Av Jørn Stene – COWI AS og NTNU, Institutt for energi- og prosessteknikk
I artikkelen "Luft/vann varmepumper mer effektive og stille" i VVS-forum oppgis det at uteluft/vann-varmepumper for boliger gir en gjennomsnittlig besparelse på 60 %, dvs. nesten på samme nivå som for bergvarmepumper. Det er imidlertid helt feil. I beregningene er det ikke tatt med at en uteluft/vann-varmepumpe har en typisk energideknings¬grad på ca. 70 % mot ca. 90 % for en bergvarmepumpe, dvs. at hhv. 30 % og 10 % av årlig varmebehov leveres fra tilsatsvarmekilden (vanligvis elektriske varmekolber i boliger). Den lavere energidekningsgraden for luft/vann-varmepumper skyldes at avgitt varmeeffekt avtar med typisk 2-4 % per °C redusert temperatur på varmekilden (uteluften). Figuren under viser sammenhengen mellom varmepumpens energidekningsgrad (a= 0-100 %), årsvarmefaktor (SPF – gjennomsnittlig COP) og relativ energisparing i forhold til elektrisk oppvarming. a= 100 % hvis varmepumpen dekker hele det årlige varmebehovet. Hvis en luft/vann-varmepumpe har en gjennomsnittlig effektfaktor (COP) på 2,5 eller 3,0 og 70 % energidekningsgrad, vil anlegget gi en årlig energibesparelse på hhv. 42 % og 47 % i forhold til et elektrisk oppvarmingssystem. Det er vesentlig lavere enn de oppgitte 60 %. En god bergvarmepumpe med gjennomsnittlig COP på 3,5 og 90 % energidekning vil gi en energibesparelse på ca. 65 % - dvs. 20-25 %-poeng høyere energibesparelse enn et uteluft/vann-anlegg.
Årlig energisparing for et varmepumpesystem avtar raskt når andelen spisslastvarme økes ettersom virkningsgraden for et kjelanlegg er vesentlig lavere enn COP for en varmepumpe. Ved bruk av uteluft/vann-varmepumper må en være ekstra oppmerksom på temperaturnivået i varmesystemet. Ved innkobling i høytemperatur radiatorsystemer vil anlegget ikke kunne levere varme når returvannstemperaturen er høyere enn maksimalt utgående vanntemperatur fra kondensatoren. Dette medvirker til økt bruk av spisslastvarme. I tillegg får anlegget tøffe driftsforhold de kaldeste delene av året, noe som bl.a. forkorter levetiden til kompressorene.
Varmepumpeanlegg som utnytter varmekilder av "høy kvalitet", dvs. berg, grunnvann, sjøvann, evt. jord for småanlegg samt avtrekksluft og gråvann (såfremt en har tilstrekkelig tilgang), har mange fordeler i forhold til uteluft/vann-anlegg. Varmepumper som utnytter disse varmekildene leverer tilnærmet full varmeeffekt selv på kalde dager (mindre behov for spisslastvarme), oppnår høyere gjennomsnittlig effektfaktor (COP), har ikke behov for avrimning av fordamperen, kan levere høyere vann¬temperatur når det er kaldt ute, kan levere frikjøling hvis systemet utformes for det (ikke ventilasjonsluft og gråvann) og har lenger levetid enn luft/vann-varmepumper. De gir dessuten ikke problemer med støy.
Uteluft/vann-varmepumper har imidlertid den klare fordelen at de har lavere installasjonskostnader og kan installeres nesten overalt såfremt temperaturkravet i varmesystemet ikke er for høyt og utedelen ikke gir støyproblemer for omgivelsene. Fleksibiliteten mht. installasjon har ført til at produsentene satser mye på videreutvikling av uteluft/vann-varmepumper, og det vil på sikt gi mer energieffektiv og robust teknologi som vil være med på å redusere ulempene i forhold til for eksempel bergvarmepumper.
I de nye målingene fra Sveriges Tekniska Forskningsinstitut (SP) oppnår mange av luft/vann-varmepumpene for boliger relativt lav COP når de varmer varmt tappevann, og det skyldes at de kun benytter kondensatorvarme til varmtvannsproduksjon.
De beste anleggene er utstyrt med en hetgassvarmeveksler (overhetningsvarmeveksler) og evt. en sugegassvarmeveksler, og kan da varme tappevann til ønsket temperatur (65-70 °C) uten behov for ettervarming samtidig som kondenseringstemperaturen er relativt moderat.
På sikt er det svært viktig at produsentene utvikler sine produkter slik at de kan oppnå høy COP ved varmtvannsberedning ettersom varmtvann vil være dominerende varmelast i framtidens lavenergi- og passivhusboliger. CO2-varmepumper er i den sammenheng en meget lovende teknologi for implementering i lavenergi- og passivhus ettersom de oppnår høy COP ved varmtvannsberedning. Til nå har imidlertid CO2-varmepumper kun vært installert i konvensjonelle boliger med dominerende romvarmebehov, og energisparingen blir svært lav for disse anleggene.
Har du Tips til VVS-Forum?
GI DIN KOMMENTAR HER:
