin lämmitystarpeen vähentyessä ympäröivän kallion lämpö siirtyy ja lämmittää kaivon ympäristön uudestaan. Jos tämä johtuminen ei riitä, niin kaivo on väärin mitoitettu.

Lue lisää

Kalliossa on lämpötila Etelä-Suomessa 7-8 astetta, syvän kaivon pohjalla jopa 9 astetta. Tuo lämpö on kertynyt kallioon satojen tuhansien vuosien kuluessa, kun maan sisältä on johtunut lämpöä pintaan päin. Lämpöä ei tule lisää pinnalta vaan sitä johtuu maan uumenista pintaan päin eli lämpimmästä kylmempään. Suomessa tämä geoterminen lämpövuo on huomattavasti vähemmän kuin maapallolla keskimäärin eli vain noin 40 mW/m2, koska maankuori on poikkeuksellisen paksua ja vanhaa, mistä syystä se on myös erityisen vakaa. Tämä geterminen lämpövuo on se millä se uusiutuu. Käytännössä kysymys on siis uusiutumattomasta energiasta. Tuo 40 mW/m2 merkitsee, että esim. vuoden ympäri laskettuna 2 kW lämmön otto (17500 kWh "ilmaisenergiaa") poranreiästä edellyttäisi 50000 m2 eli 5 hehtaarin pinta-alaa. Ihan ok, jos tonttia on tuon verran. Tuo 17 500 kWh yhdessä maalämpöpumpun kuluttaman sähkön kanssa vastaa noin 25 000 kWh lämmitystarvetta. Käytännössä poranreille pitäisi jättää 200 m väliä 20 metrin asemesta. No porarit tietysti poraavat, kun maksaja vain löytyy.

"Heat flows constantly from its sources within Earth to the surface. Total heat loss from Earth is estimated at 44.2 TW (4.42 × 1013 Watts).[13] Mean heat flow is 65 mW/m2 over continental crust and 101 mW/m2 over oceanic crust.[13] This is 0.087 watt/square metre on average (0.03 percent of solar power absorbed by Earth[14]), but is much more concentrated in areas where the lithosphere is thin, such as along mid-ocean ridges"

https://en.wikipedia.org/wiki/Geothermal_gradient

Anonyymi kirjoitti:

Kalliossa on lämpötila Etelä-Suomessa 7-8 astetta, syvän kaivon pohjalla jopa 9 astetta. Tuo lämpö on kertynyt kallioon satojen tuhansien vuosien kuluessa, kun maan sisältä on johtunut lämpöä pintaan päin. Lämpöä ei tule lisää pinnalta vaan sitä johtuu maan uumenista pintaan päin eli lämpimmästä kylmempään. Suomessa tämä geoterminen lämpövuo on huomattavasti vähemmän kuin maapallolla keskimäärin eli vain noin 40 mW/m2, koska maankuori on poikkeuksellisen paksua ja vanhaa, mistä syystä se on myös erityisen vakaa. Tämä geterminen lämpövuo on se millä se uusiutuu. Käytännössä kysymys on siis uusiutumattomasta energiasta. Tuo 40 mW/m2 merkitsee, että esim. vuoden ympäri laskettuna 2 kW lämmön otto (17500 kWh "ilmaisenergiaa") poranreiästä edellyttäisi 50000 m2 eli 5 hehtaarin pinta-alaa. Ihan ok, jos tonttia on tuon verran. Tuo 17 500 kWh yhdessä maalämpöpumpun kuluttaman sähkön kanssa vastaa noin 25 000 kWh lämmitystarvetta. Käytännössä poranreille pitäisi jättää 200 m väliä 20 metrin asemesta. No porarit tietysti poraavat, kun maksaja vain löytyy.

"Heat flows constantly from its sources within Earth to the surface. Total heat loss from Earth is estimated at 44.2 TW (4.42 × 1013 Watts).[13] Mean heat flow is 65 mW/m2 over continental crust and 101 mW/m2 over oceanic crust.[13] This is 0.087 watt/square metre on average (0.03 percent of solar power absorbed by Earth[14]), but is much more concentrated in areas where the lithosphere is thin, such as along mid-ocean ridges"

https://en.wikipedia.org/wiki/Geothermal_gradient

Lue lisää

Tässä teoriatietoa lämpökaivon käyttäytymisestä ja mitoituksesta.

https://www.theseus.fi/bitstream/handle/10024/51580/Kemppainen_Joni.pdf?sequence=1

Anonyymi kirjoitti:

Tässä teoriatietoa lämpökaivon käyttäytymisestä ja mitoituksesta.

https://www.theseus.fi/bitstream/handle/10024/51580/Kemppainen_Joni.pdf?sequence=1

Lue lisää

Voi järkky tätä porausfirmojen propagandaa.

Koko opinnäytetyössä ei ole mainintaa geoterminen lämpövuo eikä mitään maintaan sen milliwattimittakaavasta Suomessa. Maalämpökaivo ei jäähdy päivässä eikä viikossa, vaan sen jäähtyminen kestää mitoituksesta riippuen 10-30 vuotta. Vain energiakaivokentät jäähtyvät vuodessa parissa sen 20 m kaivovälin. Energiakaivokenttien ongelmat on tyystin unohdettu. Kaivokentät eivät ole osoittautuneet lainkaan käyttökelpoisiksi energianlähteiksi, vaan ne ovat käytännössä puhtaasti energiavarastoja, joista saadaan takaisin se mikä sinne ladataan. Energiakaivokenttä on käyttökelpoinen energiavarasto esim. jollekin suurelle ruokamarketille, missä sitä ladataan kesällä kylmäkoneiden hukkalämmöllä ja tämä lämpö voidaan sitten ottaa talvella käyttöön rakennusten lämmittämisessä.

Suoraan lainattuna:
"3 Maaperän lämpökäyttäytyminen ja esimerkkilaskelma
Suomessa geoenergiakohteet ovat yleensä lämmityspainotteisia, jolloin kallioperä jäähtyy vuosien kuluessa. Alkutilanteessa lämpövirta lämpökaivoon on radiaalista, mutta
lämmönoton jatkuessa siirrytään kohti stationääritilannetta, jolloin yhä suurempi osa
lämmöstä on peräisin maanpinnalta (Kuva 2). Stationääritilanteessa auringosta tuleva
lämpöenergia kompensoi kaivosta otettavaa energiamäärää. Kun stationääritilanne on
saavutettu, tyypillisen lämpökaivon tapauksessa noin 25 vuoden jälkeen, ja oletetaan,
että maanpinnan keskilämpötila on vuosittain vakio, syntyy kolmiulotteinen virtaustilanne, jossa maanpinta toimii positiivisena termisenä rajapintana. /12; 20/
Vuosien kuluessa lämpövirran osuudet maanpinnalta ja kaivoa ympäröivästä kalliosta
muuttuvat siten, että 25 lämmönottovuoden jälkeen 32 % lämpövirrasta on peräisin
maanpinnalta ja 68 % kallioperästä. 100 vuoden kuluttua molemmat osuudet ovat noin
50 % ja tuhannen vuoden päästä 85 % maanpinnalta sekä 15 % kallioperästä. /12/
Lämpökaivon lämpötilaan lämmönotto vaikuttaa siten, että kaivon lämpötilan laskusta
kolmasosa tapahtuu ensimmäisen lämmönottopäivän aikana ja kaksi kolmasosaa kahden ensimmäisen kuukauden aikana. Nopeahkon lämmönlaskun seurauksena lämpökaivon lämpötila stabiloituu eikä siis muutu enää juuri ollenkaan. Esimerkiksi aikavälillä
25–500 vuotta lämmönoton aloituksesta on kaivossa tapahtuva lämpötilan lasku vain
5 %. /12/ "

Vaikka tämä pitäisikin paikkansa, että 25 vuoden jälkeen 32% olisi peräisin pinnalta ja 68% kallioperästä, se merkitisi mainitsemalleni 2 kW ilmaisenergian otolle jo noin 3 ha pinta-alavaatimusta, jotta tuo 68 % olisi mahdollista saada kallioperästä. Toisaalta, jotta pinnalta ylipäätänsä voi jotain siirtyä, pitäisi lämpötilan laskea kalliossa roimasti alle pintakerroksen keskilämpötilan eli jonnekin 1.. 2 asteen tienoille. Tämmöisestä lämpötilasta ei ole ilman jäätymisonelmaa mahdollista ottaa lämpöä, koska sen kaivon pitäisi olla jo pakkasen puolella, jotta jokin mainitsemisen arvoinen pinta-ala sen kaivon ympärillä olisi tuossa noin 2 asteen lämpötilassa. Pintakerrosten keskilämpötila on Etelä-Suomessa jotain 5 asteen luokkaa, Pohjois-Suomessa noin 3 astetta. Varsinkin Pohjois-Suomessa maalämpökaivon jäätyminen on luonnon laki, joka tulee vastaan ennemmin tai myöhemmin ja tässä puhutaan tyypillisesti 20-30 vuodesta, jos kaivo on mitoitettu oikein. Alimitoitettu jäätyy tyypillisesti jo 3. - 10. talven haarukassa, yleensä kevättalvesta. Ruotsissa ollaan asioissa pari vuosikymmentä edellä ja sielä poraillaan jo ahkerasti tonteille uusia entistä syvempiä energiakaivoja mahdollisimman kauas vanhoista.

Pohjaveden virtaukseen vedotaan, mutta on se kumma, kun se kuuma pohjavesi ei nouse sieltä syvältä pintaan. Ei jäähdy se kallio siellä syvällä eikä lämpene maanpinta ylempänä. Kiveä pitkin se lämpö johtuu, mutta joskus tuurilla voi ollakin jokin vesisuoni. Maalämpö tarvitsisikin kiperästi pohjavettä toimiakaseen mutta tästä samaisesta energianvarastointitavasta on muodostunut todellinen pohjavesivarojen pilaaja.

Anonyymi kirjoitti:

Voi järkky tätä porausfirmojen propagandaa.

Koko opinnäytetyössä ei ole mainintaa geoterminen lämpövuo eikä mitään maintaan sen milliwattimittakaavasta Suomessa. Maalämpökaivo ei jäähdy päivässä eikä viikossa, vaan sen jäähtyminen kestää mitoituksesta riippuen 10-30 vuotta. Vain energiakaivokentät jäähtyvät vuodessa parissa sen 20 m kaivovälin. Energiakaivokenttien ongelmat on tyystin unohdettu. Kaivokentät eivät ole osoittautuneet lainkaan käyttökelpoisiksi energianlähteiksi, vaan ne ovat käytännössä puhtaasti energiavarastoja, joista saadaan takaisin se mikä sinne ladataan. Energiakaivokenttä on käyttökelpoinen energiavarasto esim. jollekin suurelle ruokamarketille, missä sitä ladataan kesällä kylmäkoneiden hukkalämmöllä ja tämä lämpö voidaan sitten ottaa talvella käyttöön rakennusten lämmittämisessä.

Suoraan lainattuna:
"3 Maaperän lämpökäyttäytyminen ja esimerkkilaskelma
Suomessa geoenergiakohteet ovat yleensä lämmityspainotteisia, jolloin kallioperä jäähtyy vuosien kuluessa. Alkutilanteessa lämpövirta lämpökaivoon on radiaalista, mutta
lämmönoton jatkuessa siirrytään kohti stationääritilannetta, jolloin yhä suurempi osa
lämmöstä on peräisin maanpinnalta (Kuva 2). Stationääritilanteessa auringosta tuleva
lämpöenergia kompensoi kaivosta otettavaa energiamäärää. Kun stationääritilanne on
saavutettu, tyypillisen lämpökaivon tapauksessa noin 25 vuoden jälkeen, ja oletetaan,
että maanpinnan keskilämpötila on vuosittain vakio, syntyy kolmiulotteinen virtaustilanne, jossa maanpinta toimii positiivisena termisenä rajapintana. /12; 20/
Vuosien kuluessa lämpövirran osuudet maanpinnalta ja kaivoa ympäröivästä kalliosta
muuttuvat siten, että 25 lämmönottovuoden jälkeen 32 % lämpövirrasta on peräisin
maanpinnalta ja 68 % kallioperästä. 100 vuoden kuluttua molemmat osuudet ovat noin
50 % ja tuhannen vuoden päästä 85 % maanpinnalta sekä 15 % kallioperästä. /12/
Lämpökaivon lämpötilaan lämmönotto vaikuttaa siten, että kaivon lämpötilan laskusta
kolmasosa tapahtuu ensimmäisen lämmönottopäivän aikana ja kaksi kolmasosaa kahden ensimmäisen kuukauden aikana. Nopeahkon lämmönlaskun seurauksena lämpökaivon lämpötila stabiloituu eikä siis muutu enää juuri ollenkaan. Esimerkiksi aikavälillä
25–500 vuotta lämmönoton aloituksesta on kaivossa tapahtuva lämpötilan lasku vain
5 %. /12/ "

Vaikka tämä pitäisikin paikkansa, että 25 vuoden jälkeen 32% olisi peräisin pinnalta ja 68% kallioperästä, se merkitisi mainitsemalleni 2 kW ilmaisenergian otolle jo noin 3 ha pinta-alavaatimusta, jotta tuo 68 % olisi mahdollista saada kallioperästä. Toisaalta, jotta pinnalta ylipäätänsä voi jotain siirtyä, pitäisi lämpötilan laskea kalliossa roimasti alle pintakerroksen keskilämpötilan eli jonnekin 1.. 2 asteen tienoille. Tämmöisestä lämpötilasta ei ole ilman jäätymisonelmaa mahdollista ottaa lämpöä, koska sen kaivon pitäisi olla jo pakkasen puolella, jotta jokin mainitsemisen arvoinen pinta-ala sen kaivon ympärillä olisi tuossa noin 2 asteen lämpötilassa. Pintakerrosten keskilämpötila on Etelä-Suomessa jotain 5 asteen luokkaa, Pohjois-Suomessa noin 3 astetta. Varsinkin Pohjois-Suomessa maalämpökaivon jäätyminen on luonnon laki, joka tulee vastaan ennemmin tai myöhemmin ja tässä puhutaan tyypillisesti 20-30 vuodesta, jos kaivo on mitoitettu oikein. Alimitoitettu jäätyy tyypillisesti jo 3. - 10. talven haarukassa, yleensä kevättalvesta. Ruotsissa ollaan asioissa pari vuosikymmentä edellä ja sielä poraillaan jo ahkerasti tonteille uusia entistä syvempiä energiakaivoja mahdollisimman kauas vanhoista.

Pohjaveden virtaukseen vedotaan, mutta on se kumma, kun se kuuma pohjavesi ei nouse sieltä syvältä pintaan. Ei jäähdy se kallio siellä syvällä eikä lämpene maanpinta ylempänä. Kiveä pitkin se lämpö johtuu, mutta joskus tuurilla voi ollakin jokin vesisuoni. Maalämpö tarvitsisikin kiperästi pohjavettä toimiakaseen mutta tästä samaisesta energianvarastointitavasta on muodostunut todellinen pohjavesivarojen pilaaja.

Lue lisää

Sinulla on ajatusvirhe tuossa. Kalliossa on valtava lämpökapasiteetti. Vaikka maapallon sisältä tuleva lämpövuo ei riitä kompensoimaan kaivosta otettua energiaa, ei kaivo ota energiaansa hehtaarien alueelta.

Kaivot kestävät paljon pidempään kuin 30 vuotta. 30 vuoden päästä rakennuskantakin on hyvin erilainen kuin nyt. Lämmitysenergian tarve vähenee ja jäähdytyksen kasvaa. Jäähdytys hidastaa tai jopa lopettaa kallion kylmenemisen.

Ei niitä kaivoja myöskään ole joka tontilla ja useimmat tontit ovat niin suuria, että kaivoväli on aivan jotain muuta kuin 20 m.

Kuinka monta jäätynyttä kaivoa tiedät Suomessa? Ensimmäisen aallon kaivot alkavat olla 40-vuotiaita. Niiden kanssa voi ollakin ongelmia uusilla tehokkaammilla pumpuilla, jotka ottavat kaivosta paljon enemmän kuin 80-luvun malli. Toisen aallon vanhimmat kaivot alkavat olla 20-vuotiaita.