Maalämpö

Uusia energiantuotantotapoja kehitetään jatkuvasti ja niistä yritetään tehdä enemmän ja enemmän ekologiasia ja mahdollisimman vähän luonnon varoja kuluttavia. Yksi näistä uusimmista innostuksista on maalämpö, jota käytetään nimensä mukaisesti talojen lämmittämiseen. Se ei ole kovin uusi lämmitysmuoto, mutta sen suosio on ruvennut kasvamaan huomattavasti viime vuosina. Yhä useamman omakotitalon pihaan rakennetaan maalämpöpumppuja. Se on tällä hetkellä kaikkein vähiten kuluttava lämmitysmuoto oman omakotitalon lämmitykseen. Se on maaperän ja veden massaan varastoitunutta energiaa, joka on lähes kokonaan peräisin aurinkoenergiasta. Osa energiasta on myös peräisin geotermistä. Se on täysin uusiutuvaa lämpöenergiaa, joka on kotoisin maan alta. Maaperä säilyttää keskimääräisen lämpötilan ympäri vuoden jonka takia muutaman metrin syvyydessä oleva maa on talvellakin lämmintä. Tällöin lämpötila maan sisällä pysyy huomattavasti lämpimämpänä, kuin ulkoilma. Maalämpöenergialla voidaan lämmittää helposti asuntojen sisäilmaa ja vettä. Se soveltuu jokaisen rakennuksen lämmittämiseen. Maalämpö on myös huomattavasti edullisempaa kuin kaukolämpö. Maalämpöpumppu kehitettiin alun perin vuonna 1855, Lordi Kelvinin tekemien hahmotusten perusteella. Peter Ritter von Rittinger kehitti maalämpöpumpun näiden luonnosten perusteella. Hän rupesi kehittelemään suoraa maalämpöpumppua. 1940-luvun lopulla Robert C. Webber taas kehitti ensimmäisen suoran maalämpöpumpun, tehtyään kokeita pakastimen avulla. Ensimmäinen kaupallisesti onnistunut maalämpöpumppu projekti taas asennettiin vuonna 1948 Commonwealth Buildingiin Portlandissa eli Oregonissa. Tämän jälkeen Ruotsi kiinnostui keksinnöstä erityisen paljon ja 1970-luvulla siitä tuli erityisen suosittua Ruotsissa. Ruotsissa keksintöä ruvettiin kehittämään edelleen paremmaksi, jolloin se rupesi leviämään maailman laajuisesti.

Maalämpö
Maalämpö

Leviäminen oli kuitenkin tuolloin huomattavan hidasta. Tällöin vielä avoimen kierron järjestelmät hallitsivat markkinoita, jonka takia maalämpöpumpun tuleminen markkinoille oli huomattavasti haastavampaa. Vuonna 1979 polybutaaniputken kehitys teki maalämpöpumpusta kilpailukykyisen avoimen kierron kanssa. Sen taloudellista arvoa saatiin tämän kehityksen avulla laskettua, jolloin myös normaaleilla kuluttajilla oli varaa hankkia oma maalämpöpumppu. Tällöin suosio rupesi kasvamaan vieläkin enemmän ja vuoteen 2004 oli asennettu yli miljoona maalämpöpumppua maailmanlaajuisesti. Ne tuottivat 12 gigawattia lämpökapasiteettia. Nykyään Yhdysvalloissa asennetaan noin 80000 maalämpöpumppua vuosittain ja 27000 kappaletta Ruotsissa. Suosio rupesi kasvamaan myös Suomessa ja vuosina 2006 – 2011 maalämpöpumppu oli kaikkein yleisin valinta pienkerrostalojen lämmittämiseen. Se kattoi noin 40 prosenttia kaikista lämmitysmarkkinoista.

Mistä lämpö sitten tulee?

Maalämpöpumpussa lämpö tulee maan alta, noin 10 – 15 metrin syvyydestä. Suomessa auringon tuottama lämpö ylettyy maksimissaan 15 metrin syvyyteen, joten välillä Suomessa maalämpöpumppu porataan jopa alle 10 metrin syvyyteen. Suomessa kuitenkin suurin osa porakaivoista tuleva lämpö on kotoisin geotermistä. Geometrinen lämpö tuottaa noin 6 -10 astetta 200 metrin syvyydessä. Tämä kuitenkin riippuu täysin kalliolaadusta ja paikasta, mihin maalämpöpumppu porataan. Kallioperästä tehdään kuitenkin jatkuvasti erilaisia tutkimuksia, jotka kertovat kallioperän lämpökapasiteeteista. Kallioperään taas asennetaan keruuputkisto pystysuorassa asennossa, joka porautuu reikään niin sanotuksi lämpökaivoksi. Tehollinen mitta porataan pohjaveden syvyyteen. Tämä onkin nykyään Suomessa kaikkein yleisin ratkaisu Suomessa, nimittäin usein kallionperä tuottaa enemmän lämpöä kuin maaperä Suomen kylmän sään vuoksi. Kallioperästä saadaan myös lähes kaksinkertainen energia. Kuten maalämpöpumpun nimi sanookin, on lämpö ja energia myös mahdollista saada maaperästä. Silloin maaperään asennetaan putkisto vaakasuorassa. Tämä tapa sopii parhaiten suurille tonteille, nimittäin se vie huomattavasti enemmän tilaa. Asentamiseen sopii kaikki muut maalajit paitsi soraharju, putkisto ei myöskään vahingoita istutuksia, vaan putkiston päälle pystyy istuttamaan kukkia tai muita kasveja samalla tavalla, kuin muuallekin. Putkiston asentamiseen pitää kuitenkin ottaa huomioon maaperän sopiva kosteuspitoisuus ja lämmönjohtavuus, nimittäin ne ovat erittäin merkittävässä osassa asennuksessa.