Aurinkolämmitys

**Aurinkolämmitys** tai **aurinkolämpö** tarkoittaa auringon energian käyttöä lämmitykseen. Aurinkoenergiaa otetaan talteen aurinkokeräimellä, joka muuntaa auringon säteilyä teknisesti käyttökelpoiseksi lämmöksi. Aurinkolämpökeräimet vastaanottavat hajasäteilyä ja keräävät lämpöä myös pilvisellä säällä. 

Aurinkolämmityksessä energiaa käytetään suoraan lämpönä muuttamatta se sähköksi. Aurinkolämpöjärjestelmällä voidaan lämmittää käyttövettä, teollisuuden prosessivettä sekä rakennuksia. Aurinkolämpöä käytetään esimerkiksi huoneistojen ilman sekä käyttöveden ja uima-altaiden lämmitykseen. 

Uusiutuvan aurinkolämmön avulla voidaan korvata esimerkiksi öljyn, hiilen ja kaasun käyttöä lämmitysenergian tuotannossa. Aurinkokeräimet ovat neliömetriä kohden tuottavampia kuin aurinkosähkö ja lämmön varastointi vesisäiliöihin on yleensä kustannustehokkaampaa kuin sähkön varastointi. Aurinkolämmitys yhdistetään tilastoiissa usen maalämmön kanssa. IEA:n suunnitelma, joka tähtää netto-nollapäästöihin vuoteen 2050 mennessä, arvioi uusiutuvan energian suora käytön kasvavan noin 10 prosentista lämmityskysynnästä maailmanlaajuisesti vuonna 2020 40 prosenttiin vuonna 2050. Aurinkolämmön ja maalämpöenergian yhteinen osuus tästä kasvusta on noin kolme neljäsosaa.

## Tekniikka

Aurinkolämpö otetaan talteen aurinkokeräimellä, josta lämpö siirretään käyttökohteeseen välinesteellä tai ilmalla. Aurinkokeräimistä suurin osa on levykeräimiä. Vakuumikerääjä on kalliimpi, mutta sillä päästään korkeampiin lämpötiloihin.

Aurinkolämpöjärjestelmä sisältää seuraavat osat ja komponentit: 
* Aurinkokeräimet 
* Katto- tai maakiinnikkeet
* Jalat ja kiskot 
* Pumppu ja varolaitteet 
* Ohjausyksikkö 
* Paisunta-astia 
* Lämmönsiirtoputki 
* Putkiliittimet keräinten ja pumpun välillä 
* Lämmönsiirtoneste 
* Lämminvesivaraaja (mahdollisesti)
Lämminvesivaraajan sisältyminen järjestelmään vaihtelee asennuskohteista riippuen: monissa kohteissa vesivaraaja on valmiina, kun toisiin se pitää hankkia osana aurinkolämpöjärjestelmää. Olemassa olevaa varaajaa hyödynnettäessä pitää tapauskohtaisesti ratkaista lämmön siirtäminen aurinkolämpöpiiristä lämmitysverkkoon.

Aurinkolämpöön liittyy olennaisena osana myös lämmönvarastointi. Aurinkolämpöjärjestelmissä vesivaraajan käyttö lämpöenergian varastointiin on ylivoimaisesti yleisin ratkaisu. Lämpöä varastoidaan muutaman vuorokauden tarpeisiin, jolloin aurinkolämpöä on käytettävissä aurinkoisina vuodenaikoina kaikkina vuorokauden hetkinä ja myös pilvisinä ja sateisina päivinä. Suurissa kauko- tai aluelämpöverkkoon liitetyissä aurinkokeräinpuistoissa lämpöä varastoidaan suurten uima-altaiden kokoisiin eristettyihin vesisäiliöihin tai kallioluoliin.

Ilmakiertoisilla aurinkokeräimillä lämpöä tuodaan suoraan lämmitettävään tilaan tai lämpövarastoon. Ilmakiertoinen aurinkolämmitys toimii ilman patteriverkostoa tai erillistä aurinkovaraajaa.

Aurinkolämmityksen kombijärjestelmä mahdollistaa samanaikaisesti lämpimän veden ja tilan lämmityksen. Rakennusten lämmittämisessä paras hyötysuhde saavutetaan yhdistämällä aurinkokeräin ja varaaja vesikiertoiseen lattialämmitykseen, joka ei vaadi yhtä korkeaa lämpötilaa kuin patterilämmitys. 

## Aurinkolämmön hyödyntäminen Suomessa
Suomessa on otolliset olosuhteet aurinkolämmön hyödyntämiseksi, koska lämmintä vettä tarvitaan ympäri vuoden. Käyttöveden lämmitys tai esilämmitys on hyvä tapa hyödyntää aurinkolämpöä. Tilojen lämmitykseen aurinkolämpöä voi hyödyntää keväästä syksyyn, lisäksi kosteissa pesu- ja kellaritiloissa pidetään lämmitystä päällä yleensä myös kesäisin. Suomen olosuhteisiin sopii erinomaisesti hybridienergiajärjestelmät, joissa tarvittava lämpö tuotetaan usealla toisiaan tukevalla energialähteellä. Hybridienergiajärjestelmässä aurinkolämmön rinnalla voi olla kohteesta riippuen mm. lämpöpumppu, vesitakka tai -kiuas, bioenergiaa, öljyä ja/tai kaukolämpöä. Aurinkolämmön yhdistäminen maalämpöön parantaa lämpöpumpun hyötysuhdetta ja pidentää järjestelmien käyttöikää. Aurinkolämpö voi kaksinkertaistaa lämpöpumpun hyötysuhdetta kuvaavan COP (Coefficient Of Performance) - luvun, joka kertoo kuinka tehokkaasti kulutettu sähköenergia saadaan muutettua lämpöenergiaksi. Aurinkolämmön myötä maa- sekä ilma-vesi-lämpöpumpun käynnissäoloaika sekä käynnistysmäärät vähenevät. Esimerkiksi maalämpöjärjestelmän kompressorin käyttöikä pitenee, kun se yleensä pitää vaihtaa noin 10–15 vuoden välein. Aurinkolämmön avulla voidaan vähentää myös bio- ja öljykattiloiden huollon tarvetta. Keväällä, kesällä ja syksyllä lämmöntarpeen ollessa vähäisempi kattiloiden polttimet voivat aiheuttaa nokeentumista pienellä liekillä ja huonommalla hyötysuhteella käydessään, jolloin huollon tarve on entistä suurempi. Aurinkolämmön avulla polttokattiloita ei tarvitse pitää käynnissä eikä huoltaa parhaimmillaan puoleen vuoteen.

Vuonna 2007 ESTIFin mukaan Suomessa tyypillinen omakotitalon aurinkokerääjä on 5–8 m² ja lämminvesivaraaja 300–400 litraa. Suomen markkinat kasvoivat 2005/2006 43 %. 

## Aurinkolämmön hyödyntäminen maailmalla
Vuonna 2020 aurinkolämmitys lämmitti maailmassa 250 miljoonaa kotia. Yksittäisten asuntojen ja muiden tilojen lämmityksessä johtavat maat ovat Kiina, Turkki, Yhdysvallat, Brasilia ja Saksa. Kaukolämpöä hyödyntävät eniten Tanska, Kiina ja Saksa.

## Katso myös

* Uusiutuva energia
* Aurinkoenergia
* Aurinkoarkkitehtuuri
* Kestävä kehitys alueittain ja maittain

## Lähteet

## Aiheesta muualla

*IEA Task26: Solar Combisystems
* Solar Thermal Markets in Europe – Trends and Market Statistics 2009 ESTIF 2010
* Potential of solar thermal in Europe ESTIF 2010 (kirjautuminen)