Maalämmön mitoitus

Maalämmön mitoitus – mitä, miten ja miksi yksikään metri ei mene hukkaan?

Olitpa omakotitalon omistaja tai taloyhtiön hallituksen jäsen, maalämpö voi tuntua houkuttelevalta ratkaisulta paukkupakkasten nujertamiseen ja energiakustannusten hillitsemiseen. Mutta ennen kuin porauskalusto jyrähtää käyntiin, on yksi ratkaiseva vaihe, josta koko projekti seisoo tai kaatuu: maalämmön mitoitus. Maalämmön mitoituksessa on käytännössä kyse siitä, että sekä maalämpöpumpun teho että maalämpökaivon mitoitus (energiakaivon syvyys ja lukumäärä) suunnitellaan juuri oikeiksi sinun kiinteistöösi. Oikein tehty maalämmön mitoitus varmistaa, että uusi lämmitysjärjestelmä tuottaa riittävästi lämpöä kaikkein kylmimpinäkin päivinä, muttei tuhlaa energiaa tai euroja ylimitoitetulla kalustolla. Maalämpö on erinomainen investointi (lämmityskulut voivat pudota jopa 80 %), mutta vain hyvin mitoitettuna se loistaa täydellä potentiaalillaan. Otetaan siis selvää, mistä maalämmön mitoituksessa on kyse ja miten varmistat, että oma maalämpöprojektisi osuu kerralla nappiin.

Lue siis eteenpäin, niin opit kuinka maalämmön mitoitus toteutetaan ja mitä jokaisen omakotitalon tai taloyhtiön edustajan on hyvä asiasta tietää.

---

VINKKI: Jos koko artikkelin lukeminen ei mahdu tähän hetkeen, käytä tätä alla olevaa sisällysluetteloa oikoreittinä ja sukella suoraan niihin aiheisiin, jotka puhututtavat juuri nyt.

Sisällysluettelo

1. Mitä maalämmön mitoitus tarkoittaa?
   Näet, mistä koko maalämpöprojektin onnistuminen alkaa.
2. Miksi maalämmön mitoitus on tärkeää?
   Vältä kylmät patterit ja turhat eurot porausreiässä.
3. Miten maalämmön mitoitus tehdään käytännössä?
   Kuljemme läpi koko prosessin selkein, konkreettisin askelin.
4. Maalämmön mitoitus omakotitalossa
   Näin varmistat, että kotisi pysyy lämpimänä paukkupakkasillakin.
5. Maalämmön mitoitus taloyhtiössä
   Näet, miten oikein mitoitettu maalämpö keventää vastikkeita pysyvästi.
6. Yhteenveto: maalämmön mitoitus kannattaa tehdä huolella
   Tiivis muistilista, jolla varmistat, ettei yksikään metri mene hukkaan.

1. Mitä maalämmön mitoitus tarkoittaa?

Maalämmön mitoitus tarkoittaa maalämpöjärjestelmän räätälöintiä tietyn rakennuksen tarpeisiin. Käytännössä määritetään esimerkiksi tarvittava maalämpöpumpun teho ja energiakaivon syvyys (sekä isommissa kohteissa kaivojen lukumäärä). Ajattele sitä kuin talon lämmitykselle tehtyä mittatilaustyötä – täsmälleen oikean kokoinen ratkaisu. Jos mitoitus on pielessä, on kuin pukisi väärän kokoisen takin: liian pieni järjestelmä jättää kodin kylmäksi tai pakottaa turvautumaan kalliiseen lisälämmitykseen, kun taas liian suuri järjestelmä on tarpeettoman kallis ja tehoiltaan ylimitoitettu. Maalämmön mitoituksen ytimessä on tasapaino: oikea määrä lämpöä oikeaan aikaan, tehokkaasti ja kustannustehokkaasti tuotettuna.

” Vähän kuin räätälin tekemässä puvussa – tarkoitus on, että lopputulos istuu täydellisesti. ”

2. Miksi oikea mitoitus on tärkeää?

Laadukkaasti toteutettu maalämmön mitoitus on ensiarvoisen tärkeää, jotta maalämpöjärjestelmä toimii juuri niin kuin on tarkoitus: se säästää rahaa ja pitää sisätilat tasaisen lämpiminä vuoden ympäri. Jos maalämmön mitoitus menee pieleen, seurauksena voi olla monenlaisia murheita. Alimitoitettu järjestelmä joutuu kovilla pakkasilla turvautumaan sähkövastuksiin tai muuhun varalämmitykseen, mikä syö säästöjä ja saattaa pahimmillaan jättää asukkaat villapaidan ja -sukkien varaan. Ylimitoitettu järjestelmä taas tarkoittaa, että olet porannut kaivoa ja hankkinut laitteistoa turhaan ylimääräistä – toisin sanoen euroja kaivoon kaataen. Lisäksi ylimitoitus voi johtaa maalämpöpumpun lyhyisiin käyntijaksoihin (toistuviin on-off-sykäyksiin), mikä heikentää sen hyötysuhdetta ja saattaa lyhentää käyttöikää.

Myös väärin mitoitetussa lämpökaivossa maaperä voi jäähtyä liikaa, jolloin sen kyky luovuttaa lämpöä heikkenee vuosi vuodelta. Oikein mitoitettu maalämpöjärjestelmä sen sijaan pitää huolen, että kaivosta otetaan lämpöä kestävällä tavalla: talvella hyödynnetään maan uumenissa piilevää lämpövarastoa tehokkaasti ja kesällä kaivo ehtii palautua. (Jos maalämpöä käytetään kesällä viilennykseen, se jopa lataa takaisin lämpöä maaperään, mikä auttaa kaivoa uusiutumaan.) Tuloksena on pitkäikäinen ja tasaisesti toimiva järjestelmä, joka tuottaa maksimaaliset säästöt – ilman ikäviä yllätyksiä talvipakkasilla. Ei siis ihme, että maalämmön mitoitus on vaihe, johon kannattaa panostaa kunnolla jo projektin suunnitteluvaiheessa.

3. Miten mitoitus tehdään käytännössä?

Maalämpöjärjestelmän mitoitus on vaiheittain etenevä prosessi, jossa yhdistetään rakennuksen todellinen energiantarve, maaperän ominaisuudet ja käytännön toteutusmahdollisuudet. Seuraavassa maalämmön mitoitus pähkinänkuoressa:

1. Lämmitystarpeen laskenta

Ensimmäiseksi selvitetään, kuinka paljon lämpöä rakennus tarvitsee vuoden aikana ja kovimpina pakkaspäivinä. Tämä tehdään joko:

• aiempien kulutustietojen perusteella (sähkö, öljy, kaukolämpö, pelletti tms.), tai
  
• laskennallisesti rakennuksen pinta-alan, eristystason, ilmanvaihdon ja sijainnin perusteella.

Mukana huomioidaan aina myös lämpimän käyttöveden tarve, koska maalämpö lämmittää yleensä sekä tilat että käyttöveden. Lopputuloksena saadaan arvio kiinteistön vuotuisesta energiantarpeesta (kWh) sekä huipputehontarpeesta (kW) kylmimpinä pakkaspäivinä.

2. Maalämpöpumpun tehon valinta

Kun lämmitystarve on tiedossa, valitaan siihen sopiva maalämpöpumppu. Pumpun kompressorin tehon tulee kattaa rakennuksen peruslämmöntarve mahdollisimman laajalla käyttöalueella, myös talvipakkasilla.

Yleinen tavoite on, että maalämpöpumpun teho kattaa koko tai valtaosan kiinteistön huipputehontarpeesta. Järjestelmässä oleva sisäänrakennettu sähkövastus toimii tällöin automaattisena lisä- ja varalämmönlähteenä ääriolosuhteissa. Käytännössä oikein mitoitettu maalämpöjärjestelmä hoitaa lämmityksen pääosin yksinään, ja esimerkiksi mahdollinen takka tai muu tulisija voidaan nähdä ennen kaikkea viihtyisyyttä lisäävänä lisänä, ei välttämättömänä peruslämmönlähteenä.

3. Maalämpökaivon mitoitus

Seuraavaksi määritetään porattavan energiakaivon syvyys ja tarvittavien kaivojen lukumäärä eli tehdään varsinainen maalämpökaivon mitoitus. Siihen vaikuttavat:

• rakennuksen vuotuinen energiantarve
  
• maaperän ja kallioperän lämpöominaisuudet
  
• kohteen sijainti ja ilmasto-olosuhteet.

Pohjois-Suomessa lämpökaivo mitoitetaan yleensä Etelä-Suomessa sijaitsevia kohteita syvemmäksi, koska lämmitystarve on suurempi ja kallioperän lämpötila hieman alhaisempi. Käytännössä tämä tarkoittaa sitä, että yhtä kilowattia kohden tarvitaan pohjoisessa usein enemmän porausmetrejä kuin etelässä.

Useimpiin omakotitaloihin riittää yksi noin 100–200 metrin syvyinen lämpökaivo, kun taas suuriin rivitalo- ja kerrostalokohteisiin porataan yleensä useita, jopa satojen metrien kaivoja. Kaivojen mitoitus tehdään asiantuntijan laskelmilla ja tarvittaessa simulointiohjelmistolla. Tavoitteena on, ettei maaperä pääse jäähtymään liikaa vuosien varrella ja että maalämmön mitoitus säilyy kestävänä myös pitkällä aikavälillä.

Haluatko pureutua vielä tarkemmin siihen, kuinka syvälle maalämpökaivo kannattaa porata ja missä kohtaa lisämetrit menevät hukkaan? Kurkkaa myös erillinen artikkelimme “Maalämpökaivo syvyys – kuinka syvälle kannattaa porata, ja miksi juuri oikea metri ratkaisee?”

4. Suunnitelmien viimeistely ja luvat

Kun mitoituslaskelmat ovat kasassa, laaditaan tarkka suunnitelma maalämpöjärjestelmän toteutukselle. Tämä sisältää mm. kaivojen sijoitussuunnitelman tontille (erityisen tärkeää, jos kaivoja on useita) sekä tarvittavien lupien hakemisen kunnalta. Esimerkiksi energiakaivon poraaminen edellyttää toimenpidelupaa, ja pohjavesialueilla tai taajamissa saatetaan tarvita lisäselvityksiä ympäristöviranomaisilta. Hyvin suunniteltu on puoliksi tehty: huolella mitoitetun järjestelmän asentaminen sujuu aikataulussa, budjetissa ja ilman yllätyksiä. Lupa poraamiselle järjestyy kätevästi www.lupapiste.fi -sivuston kautta.

Kun maalämmön mitoitus toteutetaan huolella edellä mainittujen vaiheiden mukaisesti, lopputuloksena on kestävä ja tehokas lämmitysjärjestelmä, joka palvelee moitteetta jopa vuosikymmeniä.

” Kun mitoitus on kohdallaan, lämpö ei lopu pakkasilla – eikä budjetti porausvaiheessa. ”

4. Maalämmön mitoitus omakotitalossa

Maalämmön mitoitus omakotitalossa on yleensä suoraviivaisempaa kuin suuremmissa kohteissa. Useimmille omakotitaloille riittää yksi porakaivo ja yksi maalämpöpumppu. Kaivon syvyys asettuu tyypillisesti noin 100–200 metrin välille riippuen talon koosta, eristystasosta ja sijainnista. Esimerkiksi nykyaikainen omakotitalo saattaa tarvita noin 6–8 kW maalämpöpumpun ja 150 metrin syvyisen energiakaivon. 

Mitoituksessa huomioidaan myös talon lämmin käyttövesitarve: isommassa perheessä käyttöveden lämmitys voi muodostaa merkittävän osan energiankulutuksesta. Tällöin kaivoa voidaan porata hieman syvemmäksi varmuuden vuoksi, jotta lämpö riittää myös suihkurumban keskellä. Myös tontin olosuhteet vaikuttavat mitoitukseen – esimerkiksi se, kuinka syvältä kallio löytyy maaperän alta, määrittää mistä kohdasta lähtien poraus alkaa tuottaa lämpöä. (Poraus ulotetaan aina kallioon saakka, sillä kallioperä toimii maalämmön varsinaisena lämmönlähteenä.) Hyvä uutinen on, että lämpökaivo vie vain hyvin pienen tilan pihasta: poraus onnistuu ahtaallakin tontilla, ja kaivon huoltohattu voidaan huomaamattomasti piilottaa vaikkapa pensasaidan kulmalle.

Hyvin toteutetulla maalämmön mitoituksella varmistat, että maalämpöön sijoitetut eurot tuottavat parhaan hyödyn – ja koti pysyy lämpimänä huoletta tulevinakin talvina.

5. Maalämmön mitoitus taloyhtiössä

Taloyhtiössä maalämmön mitoitus tarkoittaa yleensä kokonaisen kaivokentän huolellista suunnittelua. Yhden kaivon sijaan porataan useita energiakaivoja, ja maalämpöpumppujakin voi isossa kohteessa olla useampi rinnakkain. Projektin mittakaava on suurempi, mutta niin ovat hyödytkin. Mitä isompi kiinteistö, sitä tuntuvammat säästöt: maalämmön avulla taloyhtiön lämmityskulut voivat pudota kymmenillä prosenteilla, ja investointi maksaa itsensä takaisin usein 6–12 vuodessa. Esimerkiksi helsinkiläinen As Oy Teknosavela saavutti maalämmöllä ensimmäisenä vuonna peräti 62 000 € säästöt lämmityskuluissa verrattuna aiempaan kaukolämpöön. Tällaiset tulokset ovat mahdollisia, kun mitoitus ja toteutus tehdään huolella alusta alkaen.

Suurissa kiinteistöissä suunnitteluun vaikuttaa moni muuttuja. Kaivoja tarvitaan yleensä useita (jo keskikokoiseen kerrostaloon porataan tyypillisesti 3–5 lämpökaivoa, suurempiin kohteisiin jopa toistakymmentä). Maalämmön mitoitus isossa kohteessa on asiantuntijatyötä: kunkin maalämpökaivon syvyys, kaivojen keskinäiset etäisyydet sekä lämpöpumppujen tehot on optimoitava tarkasti. Kaivot sijoitetaan pihalle riittävän etäälle toisistaan (yleensä vähintään ~15–20 metrin päähän), jotta ne eivät pääse jäähdyttämään liikaa toisiaan. Maantieteellinen sijainti korostuu entisestään, pohjoisemmassa Suomessa tarvitaan enemmän porametriä lämmitystehoa kohden kuin etelässä johtuen kallioperän alhaisemmasta lämpötilasta. Taloyhtiöiden mitoituksessa on syytä huomioida myös kiinteistön käyttöveden tarpeen huiput (esim. aamun suihkurushit), jotta energiakaivo ja maalämpöjärjestelmä mitoitetaan vastaamaan myös korkeaa lämminvesipiikkiä ilman teho-ongelmia.

Koska liikkuvia osia on paljon, on suositeltavaa, että taloyhtiön maalämpöhankkeelle nimetään kokenut suunnittelija tai urakoitsija, joka hoitaa mitoituksen ja projektinhallinnan. Ammattilainen varmistaa mm. että poraussyvyydet ja laitteistot valitaan optimaalisesti, lupaprosessit hoidetaan ajoissa kuntoon ja uusi järjestelmä sovitetaan saumattomasti kiinteistön nykyiseen lämmönjakoverkkoon. (Usein maalämpö voidaan kytkeä suoraan olemassa olevaan vesikiertoiseen patteriverkostoon; tarvittaessa tehdään säätöjä tai lisätään lämmönluovutintehoa, jotta sisälämpö pysyy mukavana myös alhaisemmilla menoveden lämpötiloilla.) Taloyhtiön hankkeessa tarvitaan aina paikallisen rakennusvalvonnan toimenpidelupa ennen porausta, ja esimerkiksi pohjavesialueilla voidaan vaatia ympäristöselvityksiä. Huolella tehty mitoitus- ja toteutussuunnitelma auttaa saamaan luvat läpi ja varmistaa, että projekti etenee aikataulussa. Kun maalämmön mitoitus on tehty asiantuntevasti, lopputuloksena on järjestelmä, joka palvelee koko taloyhtiötä luotettavasti ja ennustettavasti, asukkaat huomaavat eron oikeastaan vain pienempinä lämmityskuluina ja lämpiminä pattereina talvipäivinä.

LUE MYÖS: ”Maalämpö kerrostaloon – tärkeä opas taloyhtiöille” -artikkelistamme löydät vielä syvempää tietoa taloyhtiöiden maalämpöprojektien suunnittelusta, lupaprosesseista, kustannuksista ja kokemuksista.

6. Yhteenveto: maalämmön mitoitus kannattaa tehdä huolella

Maalämmön mitoitus ei ehkä ole se kaikkein mediaseksikkäin puheenaihe, mutta sen merkitystä onnistuneelle lopputulokselle ei voi liioitella. Oikein mitoitettu maalämpöjärjestelmä on kuin varta vasten räätälöity talvitakki: se pitää rakennuksen lämpimänä paukkupakkasillakin ilman hikoilua tai palelemista. Jotta tämä toteutuisi käytännössä, sekä maalämpöpumpun teho että maalämpökaivon mitoitus on suunniteltava huolella kohteen yksilöllisten tarpeiden mukaan. On nähty, että huolellinen suunnittelu ja mitoitus tuottavat parhaat hyödyt: järjestelmä toimii tehokkaammin, säästöjä kertyy enemmän ja laitteisto kestää pidempään. Näin maalämpö palvelee sekä omakotiasujaa että taloyhtiön asukkaita luotettavasti vuodesta toiseen.

LOPUKSI TÄRKEIN VINKKI: älä jää pähkäilemään mitoitusasioita yksin. Meidän kokeneet asiantuntijat auttavat sinua maalämmön mitoituksessa ja toteutuksessa – ota rohkeasti yhteyttä, niin aloitetaan matka kohti tehokkaampaa, edullisempaa ja ekologisempaa lämmitystä!

Lähteet ja lisätietoa:

Geokaivot.fi
Geokaivot.fi/poraus/
Geokaivot.fi/maalampo-omakotitaloon/
Geokaivot.fi/maalampo-taloyhtioon/
Geokaivot.fi/maalampo-isoihin-kiinteistoihin/
Geokaivot.fi/maalampo-koko-suomeen/
Geokaivot.fi/maalampo-kysymykset/
Geokaivot.fi/maalampo/maalampokaivo-syvyys/

Kiitos, että jaksoit porautua kanssamme maalämpökaivon mitoituksen saloihin! Toivottavasti artikkelimme avasi aihetta selkeästi ja ehkäpä jopa sytytti kipinän harkita maalämpöä kanssamme tosissaan. Jos seuraava askeleesi on kohti järkevämpää, ekologisempaa ja kukkarolle ystävällisempää lämmitystä, olemme valmiina poraamaan säästöt sinulle esiin!