Tehokkaille lämpö- ja kylmätekniikan ratkaisuille ja alan osaajille on niin paljon kysyntää, että LUT-yliopisto on äskettäin perustanut alan ainoan professuurin Suomessa. Apulaisprofessoriksi nimitettiin Antti Uusitalo, joka avaa lämpösektorin merkitystä ja tulevaisuudennäkymiä.
”Lämpöpumppujen kysyntä kasvaa, koska järjestelmät sähköistyvät ja energiatehokkuutta halutaan parantaa ja fossiilisia polttoaineita korvata. Paikallisiin lämmönlähteisiin perustuva lämmöntuotanto lisää myös energiavarmuutta”, Uusitalo sanoo.
Lämpöpumppu mahdollistaa hukkalämmön hyödyntämisen
Lämpöpumppuja käytetään lämmittämiseen mitä erilaisimmissa käyttökohteissa – niin teollisuudessa, asuinrakennuksissa, isommissa kiinteistöissä kuin sähköautoissakin. Lämpöpumput mahdollistavat useiden erilaisten lämmönlähteiden hyödyntämisen ja paikallisen energiantuotannon: lämpöä voidaan ottaa maasta, ilmasta, vesistöistä ja teollisuuden prosesseista.
Vastaavasti kylmätekniikkaa käytetään laajasti rakennusten jäähdyttämisessä ja esimerkiksi elintarvikkeiden kylmäketjussa. Sekä lämmitys että jäähdytys korostuvat tulevaisuudessa sään ääriolosuhteiden vuoksi.
Tällä hetkellä kehitetään tekniikkaa erityisesti korkean lämpötilan lämpöpumppuihin, luonnollisten kylmäaineiden käyttöön sekä älykkäisiin säätöjärjestelmiin, joiden avulla lämmitystä voidaan optimoida sähkön hinnan mukaan.
”Teollisuudessa on suuri potentiaali hukkalämmön talteenottoon, erityisesti matalalämpöisten hukkalämpöjen hyödyntämisessä. Lämpöpumppu mahdollistaa lämpötilan nostamisen, jolloin hukkalämpöä voidaan käyttää esimerkiksi prosessiveden tai höyryn tuotantoon”, Uusitalo kertoo.
Curious People -uutiskirje kertoo ratkaisuista, joilla autamme yhteiskuntaa, teollisuutta ja liiketoimintaa uudistumaan sekä raivaamme tietä energiasiirtymässä ja luonnonvarojen kestävässä käytössä.
Lämpöpumpuilla voidaan tuottaa kaukolämpöä
Datakeskukset ovat yksi merkittävä kohde, jonka hukkalämmöstä voidaan tuottaa suurilla lämpöpumpuilla kaukolämpöä.
”Kaukolämmön tuotanto monipuolistuu ja polttoon perustuvat ratkaisut vähenevät. Lämpöpumput, sähkökattilat ja hukkalämmön hyödyntäminen yleistyvät, ja ratkaisut voivat vaihdella paikallisesti eri kaupungeissa”, Uusitalo kuvailee.
Myös EU on asettanut tavoitteita lämpöpumppujen käytön lisäämiseksi lämmityksessä, mikä ohjaa alan kehitystä ja investointeja. Energiatehokkuuden parantamisen lisäksi taustalla on pyrkimys vähentää EU-maiden riippuvuutta öljyn ja maakaasun tuonnista ja siten parantaa energiavarmuutta.
Lämmitysjärjestelmät perustuvat useissa Euroopan maissa vielä fossiiliseen energiaan, jonka päästöt lämmittävät ilmastoa. Energiasiirtymä uusiutuvaan sähköön ja fossiilittomiin lämmitysratkaisuihin on elintärkeää ilmaston lämpenemisen pysäyttämiseksi.
Päästöjen vähentämiseen tähtää myös EU:ssa voimaan tullut uudistettu F-kaasuasetus, joka ohjaa kehitystä luonnollisten kylmäaineiden suuntaan. Kylmäaine toimii lämmönsiirtäjänä lämpöpumpuissa, ilmastointilaitteissa ja kylmäkoneissa muuttamalla olomuotoaan nesteestä kaasuksi ja takaisin. Luonnollisia kylmäaineita ovat muun muassa hiilidioksidi, propaani ja ammoniakki. Siirtyminen luonnollisiin kylmäaineisiin vähentää kasvihuonekaasupäästöjä, koska silloin ilmastoa voimakkaasti lämmittävien fluorattujen kylmäaineiden käyttö vähenee.
Lämpöpumppuala työllistää tuhansia
Suomessa on paljon lämpöpumppuja ja alan yrityksiä. Tuhannet suomalaiset työskentelevät lämpö- ja kylmäalan järjestelmä- ja komponenttivalmistajien, insinööritoimistojen sekä asennus- ja huoltopalvelujen parissa. Alan yritysten ja yhdistysten tuella perustettu lämpö- ja kylmätekniikan professuuri LUT-yliopistossa vastaa tulevaisuuden työvoimatarpeisiin ja vie alan tuotekehitystä eteenpäin.
”LUT on tehnyt pitkään lämpö- ja kylmätekniikan tutkimusta energiatekniikan osastolla, esimerkiksi termodynamiikan ja virtaustekniikan laboratorioissa. Meillä on olemassa myös tutkimusinfrastruktuuria, jossa voidaan tehdä kokeellista tutkimusta laskennallisen tutkimuksen lisäksi. Tutkimustyötä tehdään esimerkiksi Business Finlandin rahoittamissa tutkimushankkeissa, mutta teemme myös suoraa tuotekehitystyötä yritysten kanssa”, Uusitalo kertoo.
Lämpö- ja kylmätekniikan perusteita käsitellään LUTissa energia-, sähkö- ja konetekniikan opetuksessa. Lisäksi maisterivaiheen opintoihin on tulossa erillinen lämpöpumppuihin ja kylmätekniikkaan keskittyvä sivuainekokoanaisuus. Opetustarjonta vahvistuu edelleen, kun uudet rakennus- ja yhdyskuntatekniikan koulutusohjelmat käynnistyvät LUTissa vuonna 2027.
”Lämpöpumppujen käyttö on kannattavinta siellä, missä kaasu on kallista tai sitä on huonosti saatavilla, ja sähkö toisaalta verrattain edullista. Suomessa ja muissa Pohjoismaissa on siis hyvät näkymät lämpöpumppujen määrän lisäämiseen myös tulevaisuudessa. Lisäksi suomalaisella lämpöpumppuosaamisella tulee olemaan varmasti kysyntää myös maailmalla, kun lämpöpumppujen käyttö yleistyy”, Uusitalo ennustaa.
Lisätietoja:
