Kallioperästä maalämpöä tuottavien lämpökaivojen suosio pientalojen lämmityksessä Suomessa kasvaa, mutta silti niistä tiedetään melko vähän. Maailmalla rakennetaan jo valtavia useita satoja lämpökaivoja käsittäviä geoenergiakenttiä suurten rakennusten lämmittämiseen. Lämpökaivojen periaate on sama kaikkialla maailmassa, mutta käytännön toteutustavat vaihtelevat geologisista olosuhteista ja paikallisista määräyksistä johtuen. Pohjoismaissa lämpökaivot porataan kallioon ja porareikä täytetään vedellä.

Suomen ympäristökeskus SYKE on julkaissut oppaan, joka tarjoaa tietoa lämpökaivoista ja lämpökaivoihin liittyvien ympäristö- ja toimintaongelmien ehkäisystä. Oppaassa käsitellään lämpökaivojen suunnittelua, rakentamista, käyttöä ja huoltoa ja se on suunnattu tilaajille, suunnittelijoille, urakoitsijoille ja viranomaisille. Opasta laadittaessa on kuultu useita kaivon suunnittelun, lämpökaivotekniikan, porauksen ja lainsäädännön asiantuntijoita.

Lämpökaivoihin liittyvät riskit ja ongelmat

Lämpökaivojen ympäristöriskit liittyvät pääasiassa pohjaveden pilaantumiseen suoraan tai välillisesti esimerkiksi maaperän saastumisen kautta. Riskiä aiheuttavat pinnalta valuvien vesien suora pääsy pohjaveteen puutteellisesti tiivistettyjen kaivorakenteiden takia ja lämmönsiirtoainevuodot. Suomesta on tiedossa yksi varma tapaus, jossa lämmönsiirtoainevuoto on pilannut naapurikaivon veden. Riski on myös kalliopohjaveden eri kerrosten sekoittuminen kuten suolaisen pohjaveden sekoittuminen makeaan veteen.

Lämpökaivon poraus voi muuttaa pohjaveden virtausolosuhteita ja vaikuttaa pohjaveden määrään. Kallioperän raoissa olevalle pohjavedelle voi avautua uusia kulkureittejä, mikä saattaa muuttaa lähikaivoista saatavan veden määrää ja pahimmillaan aiheuttaa lähikaivojen kuivumisen. Todennäköisempää kuitenkin on, että kaivoista saatavan veden määrä lisääntyy lämpökaivon porauksen avaamien uusien reittien myötä.

Lämpökaivojen toimivuudessa ilmenevät ongelmat, kuten riittämätön lämmitysteho, johtuvat todennäköisimmin suunnitteluvirheistä. Jos lämpökaivosta saatavat tehot eivät riitä rakennuksen lämmittämiseen, kaivo voi olla alimitoitettu. Lämpökaivon vettä ei tule käyttää talousvetenä, jotta ympärivuotinen tasainen lämmönsaanti ei häiriinny.

Lämmönkeruuputkistot tarvitsevat lämmönsiirtoaineen

Lämmönkeruuputkistossa käytetään eri aineiden ja veden muodostamaa liuosta lämmönsiirtoaineena, jotta putkiston vesi ei jäädy. Suomessa yleisimmin käytettävä aine on etanoli. Jonkin verran on käytetty myös betaiinia ja kaliumformiaattia.

Hyvän lämmönsiirtoaineen tärkeimpiä ominaisuuksia ovat mm. alhainen jäätymispiste, hyvä lämmönjohtavuus ja korkea ominaislämpökapasiteetti. Lämmönsiirtoaineen tulisi olla myös yhteensopiva useiden materiaalien kanssa, myrkytön ja biologisesti hajoava.

Lämpökaivon rakentaminen on suunniteltava huolellisesti

Ennen lämpökaivon poraamista on selvitettävä, onko kunnan määräyksissä tai muussa ohjeistuksessa jollain tavalla rajoitettu lämpökaivojen rakentamista. Joissain kunnissa lämpökaivon poraaminen saattaa vaatia luvan tai poraaminen voi olla kiellettyä esimerkiksi pohjavesialueella.

Yhden lämpökaivon poraaminen vie yleensä yhden päivän. Lämpökaivon sijoittamisessa on huomioitava, että porauskalusto mahtuu paikalle. Lisäksi on otettava huomioon lähistöllä olevat muut lämpökaivot, talousvesikaivot sekä etäisyydet rakennuksista ja muista rakenteista.

Lämpökaivon keruuputkiston mitoituksessa lämmitys- ja jäähdytystarpeelle sopivaksi, on huomioitava rakennuksen tilavuus. Paikalliset pohjavesiolosuhteet ja maakerroksien paksuus on myös huomioitava.

Lisätietoja:
Ympäristöopas: Lämpökaivo. Maalämmön hyödyntäminen pientaloissa (pdf, 2093 kb)

Suunnittelija Janne Juvonen, Suomen ympäristökeskus SYKE,
puh. 0400 148 718

Tiedottaja Ulla Sonck, SYKE, puh. 040 740 2186

etunimi.sukunimi@ymparisto.fi