Poistoilmalämpöpumppu – toiminta ja soveltuvuus

Poistoilmalämpöpumppu (PILP) on lämmön talteenottojärjestelmä, joka hyödyntää rakennuksen poistoilman lämpöenergiaa. Järjestelmä kerää lämpöä ilmanvaihdon kautta poistuvasta lämpimästä ilmasta ja siirtää sen joko käyttöveteen, lämmitysjärjestelmään tai molempiin.

Tässä artikkelissa käsittelemme poistoilmalämpöpumpun toimintaperiaatteen, soveltuvuuden eri rakennustyyppeihin, edut ja rajoitukset sekä tyypilliset kustannukset. Motivan ja Energiaviraston ohjeistukset toimivat tietolähteenämme.

Toimintaperiaate

Poistoilmalämpöpumppu perustuu samaan lämpöpumppuperiaatteeseen kuin muutkin lämpöpumput, mutta sen lämmönlähteenä on rakennuksen poistoilma.

Perustoiminta

Rakennuksen ilmanvaihto poistaa sisältä lämmintä ilmaa, jonka lämpötila on tyypillisesti 20–22 astetta. Tämä ilma sisältää merkittävästi lämpöenergiaa, joka perinteisessä painovoimaisessa tai koneellisessa poistoilmanvaihdossa menee hukkaan.

Poistoilmalämpöpumpussa:

1. Poistoilma johdetaan lämpöpumpun höyrystimen läpi
2. Höyrystimessä kylmäaine sitoo poistoilman lämpöenergiaa
3. Kompressori puristaa kylmäaineen korkeampaan paineeseen ja lämpötilaan
4. Lauhduttimessa lämpö siirtyy joko käyttöveteen, lämmitysveteen tai molempiin
5. Jäähdytetty poistoilma puhalletaan ulos rakennuksesta

Ero muihin lämpöpumppuihin

Poistoilmalämpöpumpun erityispiirteitä verrattuna muihin lämpöpumppuihin:

Tasainen lämmönlähde: Poistoilman lämpötila on tasainen ympäri vuoden (noin 20–22 °C), toisin kuin ulkoilma, jonka lämpötila vaihtelee voimakkaasti.

Rajoitettu kapasiteetti: Saatavilla olevan lämpöenergian määrä riippuu ilmanvaihdon ilmavirrasta, joka on rajallinen.

Integroitu ilmanvaihto: PILP toimii samalla ilmanvaihdon puhaltimena, joten se yhdistää kaksi toimintoa.

Ei ulkoyksikköä: Toisin kuin ilmalämpöpumpuissa, poistoilmalämpöpumpussa ei tarvita erillistä ulkoyksikköä.

Vuosihyötysuhde

Poistoilmalämpöpumpun vuosihyötysuhde (SPF) on tyypillisesti 2,5–3,5. Tämä tarkoittaa, että yhdellä kilowattitunnilla sähköä saadaan tuotettua 2,5–3,5 kilowattituntia lämpöenergiaa.

Hyvä hyötysuhde johtuu siitä, että poistoilma on tasaisen lämmintä koko vuoden, kun taas ulkoilmalämpöpumpun hyötysuhde heikkenee talvella ulkolämpötilan laskiessa.

Järjestelmätyypit

Poistoilmalämpöpumppuja on useita eri tyyppejä käyttötarkoituksen mukaan.

Käyttöveden lämmitys

Yksinkertaisimmillaan poistoilmalämpöpumppu lämmittää vain käyttövettä:

• Lämmin käyttövesi varastoidaan varaajaan
• Kapasiteetti riittää tyypillisesti 2–4 henkilön talouden tarpeisiin
• Ei vaikuta tilojen lämmitykseen
• Soveltuu erityisesti vanhoihin kerrostaloasuntoihin

Tilojen lämmitys

Tehokkaammat järjestelmät voivat tuottaa myös tilojen lämmitystä:

• Lämpö johdetaan vesikiertoiseen lämmitysjärjestelmään
• Vaatii riittävän ilmavirran ja tehon
• Soveltuu parhaiten hyvin eristettyihin, pieniin ja keskikokoisiin rakennuksiin

Yhdistelmäjärjestelmät

Useimmat nykyaikaiset PILP-järjestelmät tuottavat sekä käyttövettä että tilojen lämmitystä:

• Ensisijainen prioriteetti on tyypillisesti käyttövesi
• Ylimääräinen kapasiteetti käytetään tilojen lämmitykseen
• Usein yhdistetään muuhun lämmitysjärjestelmään (hybridijärjestelmä)

Soveltuvuus eri rakennustyypeille

Poistoilmalämpöpumpun soveltuvuus vaihtelee merkittävästi eri rakennustyyppien välillä.

Kerrostalot

Kerrostaloissa PILP sopii erityisesti:

Asuntokohtaiset ratkaisut:

• Vanhat kerrostaloasunnot, joissa on koneellinen poistoilmanvaihto
• Käyttöveden lämmitykseen, kun kaukolämpö halutaan korvata osittain
• Asunnot, joissa sähkölämminvesivaraaja halutaan korvata

Taloyhtiökohtaiset ratkaisut:

• Keskitetty järjestelmä, joka kerää lämpöä koko talon poistoilmasta
• Sopii erityisesti 1970–1990-luvun taloihin, joissa on koneellinen poistoilmanvaihto
• Vaatii taloyhtiön päätöksen ja investoinnin

Rivitalot

Rivitaloissa PILP voi olla varteenotettava vaihtoehto:

• Soveltuu asuntokohtaisena ratkaisuna
• Voi kattaa merkittävän osan lämmitystarpeesta hyvin eristetyssä asunnossa
• Usein yhdistettynä sähkö- tai kaukolämpöön

Omakotitalot

Omakotitaloissa PILP:n soveltuvuus riippuu talon ominaisuuksista:

Hyvin soveltuvat:

• Pienet ja keskikokoiset talot (alle 150 m²)
• Hyvin eristetyt rakennukset (2000-luvun talot ja uudemmat)
• Matalaenergiarakennukset
• Talot, joissa on vesikiertoinen lämmönjako

Heikommin soveltuvat:

• Suuret talot (yli 200 m²)
• Vanhat, huonosti eristetyt rakennukset
• Talot, joissa on suora sähkölämmitys ilman vesikiertoa

Matalaenergia- ja passiivitalot

Poistoilmalämpöpumppu soveltuu erityisen hyvin matalaenergia- ja passiivitaloihin:

• Pieni lämmöntarve vastaa PILP:n kapasiteettia
• Tiivis rakenne ja hyvä eristys maksimoivat hyödyn
• Voi toimia päälämmitysjärjestelmänä

Edut

Poistoilmalämpöpumpulla on useita etuja verrattuna muihin lämmitysratkaisuihin.

Energiatehokkuus

Lämmön talteenotto: PILP hyödyntää muuten hukkaan menevää lämpöenergiaa, mikä parantaa koko rakennuksen energiatehokkuutta.

Tasainen hyötysuhde: Toisin kuin ulkoilmalämpöpumpussa, PILP:n hyötysuhde ei laske kovilla pakkasilla.

Integroitu ratkaisu: Yhdistää ilmanvaihdon ja lämmön talteenoton tehokkaasti.

Asennuksen helppous

Ei ulkoyksikköä: PILP ei vaadi ulkoyksikköä, mikä helpottaa asennusta erityisesti kerrostaloissa.

Korvaa olemassa olevan järjestelmän: Voidaan usein asentaa vanhan poistoilmapuhaltimen tilalle.

Kompakti koko: Vie vähän tilaa teknisessä tilassa.

Käyttömukavuus

Hiljainen toiminta: Toimii tyypillisesti hiljaisemmin kuin ulkoyksikön vaativat lämpöpumput.

Vähäinen huoltotarve: Huoltotarve rajoittuu suodattimien vaihtoon ja vuosittaiseen tarkastukseen.

Pitkä käyttöikä: Tasaiset olosuhteet pidentävät laitteen käyttöikää.

Rajoitukset

Poistoilmalämpöpumpulla on myös rajoituksia, jotka on syytä tiedostaa.

Rajallinen kapasiteetti

Ilmavirran rajoitus: Saatavilla oleva lämpöenergia riippuu poistoilman määrästä, joka on rajallinen.

Ei kata kaikkea lämmöntarvetta: Useimmissa rakennuksissa PILP ei yksin riitä kattamaan koko lämmöntarvetta, erityisesti kovilla pakkasilla.

Lisälämmityksen tarve: Tyypillisesti tarvitaan rinnalle toinen lämmitysjärjestelmä huipputehojen aikaan.

Tekniset vaatimukset

Ilmanvaihtotyyppi: PILP vaatii koneellisen poistoilmanvaihdon tai tulo-poistoilmanvaihdon. Painovoimaiseen ilmanvaihtoon se ei sovellu.

Kanavaston kunto: Olemassa olevan ilmanvaihtokanavaston tulee olla kunnossa.

Tilan tarve: Vaatii tilaa laitteistolle ja putkituksille.

Investointikustannus

Korkeampi alkuinvestointi: PILP on kalliimpi kuin pelkkä poistoilmapuhallin tai perinteinen lämminvesivaraaja.

Takaisinmaksuaika: Riippuu energian hinnasta ja korvatun järjestelmän tyypistä.

Kustannukset

Poistoilmalämpöpumpun kustannukset koostuvat hankinnasta, asennuksesta ja käyttökustannuksista.

Hankintakustannukset

Tyypilliset hankintakustannukset vaihtelevat järjestelmän koon ja ominaisuuksien mukaan:

Käyttövesimalli (pienasunto):

• Laite: 1 500–3 000 €
• Asennus: 500–1 500 €
• Yhteensä: 2 000–4 500 €

Yhdistelmämalli (omakotitalo):

• Laite: 3 000–6 000 €
• Asennus: 1 000–3 000 €
• Yhteensä: 4 000–9 000 €

Keskitetty järjestelmä (kerrostalo):

• Laitteet: 15 000–40 000 € riippuen talon koosta
• Asennus ja putkistot: 5 000–15 000 €
• Yhteensä: 20 000–55 000 €

Käyttökustannukset

Poistoilmalämpöpumpun käyttökustannukset ovat tyypillisesti alhaisemmat kuin suoran sähkölämmityksen:

Sähkönkulutus: PILP kuluttaa sähköä kompressoriin ja puhaltimeen, mutta tuottaa lämpöä enemmän kuin kuluttaa sähköä.

Huoltokustannukset: Vuotuiset huoltokustannukset ovat tyypillisesti 100–300 euroa sisältäen suodattimet ja tarkastuksen.

Säästöpotentiaali

Motivan mukaan poistoilmalämpöpumpulla voidaan monissa tapauksissa saavuttaa merkittäviä säästöjä:

Sähkölämmityksen korvaamisessa: 30–50 % säästö käyttöveden lämmitysenergiassa.

Vanhan varaajan tilalle: Nykyaikainen PILP voi puolittaa käyttöveden lämmityksen energiakustannukset.

Osana kokonaisratkaisua: Yhdistettynä muuhun lämmitykseen PILP tuo lisäsäästöjä.

Ilmanvaihdon vaikutus

Poistoilmalämpöpumpun toiminta on kiinteästi yhteydessä rakennuksen ilmanvaihtoon.

Ilmanvaihdon tehostaminen

PILP:n myötä ilmanvaihtoa ei kannata rajoittaa energiansäästön toivossa:

• Suurempi ilmavirta tarkoittaa enemmän lämpöenergiaa talteenotettavaksi
• Ilmanlaatu paranee tehokkaammalla vaihdolla
• PILP hyödyntää tehokkaasti myös lisääntyneen ilmavirran

Ilmanlaadun parantuminen

Poistoilmalämpöpumppu voi parantaa ilmanlaatua:

• Toimii samalla poistoilmapuhaltimena
• Tasainen ja kontrolloitu ilmanvaihto
• Mahdollisuus säätää ilmavirtaa tarpeen mukaan

Kosteudenhallinan

PILP:n höyrystin kondensoi kosteutta poistoilmasta:

• Poistaa ylimääräistä kosteutta rakennuksesta
• Voi auttaa kosteusongelmaisten rakennusten hallinnassa
• Kondenssivesi johdetaan viemäriin

Asennus ja huolto

Poistoilmalämpöpumpun asennus vaatii ammattitaitoa, ja säännöllinen huolto varmistaa tehokkaan toiminnan.

Asennusprosessi

Tyypillinen asennusprosessi:

1. Suunnittelu: Kohteen arviointi ja sopivan mallin valinta
2. Ilmanvaihdon tarkastus: Nykyisen kanavaston kunnon arviointi
3. Asennus: Laitteen sijoitus, putkitus ja sähkökytkennät
4. Käyttöönotto: Toiminnan testaus ja säätöjen asetus
5. Opastus: Käyttäjän perehdytys laitteen toimintaan

Asennusvaatimukset

Asentajalta vaaditaan:

• Kylmäainepätevyys (TUKES-sertifikaatti)
• LVI-asennuksen osaaminen
• Sähköalan pätevyys tai yhteistyö sähköasentajan kanssa

Huolto-ohjelma

Säännöllinen huolto sisältää:

Omistajan tehtävät:

• Suodattimien puhdistus 1–4 kertaa vuodessa
• Ulkoisten osien tarkastus silmämääräisesti
• Toiminnan seuranta (äänet, tehot)

Ammattilaisen huolto (vuosittain tai valmistajan ohjeen mukaan):

• Kylmäainejärjestelmän tarkastus
• Höyrystimen ja lauhduttimen puhdistus
• Sähköosien tarkastus
• Toimintakokeet ja säädöt

Vertailu muihin ratkaisuihin

Poistoilmalämpöpumppua kannattaa verrata muihin lämmitysvaihtoehtoihin.

PILP vs. ilmalämpöpumppu

PILP vs. maalämpö

PILP vs. LTO-ilmanvaihto

Usein kysytyt kysymykset

Soveltuuko PILP vanhoihin taloihin?

PILP soveltuu vanhoihin taloihin, joissa on koneellinen poistoilmanvaihto. Painovoimaisella ilmanvaihdolla varustettuihin taloihin se ei sovellu suoraan, vaan ilmanvaihto tulisi ensin muuttaa koneelliseksi.

Voiko PILP toimia ainoana lämmitysmuotona?

Pienissä, hyvin eristetyissä rakennuksissa PILP voi riittää päälämmitykseksi. Suuremmissa tai vanhemmissa taloissa tarvitaan tyypillisesti lisälämmitystä kovimpien pakkasjaksojen aikaan.

Miten PILP vaikuttaa ilmanvaihtoon?

PILP toimii samalla ilmanvaihdon puhaltimena, joten se ylläpitää tai parantaa ilmanvaihtoa. Jäähdytetty poistoilma puhalletaan ulos, mutta sen lämpöenergia on ensin hyödynnetty.

Kuinka paljon PILP säästää energiaa?

Tyypillisesti PILP säästää 30–50 % käyttöveden lämmitysenergiasta verrattuna suoraan sähkölämmitykseen. Kokonaissäästö riippuu käyttökohteesta ja muusta lämmitysjärjestelmästä.

Tarvitseeko PILP huoltoa?

PILP tarvitsee säännöllistä huoltoa: suodattimien puhdistus muutaman kerran vuodessa ja ammattilaisen tekemä vuosihuolto. Huoltotarve on kuitenkin kohtuullinen.

Mikä on PILP:n käyttöikä?

Poistoilmalämpöpumpun käyttöikä on tyypillisesti 15–25 vuotta hyvällä huollolla. Tasaiset olosuhteet (poistoilman tasainen lämpötila) ovat laitteelle suotuisat.

Saako PILP:n asennukseen tukea?

ARA myöntää energia-avustuksia lämmitysjärjestelmän vaihtoon, ja PILP voi olla tuettava kohde. Tuen ehdot ja määrä vaihtelevat vuosittain, joten ajantasaiset tiedot kannattaa tarkistaa ARA:n verkkosivuilta.

Lähteet

• Motiva Oy: Poistoilmalämpöpumput. https://www.motiva.fi/
• Energiavirasto: Lämpöpumppujen energiatehokkuus. https://energiavirasto.fi/
• Ympäristöministeriö: Rakennusten energiatehokkuus ja ilmanvaihto. https://ym.fi/
• ARA: Energia-avustukset. https://www.ara.fi/

Lue myös

• Lämmitysjärjestelmät – Kattava yleiskatsaus eri lämmitysjärjestelmiin
• Lämmitystapojen vertailu – Eri lämmitysmuotojen edut ja haitat
• Ilmalämpöpumppu-opas – Kaikki ilmalämpöpumpuista
• Lämmitysjärjestelmän vaihto – Opas lämmitysjärjestelmän vaihtamiseen
• Lämmitysjärjestelmän vuosihuolto – Huollon merkitys ja sisältö