Jos olet joskus talvella maksanut lämmitysenergialaskun, voi olla, että olet huomannut kyseisen laskun olevan hieman tai huomattavastikin muina vuodenaikoina tulevia laskuja korkeampi. Olet ehkä perehtynyt asiaan ja huomannut energian olevan kalliimpaa silloin, kun kaikki joutuvat kuluttamaan sitä samanaikaisesti – Suomessa pääsääntöisesti silloin, kun säät ovat kylmiä. Taloosi voit kuitenkin valita muiden kiinteistöjen tarpeista riippumattomia energiajärjestelmiä, jolloin energian hinnan vaihtelut eivät olisi välttämättä niin suuria ja arvaamattomia. Jotta lämmitysmuotoja voitaisiin vertailla tehokkaasti, on kuitenkin ymmärrettävä hieman energiajärjestelmien teoriaa.
Tässä energiajärjestelmien lyhyessä oppimäärässä avaan muun muassa hajautetun ja keskitetyn energiajärjestelmän termejä sekä käyn läpi muutamia yleisiä, nykyaikaisia lämmitystekniikoita, joihin vaihtaminen saattaa vähentää talven laskuja.
Hajautetulla energiajärjestelmällä tarkoitetaan energiaratkaisuja, joissa energiaa käytetään vain pienellä alueella niin, ettei energian siirrossa synny paljoa häviöitä tai hukkalämpöä. Tällaisen energian käyttökohteita voivat olla esimerkiksi paikalliset ja alueelliset taloyhteisöt ja yritykset. Hajautetun energiajärjestelmän vastakohta on keskitetty energiajärjestelmä, jonka pääpiirre on iso voimala, joka tuottaa suuremmalle alueelle energiaa. Yksi keskitetyn energiajärjestelmän piirre on se, että siitä syntyy häviöitä, joita nykyiseltään yritetään ottaa talteen erilaisilla keinoilla. Kuva 1 esittää molempien järjestelmien peruspiirteet. Hajautetut ja keskitetyt energiajärjestelmät ovat käsitteenä hieman hankalia, sillä esimerkiksi kaukolämmön tuotanto voi olla sekä paikallista että hajautettua. Ero näissä on pääosin vain koko ja alue, jolle energiaa jaetaan. Mielenkiintoisia näistä tekee se, että hajautetut ja keskitetyt järjestelmät vaikuttavat kilpailevan toistensa kanssa (Lovati, 2021).
Kaukolämpö on Suomen suosituin lämmitysmuoto
Esimerkki keskitetystä energiajärjestelmästä voi olla kaukolämpö, jossa voimala tuottaa kaukolämpöverkoston avulla energiaa laajalle alueelle ja erilaisiin kiinteistöihin. Kaukolämpö on Suomen yleisin ja suosituin uusien talojen lämmitystapa (Motiva, 2022). Jos sen tuottamiseen on käytetty uusiutuvia energianlähteitä, saadaan kaukolämmöstä ympäristöystävällistä, ja hyödyntämällä tuotannon hukkalämmöt, siitä saadaan myös energiatehokasta. Se on lisäksi lämmitysmuotona luotettava ja kuluttajalle järjestelmänä varsin helppokäyttöinen.
Kaukolämmön suurimmat haasteet ovat suuren investoinnin tuomat ongelmat sekä niin sanottu luonnollinen monopoli, joka kaukolämpöalueelle syntyy. Luonnollinen monopoli tarkoittaa sitä, että alueen markkinoilla on vain yksi toimija. Luonnollista monopolia on vaikea säännellä ja kilpailuttaa. Kaukolämpö ei myöskään ole vaihtoehto kaikille, sillä kaukolämpöverkosto ei laajuudestaan huolimatta siltikään ulotu vielä ihan joka paikkaan.
Lämpöpumput
Lämpöpumput ovat hyviä esimerkkejä hajautetuista energiajärjestelmistä. Lämpöpumput tuottavat sähkön avulla kiinteistöön lämpöenergiaa tai päinvastoin jäähdyttävät sitä. Suomessa yleisiä lämpöpumppuja ovat ilmalämpöpumput (ILP), ilma-vesilämpöpumput (IVLP), poistoilmalämpöpumput (PILP) sekä maalämpöpumput (MLP). Kuvassa 2 on havainnollistettu normaalin sähköllä toimivan lauhdutinperusteisen ILP:n toimintaperiaate.
Lämpöpumpuilla on korkea hyötysuhde, eli ne voivat tuottaa kulutukseensa nähden moninkertaisen määrän enemmän lämpöenergiaa kuin esimerkiksi suora sähkö. Perinteisellä ILP:llä voidaan kattaa jopa 40 prosenttia pientalon lämmitysenergian tarpeesta Suomen ilmastossa (Laitinen, 2016). Nimensä mukaan ilmalämpöpumput lämmittävät huoneilmaa. Ilma-vesilämpöpumput sen sijaan lämmittävät kiinteistön vesikiertoista järjestelmää, esimerkiksi vesipattereita.
Myös maalämpöpumpuilla lämmitetään yleensä vesikiertoista järjestelmää. Maalämpöpumput ovat pumppusysteemeistä yleensä kalleimpia, sillä ne vaativat hieman enemmän suunnittelua sekä muita toimenpiteitä tontilla. Esimerkiksi maalämmön vaatima lämpökaivo porataan maaperään tai/ja kallioon, ja porauksen hinta määritellään metrien mukaan (€/m), mikä nostaa investoinnin hintaa.
Sopiva lämmitysmuoto riippuu kiinteistön tarpeista
Kiinteistölle sopivan lämmitysmuodon valinta riippuu täysin kuluttajan ja hänen kiinteistönsä tarpeesta. Yleisesti energiajärjestelmät mitoitetaan kiinteistöihin lämmitystehontarpeen ja laskennallisen energiankulutuksen mukaan (RakMk D5, 2012), mutta energian tuotantotapa on kiinteistön omistajan päätettävissä. Yleensä päätöstä ohjaa investoinnin suuruus sekä tuotantotavan helppous, mistä syystä kaukolämpö on ollut monelle suhteellisen helppo valinta.
Kaukolämmön rinnalle on kuitenkin viime vuosina noussut haastaja, joka ratsastaa omavaraisuuden trendin selässä: itse tuotettu lämpö. Tämän omavaraisuuden unelman voi jo nykyään toteuttaa polttamalla puuta takassa, mutta maalämpöpumppujärjestelmällä sekä omalla sähkön tuotannolla irtautuminen verkoista ja talven korkeista energialaskuista vastaisi todelliseen omavaraisuuden tarpeeseen. Mutta sitäkö haluamme? Ehkä valinta helpoimman ja kustannustehokkaimman vaihtoehdon välillä riittää toistaiseksi.
Teksti on kirjoitettu osana Energiaobservatorio – Rakennetun ympäristön aktiiviset energia-asiakkaat -hanketta. Hanke saa rahoitusta Euroopan Unionilta ja Hämeenlinnan kaupungilta.
Kirjoittaja
Ona Vassallo, projekti-insinööri, HAMK Tech -tutkimusyksikkö
Lähteet
Laitinen, A. (2016). Ilma-ilmalämpöpumppujen energiankulutusvaikutuksen pientaloissa. Haettu 20.3.2024 osoitteesta https://www.motiva.fi/files/12022/Ilma-ilmalampopumppujen_energiankulutusvaikutukset_pientaloissa.pdf
Lovati, M. (2021). Hajautettujen aurinkosähköjärjestelmien rooli kaupunkien energiakäänteessä [Urban Research Report 2021/14]. https://www.helsinki.fi/assets/drupal/2021-12/Marco%20Lovati_Hajautettujen%20aurinkos%C3%A4hk%C3%B6j%C3%A4rjestelmien%20rooli%20kaupunkien%20energiak%C3%A4%C3%A4nteess%C3%A4.pdf
RakMk D5. (2012). Rakennuksen energiankulutuksen ja lämmitystehontarpeen laskenta. Haettu 20.3.2024 osoitteesta https://www.edilex.fi/data/rakentamismaaraykset/D5_2012.pdf
Motiva. (2022). Kaukolämpö. Haettu 30.1.2024 osoitteesta https://www.motiva.fi/koti_ja_asuminen/energiatehokas_pientalo/lammitysjarjestelman_valinta/lammitysmuodot/kaukolampo#:~:text=Kaukol%C3%A4mp%C3%B6%20on%20yleisin%20l%C3%A4mmitysmuoto%20Suomessa,on%20kaikkiaan%20166%20Suomen%20kunnassa.
