Maalämmön toimintaperiaate

Jotta maalämpöä voidaan hyödyntää, maahan porataan maalämpökaivo tai reilun metrin syvyyteen maahan kaivetaan lämmönkeruuputkisto. Maalämpökaivon porauksen suorittaa aina ammattilainen, mutta vaakaputkiston voi periaatteessa asentaa itse, jos siihen löytyy tarvittavat koneet ja osaaminen. Vaakaputkisto vaatii paljon pinta-alaa, joten useimmiten se asennetaan esimerkiksi omaan peltoon talon viereen.

Maalämpökaivon syvyys riippuu muun muassa talon koosta ja energiatehokkuudesta, ja tavallisesti maalämpökaivo on noin 100–350 m syvä. Kaivoon tai vaakapiiriin asennetaan putki, jota pitkin kiertää lämmönkeruuneste, joka on useimmiten 70 %:sti vettä ja 30 %:sti bioetanolia. Bioetanoli toimii jäänestoaineena lämmönkeruunesteessä ja alentaa jäätymispisteen noin -17 °C-asteeseen. Keruuputkistossa neste lämpiää maaperän lämmöstä ja tuloksena saadaan maalämpöä.

Lämmönkeruuneste kiertää lämmönkeruuputkistossa lämmeten noin 2–5 astetta. Lämmönkeruuneste kiertää maapiiristä lämpöpumpun höyrystimeen, 

jossa se luovuttaa keräämänsä lämmön ja josta se palaa takaisin maapiiriin. Höyrystimen välityksellä lämpö siirtyy kylmäaineeseen, joka sen vaikutuksesta lämpenee ja kaasuuntuu. Kylmäaine jatkaa maalämpöpumpun sisällä höyrystimeltä kompressorille, joka nostaa sen painetta ja lämpötilaa entisestään. Kompressorilta kylmäaine johdetaan lauhduttimeen, jossa se luovuttaa lämpönsä talon lämmönjakojärjestelmään lauhtuen samalla takaisin nestemäiseen muotoon. Kylmäaine palaa paisuntaventtiilin kautta takaisin höyrystimelle, ja kierto alkaa taas alusta.

Lämmönkeruuneste kiertää maapiirissä jatkuvasti vuodesta toiseen. Maalämpö huolehtii itse itsestään. Säännöllinen huoltaminen voi kuitenkin nostaa käyttöikää huomattavasti.

Maaperään varastoitunutta aurinkoenergiaa on tarjolla lähes rajattomasti. Maalämpö ei siis voi loppua, kunhan maalämpökaivojen väliset etäisyydet pidetään riittävän pitkinä eli vähintään 15 metrissä.