Ewarco passiivinen maalämpö

Tässä artikkelissa esitellään lyhyesti Ewarcon passiivinen maalämpöjärjestelmä. 

Passiivinen maaöämpö

Kohti 0-energiarakentamista

Ewarco suosittelee kaikille rakentajille, päätyy sitten mihin ratkaisuun tahansa, asentamaan rakennuksen perustusvaiheessa passiivisen maalämmön keruupiirin nimenomaan rakennuksen alle. Kysymyksessä on ainoastaan n. 150–200 €:n investointi, maapiiri kestää talon iän ja on täysin huoltovapaa. Se nostaa talosi arvoa ja on talon myyntitilanteessa arvokas yksityiskohta.

Mitä on passiivinen maalämpö?

Pohjimmiltaan ”passiivinen maalämpö” on maahan varastoitunutta aurinkolämpöä ja geotermistä lämpöä, aivan samoin kuin puhuttaessa maalämpöpumpuista. Edellisten lisäksi passiivisessa maalämmössä on myös maahan varastoitua lämpöä, jota ei ole perinteisessä maalämpöpumppu-systeemeissä. Kysymyksessä on lähinnä menetelmä, jolla maalämpö otetaan käyttöön ilman lämpöpumppua, käyttäen ainoastaan pientä kiertovesipumppua.

Passiivinen maalämpöjärjestelmä

Kiertovesipumpulla kierrätetään, maan alle asennetun keruupiirin ja Ewarco-hybridilaitteen välillä, maalämpönestettä. Laitteen automatiikka käynnistää kv-pumpun, kun ulkoilma on viilennyt asetusarvoon. Maapiirissä kiertävä neste lämpenee maan alla ja luovuttaa lämpöä Ewarco-laitteen ”maapatterilla” ilmanvaihtoon tulevaan kylmään ulkoilmaan, helteillä päinvastoin. Ilmanvaihtoon tuleva raitisilma, lämpenee kovillakin pakkasella nollan tuntumaan, jopa plus-asteiseksi, jolloin saavutetaan ilmainen, jopa yli 3 kW:n lämmitysteho.

Tässä järjestelmässä hyödynnetään fysiikan lakeja, lämmön siirtymistä kuumemmasta kylmempään. Lämpöpumppua ei siis tarvita, vaan luonnon lait hoitavat lämmönsiirron automaattisesti. Prosessissa käytetyn kv-pumpun sähkön kulutus on n. 4-11 W. Järjestelmä on hyvin yksinkertainen, eikä siinä ole liikkuvia osia kv-pumppua  ja tietysti virtaava liuosta lukuunottamatta.

Ainoa mahdollinen vikaantuva osa on siis kv-pumppu.

Järjestelmällä saadaan huomattava lämmitysteho ja mikä parasta, teho kasvaa sitä mukaa, kuin ulkoilman lämpötila laskee.

Passiivisella maalämmöllä on vaikutuksensa myös ilmanvaihdon LTO:lle ja lämpöpumpulle: Passiivinen maalämpö estää LTO-kennon jäätymisen äärimmäisilläkin pakkasilla. Maapiirittömiä kohteita varten on Ewarco kehittänyt lämpöpumpun lauhdelämpöön perustuvan LTO:n sulanapito mekanismin. Tarvittaessa LTO:n sulatus voidaan aktivoida myös maapiiriversioihin.

Ratkaisu on hyödyllisyysmallisuojattu, rekisteri nro 9624.

Raitisilman esilämmitys pienentää LTO:n teoreettista tehoa, sillä raitisilman ja poistoilman välinen lämpötila-ero pienenee, jolloin LTO:n hyöty pienenee,  jäteilman lämpötila nousee. Tämä ilmiö on puolestaan edullista lämpöpumpulle, voidaan sanoa, että jäteilmaan ”lainattu” lämpö otetaan takaisin lämpöpumpulla, voidaan perustellusti sanoa, että hybridilaitteen lämpöpumppu on myös maalämpöpumppu. Mikäli systeemissä ei ole lämpöpumppua, kuten useissa ilmanvaihtokoneissa on tilanne, menetetään passiivisen maalämmön hyödystä noin puolet jäteilman mukana harakoille. Laitteissa, joissa on raitisilman sähköinen esilämmitys, eikä ole lämpöpumppua, kulkeutuu huomattava osa ostetusta sähköenergiasta jäteilman mukana ulos, voidaan sanoa, että ”ostosähköllä lämmitetään jäteilmaa”.

Merkillepantavaa on myös se, että maapiirin alimitoitukseen ei ole riskiä, sillä jokainen aste, mitä esilämmityksellä saadaan ulkoilman lämpötilaa nostettua, on selvää säästöä. Alimitoitetussa maapiiri kohteessa säästö jää ainoastaan vähän pienemmäksi.

Tätä maalämmön hyödyntämiskeinoa ei pidä sekoittaa perinteiseen maalämpöpumppuun! 

Vanhanaikaisella, perinteisillä maalämpöpumpuilla siirretään lämpö pelkästään lämpöpumpun avulla. Maalämpöpumpuilla ”revitään” lämpöä kylmästä maasta, ympäri vuoden, hyödyntämättä mitenkään jo kertaalleen maksettuja tai ilmaisena saatavia energioita.  Maalämpöpumppuratkaisujen lämpökertoimet jäävätkin todellisuudessa suhteellisen vaatimattomiksi, (COP 2-3).

Tätä ei pidä myöskään sekoittaa ns. maaputki-järjestelmään!

”Maaputki”-järjestelmä on eräs passiivisen maalämmön hyödyntämiskeinoista.  Siinä rakennukseen tuleva raitisilma kulkee maan alle sijoitetun ”maaputken” kautta. Maaputkella esilämmitetään/viilennetään ilmanvaihtoon tulevaa raitisilmaa.
Järjestelmä on tehokas, mutta käytännön sovellutukseltaan kallis ja hankala sen aiheuttamien putkivastusten, ohitusten ja ohjauksen kannalta. Maaputken puhtaanapito ja kondensoituvan veden poisto on hankala järjestää, saattaa vaatia oman kondenssiveden pumppausjärjestelmän. Hygieniaongelmat ovat myös riski, sillä putkeen saattaa muodostua terveydelle haitallista mikrobikasvustoa ja hajuja (kellarin haju). Tätä järjestelmää käyttivät jo antiikin roomalaiset 2000 v sitten, kunnia heille.

Hygieniasyistä Ewarco ei suosittele laitteidensa yhteydessä käytettävän ”maaputkijärjestelmää”, eikä ota vastuuta mahdollisista terveys- ja muista ongelmista!

Maaputkijärjestelmää ei myöskään ole huomioitu Ewarcon ohjauksessa, joten liitettäessä Ewarco maaputkijärjestelmään jää ohjauksen ja mahdollisten ohituskanavien hankinta asiakkaan vastuulle, eikä se saa haitata Ewarco-laitteen toimintaa!

Esimerkki: 

Säävyöhyke I, ilmanvaihto 80 l/s, mitoittava lämpötila -26 °C, keskilämpötila +5.3 °C, maapiiri rakennuksen alla (liuoslämpötila +7 °C):

Maapatterinteho (mitoituslämpötila -26 °C) on 2 700 W ja vuosituotto 3 700 kWh/v, tämä on ilmaista ”uusiutuvaa omavaraisenergiaa”.

Kannattaa tutustua myös:
Nollaenergiatalo.fi’n artikkeliin Passiivinen maalämpö ja -kylmä