Mis on maasoojuspump ja kuidas see töötab?

Maasoojuspump on kütteseade, mis kasutab ära maapinda salvestunud päikeseenergia, et selle abil kütta maja ning soojendada tarbevett.

Suvel soojendab päike maapinda ning soojusenergia akumuleerub, nii et meetri sügavusel on maapinna temperatuur aasta läbi
2–12 kraadi. Kui paigaldada maa sisse plasttoru ehk maakollektor, mis on ühendatud soojuspumbaga, on võimalik säästlikul ning ohutul viisil lahendada kütmisprobleem. Maasoojuspump kasutab looduslikku soojusenergiat, tagades mugava sisetemperatuuri isegi siis, kui suvi on olnud jahe ja vihmane.

Maasoojuspumba eelised:

• väga säästlik – ei ole tarvis teha kulutusi kivisöele, kütteõlile, küttepuudele vm, mida tavaliselt kütmiseks kasutatakse; ainus püsiv kulutus, mida maasoojuspumba juures tuleb teha, on pumba töötamiseks vajalik elektrienergia. Kuna aga 1 kW elektrienergiaga saab toota 5 kW soojusenergiat, siis tähendab see ligikaudu 80% kokkuhoidu küttekuludelt
• kerge kasutada – süsteem on automaatne, kord seadistatuna võib selle jätta tööle, ilma et endal kütmise peale kordagi mõelda oleks vaja
• lihtne hooldada – pole vaja tellida kortnapühkijat, tuhka ära vedada, küttesüsteemi regulaarselt hooldada, sest põlemisprotsessi ei toimu
• hoiab õhu puhta – pole suitsu ega ebameeldivat kütuse põlemise lõhna, keskkonda ei satu põlemisel tekkivat CO₂
• odavam ehitada – majja pole tarvis ehitada korstnaid, katlaruumi, kütuse hoidmise ruumi
• väga turvaline – kuna pole põlevaid aineid, siis on tuleõnnetused sama hästi kui välistatud
• sõltumatu – kõikvõimalikud kütuseaktsiiside tõusud ja jutud gaasikraanide kinnikeera­misest ei puuduta sind
• vaikne – pumba töötamine ei tekita müra.

Maasoojuspumbasüsteemi maksumus

Maasoojuspumbasüsteemi paigaldamise maksumus sõltub paljudest faktoritest. Seepärast on oluline võtta pakkumised mitmetelt firmadelt ning võrrelda hinnapakkumisi. Odav hind ei tohiks kindlasti olla maasoojuspumba valimisel põhikriteeriumiks. Odavus tuleneb alati millestki, nt reeglina kvaliteedi, säästlikkuse või mugavuse arvelt. Kindlasti tuleb täpselt uurida, mis pakutud hinnas sisaldub. Tähelepanu tuleks pöörata soojuspumbasüsteemide tasuvusajale, tarbevee tootmise olemasolule ja ventilatsioonilahenduse ühendamise võimalusele. Otsustamisel tuleb kindlasti võrrelda soojuspumba võimsust, maakollektori pikkust, sooja tarbevee boileri suurust, soojuspumba poolt toodetava soojusenergia hulka ja ekspluatatsioonikulu.

Allpool toodud tabelis on näha maakütte võrdlus teiste kütteviisidega:

Energiaallikate neli liiki

Maasoojuspumba energiaallikas valitakse sõltuvalt maja asukohast ja energiavajadusest. Kõige suurem tootlikkus saavutatakse niiskes pinnases, kuiv ja liivane pinnas seevastu on soojusenergia ammutamiseks ebasobivam.

Maakollektor koosneb plasttorudest, mis paigutatakse horisontaalselt meetri sügavusele maapinna sisse ning täidetakse külmumiskindla vedelikuga. Seejuures peab torude kaugus üksteisest olema vähemalt 1 meeter. See tähendab, et maja ümber peab olema piisavalt suur krunt, mille peal on võimalik kaevamistöid teha. Üldreegel on, et 1 ruutmeeter köetavat pinda nõuab vähemalt 3 meetri pikkust maakollektorit ehk vähemalt 3,6 ruutmeetrit vaba maapinda. Veekollektor on võimalik paigaldada siis, kui maja asub veekogu lähedal. Veekogu põhja asetatakse plastiktorud.

Energiakaev on vertikaalne puurauk, mille sees olevad plastiktorud koguvad energiat. Võrreldes horisontaalselt paigaldatud maakollektoriga on ühelt jooksvalt meetrilt saadav soojusenergia vähemalt kaks korda suurem.

Põhjavesi, mille temperatuur on aasta ringi 6–10 kraadi, võib samuti olla soojusallikaks. Selleks on vaja kahte teineteisest 15-20 meetri kaugusel asuvat kaevu, millest üks on mõeldud vee võtmiseks ja teine vee tagasijuhtimiseks. Kaevud peavad olema ühesügavused ning asuma samas veekihis. Kui paigaldamisel on järgitud kõiki eeskirju, siis on põhjavee reostuse tekkimine välistatud.

Maasoojuspumba tööpõhimõtted

Maasoojuspumba toimimise aluseks on termodünaamika teine seadus, mis ütleb, et soojus ei saa minna iseendast külmemalt kehalt soojemale. Aga soojust on võimalik üle kanda pumpamisega. Maapinda paigaldatud maakollektoris ringlev külmakindel lahus (külmakandja) soojeneb maapinda salvestunud päikeseenergia toimel. Külmakandja liigub soojuspumba aurustisse, kus toimub soojusenergia ülekanne soojuspumba suletud süsteemis ringlevale külmaainele (külmaagensile), mis aurustub. Soojuspumba kompressor surub gaasilises olekus külmaagensi kokku, see kuumeneb ja liigub soojusvahetisse (kondensaatorisse), kus annab energia üle küttesüsteemile.

Fikseeritud kondenseerumisega maasoojuspump hoiab küttevee temepratuuri ühel kindlal tasemel. Sellise pumba soojatootlikkus on madalam ja kompressori tööiga lühem, eeliseks on aga lihtne juhtimissüsteem.

Muutuva kondenseerumisega soojuspump hoiab küttevee temperatuuri sellise, nagu hetkel vaja on – külmema ilmaga on vesi radiaatorites soojem. Nende eeliseks on kõrge sooja­tootlikkus ja maksimaalselt säästlik energiatarbimine, puuduseks keerukas juhtimisauto­maatika.

Kuidas maasoojuspumpa valida?

See, milline lahendus on kõige otstarbekam, sõltub paljudest asjadest, muuhulgas maja projektist, soojapidavusest, asukohast, küttesüsteemist, ventilatsioonisüsteemist jne. Kindlasti peaks otsuse tegemisel arvestama asjatundjate soovitustega.

Üldised põhimõtted on, et mida suurem on maja, seda suurem on ka maasoojuspumba kasumlikkus ning seda lühemaks jääb tasuvusaeg. Samuti on soojuspump seda efektiivsem, mida madalam on küttesüsteemi temperatuur, mistõttu sobib maasoojuspump kõige paremini neile majadele, kus on põrandaküte või radiaatorid. Radiaatorküttesüsteemi puhul tuleb arvestada, et radiaatorid oleks piisavalt suure küttepinnaga. Elektriküttega majja on vaja kõigepealt paigaldada vesiküttesüsteem, mis tähendab muidugi suuremaid kulutusi.

Maakollektori paigaldamine eeldab piisavalt suurt krunti, mis soovitavalt ei jää platsi, terrassi või kõva kattega tee äärde. Ka peaks arvestama, et kollektori kohal olevalt pinnaselt talvel lund poleks tarvis koristada, sest lumi kaitseb kollektorit külmumise eest.

Kuidas käib maakollektori paigaldamine?

Torude paiknemise plaan

Esimese asjana on vaja koostada tööjoonis, mille pealt on näha, kuhu täpselt torud tulevad. Torude üks ring võib olla kuni 400 meetri pikkune. Torude paiknemise optimaalne sügavus on 1 meeter (min 0,8 m – max 1,5 m) – sügavamale kui 1,5 m paigaldatud torustiku ümbert ei jõua päike kevadel jääd üles sulatada, kõrgemal kui 0,8 m külmub maapind talvel ära ning kollektor ei suuda sealt piisavalt soojust kätte saada.

Torude vahemaa peab olema vähemalt üks meeter, ent võib olla ka suurem. Kuna ühelt ruut­meetrilt ei ole võimalik lõpmatult energiat ammutada, siis ei tohi torude vahemaa olla alla meetri, vastasel korral hakkavad taimed seal halvasti kasvama ning tekib igikelts.

Torude kaevamine maasse

Tavaliselt kasutatakse selleks kaevetehnikat (traktorit), millel kulub 600 meetri maakollektori paigal­damiseks kaks päeva.

Soojuspumba paigaldamine ning ühendamine maakollektoriga

Maakollektori täitmine külmakandjaga, küttesüsteemi täitmine kütteveega

Elektritööd ja seadistamine

Soojuspumba paigaldamisele ja seadistamisele võiks arvestada 2–5 päeva.

*

Maasoojuspump on kahtlemata kütteseade, millel on suur tulevik, sest tegemist on säästliku, ohutu ja lihtsa süsteemiga. Keda heidutab mõte sellest, kuidas kollektori paigaldamiseks tuleb muru üles kaevata, võiks kokku arvestada juba esimesel aastal tekkiva säästu, et näha – see üks kord ette võetav töö tasub end ära.