Oululaisyritys kehittää isoja ilmalämpöpumppuja, jotka eivät pelästy paukkupakkasia: ”Hyödyt merkittäviä”

Vuonna 2020 perustettu oululainen Exocon kehittää suuria ilma-vesilämpöpumppuja, jotka on suunniteltu kylmiin pohjoisiin olosuhteisiin. Yrityksen ratkaisut on tarkoitettu erityisesti suuriin kiinteistöihin ja teollisuuteen.

Yritys on jättänyt kaksi patenttihakemusta. Ensimmäinen, kylmäaineen kiertoon liittyvä patentti on hyväksytty, ja toinen hakemus koskee sulatusjärjestelmän älykästä ohjausta.

– Kylmäaineen kierron tehostamisella pystymme hyödyntämään ulkoilmassa olevan lämpöenergian tehokkaasti myös arktisissa olosuhteissa, Exocon Oy:n perustaja ja enemmistöosakas Jarmo Lehto kertoo. Hänen mukaansa uusia patenttihakemuksia on valmistelussa lisää.

– Suurten lämpöpumppujen markkina on voimakkaassa kasvussa. Rakennusten lämmityksen sähköistyminen, energiatehokkuusvaatimukset ja hukkalämmön hyödyntäminen avaavat markkinaan runsaasti uusia mahdollisuuksia.

Yrityksen nykyiset lämpöpumput kattavat 90–360 kilowatin teholuokan ja soveltuvat taloyhtiöihin, liikekiinteistöihin sekä teollisuuskohteisiin. Omakotitaloihin tarkoitettuja laitteita yritys ei valmista. Tavoitteena on tuoda vuonna 2028 markkinoille megawattiluokan lämpöpumppu, jota voidaan käyttää esimerkiksi kaukolämmön tuotannossa.

”Pitäisi suunnitella uudestaan”

Lehdon mukaan nykyiset markkinoilla olevat lämpöpumput on suunniteltu pääosin Keski-Euroopan kaltaisille markkinoille, joissa talviolosuhteet ovat huomattavasti Suomea leudompia.

– Suurimmat valmistajat kehittävät tuotteitaan ensisijaisesti maailman suurimmille markkinoille, joissa talvet ovat selvästi pohjoisia olosuhteita leudompia. Pohjoisiin olosuhteisiin tarvitaan lämpöpumppuja, joiden ominaisuudet on suunniteltu toimimaan tehokkaasti myös kovilla pakkasilla.

Lehto kertoo, että myös omakotitaloluokan lämpöpumppujen hyötysuhdetta olisi mahdollista parantaa yrityksen kehittämällä teknologialla.

– Älykkäämpi ohjaus, sensorit ja ohjelmisto eivät juuri nostaisi laitteen valmistuskustannuksia. Tällaisia ratkaisuja olisi mahdollista hyödyntää myös omakotitaloluokan lämpöpumpuissa.

Osa Exoconin kehittämistä ratkaisuista liittyy kylmäainekiertoon. Niiden toteuttaminen edellyttää rakenteellisia muutoksia lämpöpumppuun, mikä kasvattaa valmistuskustannuksia.

– Suurissa kiinteistöissä saavutettavat hyödyt ovat kuitenkin niin merkittäviä, että olemme keskittäneet tuotekehityksen aluksi tähän markkinaan.

”Sulatuksen hallinta ratkaisee”

Exocon on pilotoinut laitteitaan neljän vuoden ajan. Ratkaisujen suorituskykyä on arvioitu etukäteen simuloinneilla ja hyödyt on todennettu käytännön pilottikohteissa.

– Lämpöpumppu siirtää lämpöenergiaa ulkoilmasta rakennukseen, joten se pystyy tuottamaan sähköenergiaan nähden moninkertaisen määrän lämpöenergiaa. Kylmissä olosuhteissa yksi tärkeimmistä hyötysuhteeseen vaikuttavista tekijöistä on sulatus.

Lehdon mukaan sulatuksen aikana lämpöpumpun toiminta kääntyy hetkellisesti päinvastaiseksi.

– Sulatuksessa energiaa joudutaan ottamaan rakennuksesta tai prosessista laitteen ulkona olevien kennojen sulattamiseen. Mitä harvemmin sulatus on tarpeen ja mitä tehokkaammin se voidaan tehdä, sitä parempi on koko järjestelmän hyötysuhde. Tähän olemme keskittäneet merkittävän osan tuotekehityksestämme.

Oululaisyrityksen tuotteiden etuna on muun muassa ohjelmistopohjainen ohjaus: tietokonepohjainen automaatio mahdollistaa  perinteisiä lämpöpumppuja kehittyneemmän automaation ja uusien ominaisuuksien lisäämisen ohjelmistopäivityksillä käyttöönoton jälkeen. Järjestelmä pystyy hyödyntämään rakennuksessa esimerkiksi ilmanvaihdosta syntyvää hukkalämpöä, jolloin energia voidaan ottaa talteen ja käyttää uudelleen lämmityksessä.

Lehdon mukaan yritys ei halua luvata kaikille asiakkaille samanlaisia säästöjä.

– Jokainen kohde on erilainen, joten säästöpotentiaali lasketaan etukäteen kohdekohtaisella simuloinnilla. Käyttöönoton jälkeen simuloinnin tuloksia verrataan laitteen keräämään todelliseen käyttödataan.