Lämmöntalteenotto
Miksi nestekiertoisen lämmöntalteenoton hyötysuhde jää alle mitoitetun
Rakennusautomaation trendi näyttää lämmöntalteenotolle 45 %, vaikka patterit on aikanaan mitoitettu selvästi korkeammalle. Tilanne on nestekiertoisessa lämmöntalteenotossa tavallinen. Ruotsin energiaviraston ja suurten kiinteistönomistajien Belok-verkosto julkaisi maaliskuussa 2026 selvityksen, jossa kiinteistönomistajien kokemuksia koottiin haastatteluilla ja kyselyllä ja uutta säätötapaa testattiin kolmessa kohteessa. Useimmissa selvityksen järjestelmissä hyötysuhde oli 40–60 %, usein alle 50 %.
Vertailukohdaksi: EU:n ekosuunnitteluasetus 1253/2014 edellyttää uusilta, muihin kuin asuinrakennuksiin tarkoitetuilta ilmanvaihtokoneilta, joissa on nestekiertoinen lämmöntalteenotto, vähintään 68 %:n lämpötilahyötysuhdetta.
Mitoitettu hyötysuhde on katto
Lämmöntalteenottopatterin suurin mahdollinen hyötysuhde ratkeaa mitoitusvaiheessa. Patterin koko, virtausnopeudet ja lähtötiedot määräävät sen, eikä mikään säätötapa nosta hyötysuhdetta tämän katon yli. Käytössä toimintapiste kuitenkin karkaa helposti katon alapuolelle, koska olosuhteet eivät pysy mitoitustilanteessa.
Ilmamäärä vaihtelee tarpeenmukaisen ilmanvaihdon, suodattimien likaantumisen ja puhaltimien teho-portaiden mukaan. Lämpötilaero on pakkasella suuri ja leudolla säällä pieni. Kun poistoilman kosteus tiivistyy patterin pinnalle, se luovuttaa lämpöä, ja tämän osuus kokonaistehosta vaihtelee kelin mukaan. Lisäksi patterin lämmönsiirtokyky muuttuu ajan myötä likaantumisen ja korroosion takia. Jokainen näistä muuttaa sitä nestevirtaa, jolla patteri toimii parhaiten.
Mikä hyötysuhdetta useimmiten laskee?
Chalmersin teknillisessä korkeakoulussa tehdyn tutkimuksen mukaan yleisin syy matalaan hyötysuhteeseen on väärä nestevirta. Merkitys kasvaa sitä mukaa, mitä korkeammalle hyötysuhteelle patterit on mitoitettu ja mitä enemmän ilmavirta vaihtelee. Noin 50 %:lle mitoitetussa järjestelmässä nestevirralla ei ole kovin suurta väliä, kunhan se on kohtuullinen, ainakaan kun ilmamäärä on vakio ja suuri. Korkeammalle mitoitetussa järjestelmässä, varsinkin tarpeenmukaisella ilmanvaihdolla, sopiva nestevirta-alue voi pienillä ilmamäärillä olla hyvin kapea.
Selvityksen haastatteluissa ja kyselyssä toistuivat samat havainnot. Nestepumput kävivät useimmiten vakionopeudella, vaikka ilmamäärä vaihteli. Nesteen glykolipitoisuus ja ikä olivat usein tuntemattomia, ja tutkituissa nesteissä glykolia oli usein liikaa. Lämpötila-antureiden sijoitukseen ja mittausten luotettavuuteen ei luotettu, ja harva tiesi, mille hyötysuhteelle omat patterit oli alun perin mitoitettu.
Miksi ulkoinen lämpö LTO-piirissä voi heikentää talteenottoa
Monessa järjestelmässä lämmöntalteenoton nestepiiriin syötetään myös ulkoista lämpöä tai jäähdytystä erillisten patterien sijaan. Talvella tästä voi syntyä kierre. Kun piiriin tuodaan lämpöä, tulopatterille menevä neste lämpenee ja myös paluuneste lämpenee. Poistopatterissa nesteen ja poistoilman lämpötilaero pienenee, joten poistoilmasta saadaan talteen vähemmän lämpöä. Tuloilman asetusarvon pitämiseksi piiriin tarvitaan silloin yhä enemmän ulkoista lämpöä. Selvityksen yhdessä testikohteessa kierrettä rajoitettiin sallimalla ulkoinen lämpö vasta, kun tuloilman lämpötila oli pudonnut tietyn verran asetusarvon alle, ja viiveellä.
Mitä selvityksen testit osoittivat
Chalmersissa kehitetty säätötapa ohjaa nestepumpun nopeutta lämpötilasuhteen perusteella. Suhde lasketaan tuloilman lämpötilan noususta tulopatterissa jaettuna nesteen lämpötilan laskulla samassa patterissa. Säätö ei tarvitse tietoa nesteen ominaisuuksista eikä mitattua nestevirtaa. Laboratoriotesteissä se saavutti saman hyötysuhteen kuin nestevirtaan perustuva säätö, mutta yksinkertaisemmin toteutettuna, ja paras hyötysuhde saavutettiin suhteen arvoilla 1,1–1,3.
Kolmessa käytössä olevassa kohteessa tulokset riippuivat ennen kaikkea laitteiston kunnosta:
Vieritä taulukkoa sivusuunnassa
| Testikohde | Mitoitettu hyötysuhde | Ennen | Säädön kanssa | Huomio |
|---|---|---|---|---|
| Chalmersfastigheter | 58 % | noin 44 % | noin 47 % | Patterin lamellit kuluneet, pumppu alimitoitettu |
| Vasakronan | 65 % | noin 45 % | noin 79 % | Tulos ylittää mitoitusarvon; raportin mukaan mittauksissa tai lähtötiedoissa voi olla virhettä |
| AMF Fastigheter | 79,2 % | uusittu kone | yli 82 % parhaimmillaan | Uusitut patterit ja pumppu, säätö vakaa |
Vasakronanin kohteessa ulkoista lämpöä tarvittiin selvästi aiempaa vähemmän, ja pelkkä lämmöntalteenotto riitti noin −3 °C:n ulkolämpötilaan asti. Kuluneen patterin kohteessa parannus jäi pieneksi, koska säätö ei korjaa patterin tai pumpun rajoituksia. Uusitussa kohteessa säätö toimi vakaasti myös ilmamäärän muuttuessa.
Milloin nestevirran säätö auttaa ja milloin ei
Selvityksen mukaan nestevirran oikea säätö parantaa hyötysuhdetta selvästi, kun patterit on mitoitettu riittävän korkealle, ne ovat hyvässä kunnossa ja pumppu pystyy tuottamaan tarvittavan nestevirran. Selvityksen testikohteessa pumpun arvioitiin tarvitsevan noin 0,5 l/s nestettä jokaista ilmavirran kuutiometriä sekunnissa kohden. Jos patterit on mitoitettu vain noin 50–55 %:n hyötysuhteelle, nestevirran optimointi ei yleensä nosta hyötysuhdetta. Silloin kannattaa ensin tarkistaa, onko nestevirta liian pieni, ja sen jälkeen patterien kunto, kytkennät ja anturit.
Mittakaavasta kertoo selvityksen esimerkki: Vasakronan säästäisi noin puoli gigawattituntia vuodessa jokaista prosenttiyksikköä kohden, jonka se nostaa järjestelmiensä keskimääräistä hyötysuhdetta. Säästö riippuu aina kohteen ilmamääristä, lämpötiloista ja käyttöajoista, mutta nestekiertoisissa lämmöntalteenotoissa on usein merkittävä säästöpotentiaali, erityisesti kun olosuhteet vaihtelevat.
Mistä kiinteistössä kannattaa aloittaa
Selvitys suosittelee olemassa oleville järjestelmille neljää toimenpidettä:
- Selvitä, mille hyötysuhteelle patterit on mitoitettu, ja kirjaa tieto ylös. Mitattua hyötysuhdetta ei voi arvioida ilman tätä vertailukohtaa.
- Seuraa hyötysuhdetta rakennusautomaatiossa ja varmista, että lämpötila-anturit on asennettu oikein ja mittaavat oikein.
- Tarkista lämpötilasuhde nykyisellä ilmamäärällä, esimerkiksi käsimittauksella. Jos suhde on 1,0–1,3, nestevirta on kohdallaan. Vaihtuvalla ilmamäärällä tarkistus tehdään usealla ilmamäärätasolla.
- Kun todellinen ja mitoitettu hyötysuhde tiedetään, laske säästöpotentiaali ja päätä sen perusteella tarvittavista toimista.
Uudis- ja saneerauskohteissa kannattaa lisäksi vaatia korkeaa mitoitettua hyötysuhdetta ja säätötapaa, joka pitää sen käytössä. Selvityksen kyselyssä seitsemän kahdeksasta vastaajasta kertoi korvaavansa nestekiertoista lämmöntalteenottoa muilla ratkaisuilla aina kun mahdollista, mutta noin puolet pitäisi sen, jos mitoitettu hyötysuhde saataisiin varmistettua yksinkertaisesti. Nestekiertoinen lämmöntalteenotto on usein valittu juuri siksi, että poisto- ja tuloilma pysyvät erillään, joten olemassa olevan järjestelmän korjaaminen on monessa kohteessa perusteltu vaihtoehto sen purkamiselle.
Windis Zero
Windis Zero on patentoitu nestekiertoisen lämmöntalteenoton ohjausjärjestelmä. Se pitää nestekierron toimintapisteessä, jossa lämmöntalteenotto tuottaa sen, mihin patterit on mitoitettu, myös kun ulkolämpötila, ilmamäärä ja kuormitus vaihtelevat. Mitoitettua hyötysuhdetta se ei nosta, vaan estää hyötysuhteen valumisen sen alle käytön aikana. Integroitu energiamittaus näyttää talteen otetun energian rakennusautomaatiossa mitattuna lukuna.
Windis Zero IQ on Windis Zeron lisäominaisuus, joka hakee jatkuvasti toimintapisteen, jossa lämmöntalteenotto siirtää kullakin hetkellä suurimman tehon. Muuttuvissa käyttöolosuhteissa sillä voidaan tyypillisesti saavuttaa noin 5–10 % enemmän talteen otettua energiaa verrattuna vakiovirtaukseen.
Windis Zero asennetaan uuteen tai olemassa olevaan ilmanvaihtokoneeseen koneen merkistä riippumatta, ja saneerauksessa rakennusautomaatioon ei tarvita ohjelmamuutoksia. Kohdekohtainen mitoitus tehdään Windis Selectillä (select.windis.fi), joka tuottaa suunnitelman liitteeksi mitoitusraportin, toimintaselostuksen ja toimintakaavion. Tuotteen valinta jää suunnittelijalle. Windis Zeron ja Zero IQ:n tiedot on koottu Lämmöntalteenotto-sivulle.
Lähteet: Jangsten, M. ja Olsson, D. (2026). Vätskekopplad värmeåtervinning: Erfarenheter bland användare samt tester av en ny reglerstrategi för högre temperaturverkningsgrad. Versio 1.0, 5.3.2026. CIT Renergy / Belok, belok.se. Chalmersin tutkimus: doi.org/10.1080/23744731.2025.2538372. Komission asetus (EU) N:o 1253/2014 ilmanvaihtolaitteiden ekologisesta suunnittelusta.
Suunnitteletko kohdetta?
Mitoita ilmaverho tai lämmöntalteenotto Windis Selectissä, tai kysy suoraan Windisin myynnistä.