Varmepumper
Teknisk informasjon
Hva er en varmepumpe og hvordan fungerer den?
Varmepumpe henter varme fra luft, jord, fjell, grunnvann eller sjø.
En elektriskdrevet varmepumpe leverer 3 kwh ved bruk av 1 kwh og ved enkelte gunstige forhold kan virkningsgraden forbedres ytterligere.
Varmepumpen skal dekke dimensjoner for ca 60-80 % av maksimalt effektbehov til oppvarming og tappevann. Varmepumpen vil da kunne klare å dekke ca 90% av årlig energiforbruk.
En varmepumpe skal ha minst mulig start og stopp, da dette innvirker på virkningsgrad og levetid for varmepumpen, og bør derfor ha en stor akkumulerungstank.
Levetid varmepumpe:
Kompressoren i varmepumpen er den kostbare slitedelen og har en forventet levetid på 15-20 år, avhengig av driftstid og antall start og stopp.
Kvalitet på varmepumpe vil også være avgjørende. Resten av varmepumpen vil ha langt lengre levetid.
Komfortvarmepumper (luft/luft) har normalt en levetid på 10-15 år, men er en langt rimeligere investering.
Varmefaktor:
Varmepumpens produserte energi dividert på tilført energi.
Varmefaktoren er avhengig av arbeidsvilkårene til varmepumpen. Reduseres leveringstemperaturen til varmeanlegget (ideelt for gulvvarme) og dermed temperaturløftet for varmepumpen, vil varmefaktoren øke.
Varmefaktoren vil variere fra 2-5 avhengig av type varmepumpe og arbeidsforhold.
Funksjonsbeskrivelse varmepumpe:
Varmepumpa består av et lukket system med et arbeidsmedium som sirkulerer og henter opp varme fra en kilde med lav temperatur og avgir denne til varmeanlegget.
Når arbeidsmediet (R22,R290 eller tilsvarende) med lavt trykk og lavere temperatur enn varmekilden går igjennom fordamperen, (varmepumpen henter her varme fra kollektoren som har fått sin varme fra varmekilden) opptar mediet varme slik at det fordamper. Dampen suges inn i kompressoren (som er elektrisk drevet) hvor både temperaturen og trykket øker. Dampen (med høyt trykk og høy temperatur) føres videre gjennom kondensatoren hvor den møter det kalde returvannet fra varmeanlegget. Dampen kondenserer og går over til væske og varme avgis til boligen. Denne varmevæsken tvinges videre gjennom en trykkreduksjonsventil. Trykkfallet og det økte volumet fører til temperaturfall i væsken, og føres tilbake til fordamperen med en lavere temperatur enn varmekilden.
Borrehullsvarmepumpe / Bergvarmepumpe:
Borrehull dypere enn 10 meter vil i Sør-Norge ha en jevn temperatur på 5-7 grader celsius. I Nord-Norge vil temperaturen være noe lavere. Kilden har en stabil varme gjennom hele året. Dette gir optimale arbeidsforhold for varmepumpen og den kan dekke 80-90 % av det årlige varmebehov. Borrehullet kan også benyttes som kjølekilde sommerstid.
Varmen hentes opp fra borrehull i dybder fra 80-200m. Borrehullet har en diameter fra 11-15cm tilpasset kollektorslangen (ofte 2 stk 40 mm), som senkes ned i borrehullet for å transportere varmen opp. For å unngå forurensning av grunnvannet med overflatevann benyttes foringsrør ned til fast fjell. Dybden på borrehullet vil også variere med avstand til fast fjell.
Ved stort varmebehov borres flere hull med 15-20 m avstand, eller skrått fra samme utgangspunkt. Berggrunnens art er bestemmende for hvor mye varme brønnen gir fra seg. Kvartsitt avgir nesten 3 ganger så mye som boringer i kalkstein og skifer som leder varmen dårligere. Ved oppsprukket fjell vil det være en betydelig bedre varmeavgivelse fordi grunnvannet sirkulerer gjennom borrehullet.
Kollektorslangene er fylt med en sprit eller glykolblanding av miljøvennlig kvalitet dersom lekkasje skulle oppstå.
Jordvarmepumpe:
Jordvarmepumper kan benyttes der det finnes 3-600 m2 jordareal og med mulighet for gravedybde fra 0,6 - 1,5 m avhengig av teledybden. De væskefylerørene (sprit- eller glykolblanding) legges med avstand med ca. 1,5 m avstand. Sløyfene må holdes unna trær, vann- og avløpsledninger, fundamenter og grunnmur da frostskader kan oppstå.
Ved fuktig jord kan man få en varmeeffekt på 20-30 w/m, det vil si at en normal enebolig vil kreve ca. 300-600 m slange.
Jordvarme er godt egnet dersom et areal skal fylles opp. Ved en gitt dybde avhengig av sted vil det være stabile arbeidsforhold for varmepumpen. Dette gir optimale arbeidsforhold for varmepumpen og den kan dekke 80-90 % av det årlige varmebehov.
Kollektorslangene må ikke underdimensjoneres da dette kan medføre dårligere varmefaktor, telehiv og sen plantevekst om våren.
Anlegget er noe rimeligere enn borrehull, men er allikevel forholdsvis lite brukt.
Sjøvannsvarmepumpe: (Ferskvann)
Sjøvannsvarmepumpe: (Ferskvann)
Rør med frostsikker miljøvennlig væske senkes ned i sjøen og henter opp varme. Vanntemperaturen er forholdsvis stabil ved større dyp. Ved en gitt dybde avhengig av sted vil det være stabile arbeidsforhold for varmepumpen. Dette gir optimale arbeidsforhold for varmepumpen og den kan dekke 80-90 % av det årlige varmebehov.
Det beste er å få lagt rørene ned i bunnslammet der temperaturen er noe høyere enn i vannet. Rørene må sikres for isdannelse og må forankres på bunnen med betonglodd eller tilsvarende.
Avstand fra hus til vann/sjø bør ikke være for stor slik at man får unødvendig varmetap.
Avtrekksvarmepumpe:
Friskluft trekkes igjennom spalter i vinduer og luker i vegger og deretter suges ut gjennom avtrekksvifte på våtrommet og blåses ut. Ved montering av varmepumpe for gjenvinning av avtrekksluft vil avtrekksluften passere varmepumpen før den kastes ut. Kjøkkenavtrekk kan ikke benyttes.
Avtrekksvarmepumpen kan kombineres med vannbåren oppvarming og varmtvannsbereder. Varmepumpen kan leveres med innebygd varmtvannsbereder, og man vil ha glede av varmepumpen hele året.
Brukt ventilasjonsluft holder temperaturer på 20-26 grader celsius og en liten varmepumpe tilpasset denne høye temperaturen kan få en meget god årsvarmefaktor. Varmepumpen vil allikevel ha begrensning som følge av at det er begrenset med varme som kan hentes ut av avtrekksluften. Dette forutsetter tilleggsvarme ved i perioder med høyt energibehov.
Varmepumpen forutsetter kontinuerlig ventilasjon. Filter i avtrekk før kjølebatteri må rengjøres månedlig.
Komfortvarmepumpe (luft til luft varmepumpe):
Varmepumpen består av en utedel og innedel som kan plasseres inntil 10m fra hverandre. Varmeavgivelse vil i utgangspunktet være fra et sentralt punkt, men det finnes løsninger med fordeling av innedel.
Ved temperaturer under -10 grader celsius er varmepumpen uegnet og denne bør da slås av. Varmepumpen er uegnet til oppvarming av varmtvann, men kan kjøres i revers og gi kjøling sommerstid.
Varmepumpen kan være en kilde til støy og plassering må nøye avklares.
Normalt vil hver tilført kwh gi 1-4 kwh varme. I løpet av et år vil besparelsen normalt ligge på ca.4.000-6.000 kwh pr. år avhengig av boligens størrelse og beliggenhet.
Varmepumpen leveres med trinnvis eller trinnløs regulering.
Luft-til-vann-varmepumpe
En luft-til-vann-varmepumpe henter gratis varme fra uteluft og leverer varmtvann og romvarme. Slik kan du spare opp til 70 % energi til oppvarming.
Skal du bygge ny bolig, kan det være gunstig å investere i en luft-til-vann-varmepumpe, som også kalles luft-vann-varmepumpe. Den kan varme opp både tappevann og rom via vannbåren varme som gulvvarme eller radiatorer.
Med luft-til-vann-varmepumper vil du få igjen 2,5 til 3,5 ganger mer varme enn hva varmepumpen bruker av strøm. Det betyr at du vil spare mellom 60% og 70 % energi sammenlignet med å bruke strøm.
En luft-til-vann-varmepumpe kan hente nok varme fra uteluften til å dekke energibehovet ditt store deler av året, men på de kaldeste dagene om vinteren må du bruke annen varme i tillegg. Felles for alle varmepumpetyper som henter energien fra uteluften, er at de leverer mindre varme jo kaldere det er ute.
Varmepumpe med levetid på 12 til 15 år
Fordeler med luft-vann-varmepumpe
- Dekker store deler av boligens behov for varmtvann og romvarme ved å hente gratis energi fra uteluften
- Kan brukes til kjøling om sommeren, men ofte forutsetter dette viftekonvektorer.
- Varmekilden - uteluft - er tilgjengelig overalt.
- Investeringskostnadene er lavere enn for eksempel væske-til-vann-varmepumper, fordi du slipper å bore eller grave.
- Forsyner anlegg for vannbåren varme, som gir en meget god varmefordeling, jevn temperatur og et godt innemiljø.
- Dersom du allerede har et vannbårent distribusjonssystem i boligen din, kreves bare relativt små inngrep for å installere en luft-til-vann-varmepumpe.
- Er miljøvennlig og gir ingen Iingen lokale utslipp slik anlegg basert på bioenergi gjør
- Høy effektfaktor (ytelse), særlig i kystnære områder med høy gjennomsnittstemperatur.
Ulemper med luft-til-vann-varmepumpe
- Avgir mindre varme i de periodene du trenger det mest. Selv om flere varmepumpemodeller virker helt ned mot -25 °C, må du ha en annen oppvarmingskilde i tillegg på de kaldeste dagene. Dette løses ofte med et elektrisk varmeelement integrert i selve varmepumpeanlegget.
- Ved temperaturer lavere enn 2–5°C, vil varmepumpen automatisk avrime for å fjerne eventuell is på utedelen. Det sikrer optimalt varmeopptak, men under avriming synker anleggets varmefaktor.
- Fuktig og saltholdig luft ute kan forkorte levetiden til utedelen.
- Utedelen lager litt lyd.
Luft-vann-varmepumpe montert på stativ med et enklet varmepumpetak over.
To hoveddeler på en luft-vann-varmepumpe
En luft-til-vann-varmepumpe består av én utedel og én innedel tilknyttet varmtvannsbereder og noen ganger også en akkumuleringstank. Varmepumpen avgir varme via tappevann, vannbåren gulvvarme, radiatorer, eller viftekonvektorer.
Innedel
Innedelen er ofte på størrelse med et høyt kjøleskap, og med design som passer godt inn på bad, teknisk rom eller sammen med varmtvannsbereder.
Utedel til luft-vann-varmepumpe
Du bør sørge for at utedelen plasseres riktig for å få problemfri drift og et godt energispareresultat på lang sikt. Utedelen lager vibrasjonsstøy og bør derfor ikke festes til husets kledning. Den bør heller plasseres på et bakkestativ eller festes til grunnmuren. Du bør også sørge for å montere vibrasjonsdempere.
Utedelen bør plasseres minst en halvmeter opp fra bakken slik at det ikke blir problemer med isdannelse fra avriming eller snø om vinteren. Utedelen produserer mye vann når den avrimer, så du må sikre god drenering bort fra husets grunnmur.
Det er en fordel å skjerme utedelen mot nedbør og vind, for eksempel med et lite tak eller et riktig utformet varmepumpehus. Pass samtidig på at lufttilstrømningen til utedelen ikke blir dårligere, for det reduserer varmeeffekt og energibesparelse.