Lämpöpumpun valinta on iso päätös, joka saattaa hämmentää monia. Ostajan suurimmat pelot ovat ymmärrettäviä: maksaa liikaa liian tehokkaasta laitteesta tai hankkia liian heikkotehoinen lämpöpumppu, joka ei pysty takaamaan viihtyvyyttä kylminä kuukausina. Tämä on erityisen ajankohtaista Suomen ankarissa ilmasto-olosuhteissa.
Oikea tehon mitoitus on kaksivaiheinen prosessi. Ensimmäinen vaihe on rakennuksen lämpöhäviöiden määrittäminen, minkä tulee tehdä pätevä suunnitteluinsinööri. Toinen vaihe on lämpöpumppumallin valinta, jonka teho perustuu saatuihin laskelmiin. Tässä artikkelissa käsittelemme juuri toisen vaiheen metodologiaa.
Mitä rakennuksen lämpöhäviöt ovat ja miten ne määritetään
Rakennuksen lämpöhäviöt ovat se lämpömäärä (mitataan watteina), joka karkaa vaipan rakenteiden (seinät, katto, ikkunat, lattia) ja ilmanvaihdon kautta. Juuri nämä häviöt lämpöpumpun on kompensoitava, jotta sisälämpötila pysyy miellyttävänä.
Lämpöhäviöiden suuruus riippuu monista tekijöistä: talon pinta-alasta ja tilavuudesta, lämmöneristyksen laadusta, ikkuna-alasta ja lasitustyypistä, ilmanvaihtojärjestelmästä sekä alueen ilmastosta. Suomen oloissa, joissa talvet voivat olla erityisen ankaria, tarkka lämpöhäviölaskelma on ratkaisevan tärkeä.
Talot kategorioittain lämpöhäviöiden perusteella
| Talon kategoria | Rakennusajanjakso | Lämpöhäviö, W/m² |
|---|---|---|
| Vanha rakennuskanta ilman lisäeristystä | ennen vuotta 1980 | 120-180 |
| Osittain saneeratut talot | 1980-2000 | 70-100 |
| EnEV 2002- ja RT 2005 -standardien mukaiset talot | 2000-2010 | 45-65 |
| Nykyaikaiset lähes nollaenergiatalot (nZEB) | vuoden 2016 jälkeen | 25-40 |
On tärkeää ymmärtää, että nämä arvot ovat suuntaa-antavia ja palvelevat yleistä kokoluokan hahmottamista. Talosi tarkat lämpöhäviöt tulee laskea pätevän suunnitteluinsinöörin toimesta Suomen rakentamismääräysten mukaisesti, kaikki rakenteelliset erityispiirteet ja alueen ilmasto huomioiden.
Lämpöpumpun käyttötavan valinta: monovalentti vai bivalentti
Tehon valintaan vaikuttava keskeinen suunnitteluratkaisu on käyttötapa. Vaihtoehtoja on kaksi: monovalentti ja bivalentti.
Monovalentti käyttötapa tarkoittaa, että lämpöpumppu on talon ainoa lämmönlähde ja sen on katettava 100 % lämpöhäviöistä alueen alimmassa mitoituslämpötilassa. Suomen kylmissä oloissa tämä tarkoittaa tehokkaamman laitteen valintaa.
Bivalentti käyttötapa tarkoittaa lämpöpumpun käyttöä yhdessä varalämmönlähteen kanssa (esim. sähkökattila, kiinteän polttoaineen kattila). Tässä tapauksessa lämpöpumppu toimii pääasiallisena lämmönlähteenä tiettyyn ulkolämpötilaan saakka, ja alhaisemmissa lämpötiloissa varalämmönlähde kytkeytyy mukaan.
Bivalenssipiste: avain optimaaliseen suunnitteluratkaisuun
Bivalenssipiste on ulkolämpötila, jossa lämpöpumppu yksinään kattaa 100 % rakennuksen lämmöntarpeesta. Alemmissa lämpötiloissa varalämmönlähde kytkeytyy mukaan.
On tärkeää ymmärtää: bivalenssipiste ei ole tietyn lämpöpumppumallin ominaisuus, vaan suunnitteluratkaisu, joka riippuu alueesi ilmastosta ja taloudellisesta järkevyydestä. Suomen oloissa, erityisesti pohjoisilla alueilla, bivalenssipisteen oikea määrittely on ratkaisevaa.
Lämpöpumpun tehon mitoitus vaihe vaiheelta
Vaihe 1: Selvitä alueesi mitoituslämpötila
Hanki alueesi kylmimmän viiden vuorokauden jakson mitoituslämpötila Suomen rakentamismääräyksistä tai pätevältä suunnittelijalta. Tämä arvo toimii laskennan lähtökohtana.
Vaihe 2: Analysoi lämpötilatilastoja
Analysoi alueesi lämpötilajakaumaa ymmärtääksesi, monenako päivänä vuodessa lämpötila laskee tiettyjen arvojen alle. Tämä on tärkeää taloudellisesti perustellun bivalenssipisteen valinnassa.
Vaihe 3: Valitse bivalenssipiste
Jos äärimmäiset pakkaset ovat alueellasi harvinaisia (alle 10–15 päivää vuodessa), on taloudellisesti perusteltua asettaa bivalenssipiste 5–7 °C mitoituslämpötilaa korkeammalle. Jos pakkaset ovat pitkiä (yli 20–30 päivää), on parempi valita monovalentti käyttötapa tai asettaa bivalenssipiste lähelle mitoituslämpötilaa.
Vaihe 4: Laske lämpöpumpun teho
Kun bivalenssipiste on 5 °C mitoituslämpötilaa korkeammalla, lämpöhäviö kyseisessä lämpötilassa on noin 80–85 % maksimista. 10 °C erolla lämpöhäviö on 65–75 % maksimista.
Esimerkkimitoitus 150 m² talolle
Tarkastellaan esimerkkiä: talo, jonka pinta-ala on 150 m² ja lämpöhäviö 60 W/m². Kokonaislämpöhäviö mitoituslämpötilassa (kutsutaan sitä T_mitoitus) on 9 kW.
Vaihtoehto A: Monovalentti
Bivalenssipiste on yhtä suuri kuin T_mitoitus. Tarvitaan lämpöpumppu, jonka teho on 9 kW + 15 % varmuusvara = 10,3 kW. Sopivat mallit: BeeSmart MHCS 045 NBS (11,6 kW) tai MHCS 050 NBS (15,35 kW), tai BeeThermic MHCM 10 SU1A (10,6 kW) tai MHCM 14 SU3A (14,8 kW). Lämpöpumppu kattaa 100 % tarpeesta koko kauden, tarjoten maksimaalisen säästön, mutta laiteinvestointi on suurempi.
Vaihtoehto B: Bivalentti (piste 5 °C T_mitoitus yläpuolella)
Lämpöhäviö tässä lämpötilassa on 80 % maksimista = 7,2 kW. Tarvitaan lämpöpumppu, jonka teho on 7,2 kW + 15 % varmuusvara = 8,3 kW. Sopivat mallit: BeeSmart MHCS 035 NBS (9,2 kW) tai MBasic MHM-U09HL (9,7 kW). Varalämmönlähde (3 kW sähkökattila) kompensoi jäljelle jäävän 1,8 kW. Lämpöpumppu kattaa suurimman osan lämmityskaudesta, varalähde toimii vain muutaman päivän, mikä säästää laitehankinnan kustannuksissa.
Vaihtoehto C: Bivalentti (piste 10 °C T_mitoitus yläpuolella)
Lämpöhäviö tässä lämpötilassa on 67 % maksimista = 6 kW. Tarvitaan lämpöpumppu, jonka teho on 6 kW + 15 % varmuusvara = 7 kW. Sopivat mallit: MBasic MHM-U06HL (7,2 kW) tai BeeSmart MHCS 035 NBS (9,2 kW). Varalämmönlähde kompensoi loput 3 kW. Varalähde toimii useammin, säästö on pienempi.
On tärkeää ymmärtää, että nämä ovat ehdollisia esimerkkejä metodologian havainnollistamiseksi. Tarkat parametrit määrittää suunnitteluinsinööri paikallisten määräysten ja alueesi ilmaston perusteella Suomessa.
Lämpöpumpun tehon varmuusvara
Tehoa mitoitettaessa on tärkeää huomioida varmuusvara:
- Vakio vara: 10–20 % kompensoimaan lämpöpumpun COP:n laskua alhaisissa lämpötiloissa ja jättämään varaa tulevaisuuden tarpeisiin.
- Suurempi vara (20–30 %): alueille, joilla on äärimmäisiä pakkasia, merkittävä lämpimän käyttöveden tarve tai suunnitelmia laajentaa lämmitettävää pinta-alaa.
- Pienempi vara (10–15 %): hyvin eristetyille taloille, joissa laskelmat ovat tarkkoja ja käytössä on varalämmönlähde.
Tarkistuslista lämpöpumpun tehon valintaan
- Määritä lämmitettävä kokonaispinta-ala.
- Arvioi talon kategoria lämpöhäviötaulukon perusteella.
- Huomioi huonekorkeus (jos yli 2,7 metriä).
- Selvitä alueesi mitoituslämpötila.
- Analysoi lämpötilatilastoja.
- Huomioi ikkuna-ala ja lasituksen tyyppi.
- Määritä lämpimän käyttöveden tarve.
- Huomioi lämmitysjärjestelmän tyyppi ja lämmönsiirtonesteen lämpötila.
- Päätä käyttötapa: monovalentti vai bivalentti.
- Määritä bivalenssipiste (bivalentissa järjestelmässä).
- Lisää 10–20 % varmuusvara.
Mycond-lämpöpumppumallien vertailu
| Malli | Lämmitysteho (A7W35), kW | COP (A7W35) | SCOP | Energiatehokkuusluokka | Äänitaso, dB(A) | Suositeltu pinta-ala 40/70/100 W/m², m² | Min. käyttölämpötila, °C | Kompressori |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| MBasic-sarja | ||||||||
| MHM-U06HL | 7,2 | 4,26 | 4,65 | A+++ | 50 | 180/103/72 | -25 | Zhuhai Landa (rotaatiokompressori, invertteri) |
| MHM-U09HL | 9,7 | 4,01 | 4,53 | A+++ | 56 | 242/139/97 | -25 | Zhuhai Landa |
| MHM-U12HL | 11,9 | 4,05 | 4,50 | A+++ | 56 | 297/170/119 | -25 | Zhuhai Landa |
| BeeSmart-sarja | ||||||||
| MHCS 035 NBS | 9,2 | 4,38 | 4,72 | A+++ | 52 | 230/131/92 | -25 | Mitsubishi Electric (invertteri) |
| MHCS 045 NBS | 11,6 | 4,30 | 4,74 | A+++ | 52 | 290/166/116 | -25 | Mitsubishi Electric |
| MHCS 050 NBS | 15,35 | 4,78 | 4,98 | A+++ | 59 | 384/219/153 | -25 | Mitsubishi Electric |
| MHCS 070 NBS | 18,5 | 4,47 | 4,83 | A+++ | 61 | 462/264/185 | -25 | Mitsubishi Electric |
| BeeThermic-sarja | ||||||||
| MHCM 06 SU1A | 6,5 | 4,9 | 4,58 | A+++ | 50 | 162/93/65 | -25 | Panasonic EVI |
| MHCM 10 SU1A | 10,6 | 4,6 | 4,47 | A+++ | 52 | 265/151/106 | -25 | Panasonic EVI |
| MHCM 14 SU3A | 14,8 | 4,6 | 4,53 | A+++ | 55 | 370/211/148 | -25 | Panasonic EVI |
| MHCM 18 SU3A | 18,8 | 4,5 | 4,53 | A+++ | 56 | 470/269/188 | -25 | Panasonic EVI |
| MHCM 24 SU3A | 24,0 | 4,3 | - | A+++ | 58 | 600/343/240 | -25 | Panasonic EVI |
Minkä lämpöpumpun valita omakotitaloon: sarjojen vertailu
MBasic – edullinen ratkaisu
Sopii taloihin noin 70–100 m²:stä 120–170 m²:iin eristyksestä riippuen. Sarja sisältää kolme mallia, tehot 7,2–11,9 kW. Erinomainen hinta–laatu-suhde. Varustettu Zhuhai Landa -kompressoreilla, COP 4,01–4,26 ja SCOP 4,50–4,65 (luokka A+++). Monoblock sisäänrakennetulla hydrauliikalla, kylmäaine R32. Äänitaso 50–56 dB(A), toiminta −25 °C:een. Sertifioitu Heat Pump Keymark. Ihanteellinen bivalentteihin järjestelmiin.
BeeSmart – älykäs sarja
Sopii taloihin noin 90–130 m²:stä 260–460 m²:iin eristyksestä riippuen. Neljä mallia 9,2–18,5 kW, erittäin korkea tehokkuus: SCOP jopa 4,98, COP jopa 4,78 (luokka A+++). Varustettu Mitsubishi Electric -kompressoreilla. 7 tuuman kosketusnäyttö, sääohjaus, kahden lämmityspiirin tuki, SmartGrid, Modbus ja integraatio älykotijärjestelmiin. Sisäinen 6 kW sähkövastus, äänitaso 52–61 dB(A). Sertifioitu Heat Pump Keymark. Ihanteellinen monovalentteihin järjestelmiin, joissa tavoitellaan maksimaalista automaatiota.
BeeThermic – korkealämpöiseen lämmitykseen
Sopii taloihin noin 65–90 m²:stä 240–600 m²:iin. Viisi mallia tehoalueella 6,5–24 kW. Varustettu Panasonic EVI -kompressoreilla, jotka mahdollistavat lämmönsiirtonesteen 55–60 °C lämpötilan. COP 4,3–4,9, SCOP 4,47–4,58 (luokka A+++). Äänitaso 50–58 dB(A). Sertifioitu Heat Pump Keymark. Ihanteellinen ratkaisu vanhojen lämmitysjärjestelmien modernisointiin, suuriin kohteisiin ja bivalentteihin järjestelmiin.
Tyypilliset virheet lämpöpumpun tehon valinnassa
- Valinta pelkän pinta-alan perusteella ilman eristyksen huomioimista. Saman kokoisten talojen lämpöhäviöt voivat erota 2–4-kertaisesti.
- Huonekorkeuden sivuuttaminen. Kun korkeus on yli 2,7 m, lämmitettävä tilavuus kasvaa ja tehoa tarvitaan enemmän.
- Lämpimän käyttöveden tarpeen aliarviointi. Suurille perheille tai erityistarpeisiin (poreallas, uima-allas) on syytä kasvattaa varmuusvaraa.
- Liian tehokkaan lämpöpumpun valinta. Johtaa tiheään käynnistys- ja pysäytyssyklittelyyn, heikompaan tehokkuuteen ja lyhyempään käyttöikään.
- Liian heikkotehoinen lämpöpumppu tai liian korkealle asetettu bivalenssipiste. Varalämmönlähde käy liian usein, mikä heikentää taloudellista tehokkuutta.
Ammattimitoitus: pakollinen vaihe
Riippumatta siitä, kuinka hyvin ymmärrät lämpöpumpun tehon mitoituksen periaatteet, ammattilaisen tekemä mitoitus on aina pakollinen vaihe. Sen tekevät pätevät suunnitteluinsinöörit, jotka huomioivat 7 keskeistä tekijää: rakennuksen mitat, lämmöneristyksen, lasituksen, ilmanvaihdon, alueen ilmaston, lämmitysjärjestelmän sekä lämpimän käyttöveden tarpeen.
Mitoitus tehdään Suomen ajantasaisten rakentamismääräysten mukaisesti. Ammattimitoituksen kustannus maksaa itsensä takaisin, sillä se auttaa välttämään virheet laitevalinnassa ja varmistaa järjestelmän optimaalisen toiminnan.
Usein kysyttyä lämpöpumpun tehon mitoituksesta
Kuinka monta kW lämpöpumppua per neliömetri?
Yhtä oikeaa vastausta ei ole. Nykyaikaisille hyvin eristetyille taloille 40–60 W/m², peruskorjatuille 70–100 W/m², vanhoille eristämättömille 120–180 W/m². Tarkka mitoitus riippuu monista tekijöistä.
Voiko lämpöpumpun asentaa eristämättömään taloon?
Teknisesti kyllä, taloudellisesti ei. Eristämättömässä talossa tarvitaan huomattavasti suurempi teho, mikä nostaa alkuinvestointia. On parempi investoida ensin talon energiatehokkuuden parantamiseen.
Yksi tehokas vai kaksi pienempää lämpöpumppua?
Yli 250 m² taloissa kahden lämpöpumpun kaskadi on usein perusteltu. Edut: redundanssi, tehokkaampi toiminta osakuormalla. Haitat: korkeampi hinta, monimutkaisempi ohjaus.
Miten ilmasto vaikuttaa tehon valintaan?
Ilmasto määrittää mitoituslämpötilan, jossa suurimmat lämpöhäviöt määräävät tarvittavan tehon. Suomen alueiden välillä ero voi olla 20–30 % lämpöpumpun tarvittavasta tehosta.
Tarvitaanko lisätehoa lämpimän käyttöveden (LKV) tuotantoa varten?
Kyllä, aktiiviseen lämpimän käyttöveden käyttöön suositellaan 20–30 % lisävaraa. Vaihtoehtoja: erillinen käyttöveden lämmitin tai sisäisen sähkövastuksen käyttö kulutuspiikkien aikana.
Mitä jos lämpöpumpun teho ei riitä?
Tämä tarkoittaa, että bivalenssipiste on asetettu liian korkealle. Varalämmönlähde käy liian usein, mikä heikentää taloudellista tehokkuutta. Ratkaisuja: järjestelmän uudelleensäätö tai, äärimmäisessä tapauksessa, vaihto tehokkaampaan malliin.
Voiko lämpöpumpun tehoa kasvattaa myöhemmin?
Se on teknisesti haastavaa ja taloudellisesti kallista. On parempi mitoittaa teho heti oikein ja valita sopiva malli, jossa on pieni varmuusvara tulevaisuutta varten.
Näin valitset oikean lämpöpumpun kotiisi
Jos olet jo määritellyt tarpeesi ja sinulla on tiedot talosi lämpöhäviöistä, ota yhteyttä Mycondin myyjään saadaksesi ammattimaisen tarjouksen, joka vastaa vaatimuksiasi.
Saadaksesi tarkat laskelmat ja taatusti oikean laitevalinnan, tilaa ammattimitoitus pätevältä suunnittelijalta. Tämä on pakollinen vaihe, joka varmistaa lämmitysjärjestelmän tehokkaan toiminnan vuosiksi eteenpäin.
