Hvordan fungerer en varmepumpe?

Varmepumper

Udnytter naturens gratis ressourcer

Grundlæggende viden om varmepumper

Hvordan fungerer en varmepumpe?

Naturen er fuld af uudtømmelige energikilder, som kan udnyttes af varmepumpens varmesystem. Det varmepumpen helt grundlæggende gør, er at trække energien ud af den omgivende luft, jorden eller grundvandet og konvertere den til varme, der kan anvendes til opvarmning af boligen og det varme vand. Ved hjælp af den gratis energi kan varmepumpen nemt og effektivt sikre en høj varmekomfort i huset. Uanset hvilken vedvarende energikilde varmepumpen henter energien fra, så baserer varmepumpeteknologien på de samme principper.

Den måde en varmepumpe fungerer på kan sammenlignes med princippet i et køleskab – med den forskel, at der i varmepumpen produceres varme fremfor kulde. Mens køleskabet udvinder energien fra varmen inde i skabet og leder det udenfor for at køle maden ned, så trækker varmepumpen omvendt energien ud af omgivelserne udenfor og bruger den til at opvarme indendørs.

Se, hvordan det foregår i denne video
Afspil video

Opbygning og princip

Systemet består af tre elementer:

• Energikilden (luft, jord, grundvand) som energien udvindes af

• Varmepumpen, der ved hjælp af varmepumpeteknologien producerer varmen og det varme vand til boligen

• Radiator-/gulvvarme- og brugsvandssystemet, som fordeler og lagrer varmen til opholdsrummene.

Men hvad gør en varmepumpe helt præcist for at omdanne den vedvarende energi til brugbar varme?

Varmepumpen gennemgår kontinuerligt fire trin i en lukket cyklus. I den gentagne varmepumpecyklus fordamper et kølemiddel, det komprimeres, bliver flydende og udvider sig igen, hvorved varme genereres. Det flydende kølemiddel absorberer den termiske energi fra omgivelserne og skal hæves til et temperaturniveau, der kan bruges af varmesystemet. Dette gøres ved hjælp af elektricitet. Jo højere temperaturforskellen mellem energikilden og den nødvendige nyttevarme er, jo mere elektrisk drivkraft skal der tilføres.

Lad os se nærmere på varmepumpeprincippet:

1. Fordampning: Ved den såkaldte fordamper overføres varmen fra omgivelserne til varmepumpekredsen. Et kølemiddel med lavt kogepunkt absorberer og transporterer varmeenergien. Det absorberer varmen fra omgivelserne i flydende tilstand, hvilket får det til at fordampe og blive gasformet.

2. Kompression: I en kompressor komprimeres det gasformede kølemiddel, hvilket får trykket og temperaturen til at stige markant.

3. Fortætning: Nu overfører det komprimerede, opvarmede kølemiddel varmen til varmekredsen og køles derved ned og bliver flydende igen. Dette sker ved kondensatoren ved hjælp af en varmeveksler. Herefter lagres varmen i varmepumpens varmtvandsbeholder og bufferbeholder.

4. Ekspansion: Trykket af det flydende kølemiddel reduceres nu igen i en ekspansionsventil, hvorved det køles yderligere ned, indtil det når sin oprindelige temperatur. Varmepumpens cyklus er sluttet og kan nu starte forfra igen.

Hvordan fungerer varmepumpen?

  1. Energien fra jorden, grundvandet eller luften overføres til et flydende kølemiddel i varmepumpen via en varmeveksler - en såkaldt fordamper. Dette kølemiddel har et meget lavt kogepunkt og fordamper ved lave temperaturer.
  2. Varmepumpens kompressor komprimerer nu det gasformede kølemiddel, som derved opvarmes kraftigt.
  3. Den producerede varme afgives til varmesystemet og varmtvandsbeholderen via en anden varmeveksler, kaldet en kondensator. Derved afkøles kølemidlet og bliver igen flydende.
    Herefter strømmer kølemidlet tilbage til fordamperen via en ekspansionsventil, hvor det udlignes til det oprindelige tryk.
  4. Kredsløbet er lukket og den beskrevne proces gentages påny.

Funktionsprincip varmepumpe

De mest gængse varmepumpetyper

Der findes i princippet 3 typer varmepumper: Luft til vand, væske til vand (også kaldet jordvarmepumper) og vand til vand varmepumper. Luft til vand varmepumperne er de mest brugte enheder, fordi de er nemme at installere. Derudover findes der luft til luft og brugsvandsvarmepumper, som anvendes til særlige formål.

Her vil vi give dig et indblik i formål og fordele ved de mest anvendte typer i Danmark: Luft til vand varmepumperne, jordvarmepumperne og luft til luft varmepumperne.

Luft til vand varmepumper

Varmekilde: Udeluften

Installation: Denne installation består af en udedel og en indedel, som er forbundet til hinanden. Indedelen fås enten som vægmodel med mulighed for tilslutning til separat varmtvandsbeholder eller som gulvmodel med integreret varmvandsbeholder.

Formål: Opvarmning, varmt vand, køling i renoveringsprojekter og nybyggeri

Fordele:

  • Miljøvenlig varme og varmt vand 365 dage om året
  • Enkel installation - tager kun 2-3 dage
  • Enkel vedligehold
  • Mulighed for at tegne en serviceaftale hos Bosch

Se alle vores luft til vand varmepumper her

Væske til vand varmepumper / jordvarmepumper

Varmekilde: Jorden (Ca. 1 meter under jorden finder man ca. 3-8 °C året rundt)

Installation: Denne varmepumpe består af en indedel og en jordvarmekollektor/-slange. Indedelen fås enten som vægmodel med mulighed for tilslutning til separat varmtvandsbeholder eller som gulvmodel med integreret varmvandsbeholder. Slangen kan enten etableres ved vandret udlægning eller som dybdeboring.

Vandret udlagte jordslanger er den mest benyttede løsning. Slangerne udlægges med en afstand på ca. 1 meter mellem hver slange, og i en dybde af ca. 0,8-1,2 meter. Slangerne kan enten graves eller fræses ned. Der skal normalt benyttes ca. 2-3 m2 haveareal pr. 1 m2 opvarmet boligareal. Havearealet skal være fritliggende, og bør ikke være overdækket af eksempelvis en terrasse eller tilsvarende.

En lodret dybdeboring kan stort set etableres i alle haver. Dog kræver det, at der er minimum 300 meter til en vandforsyning (50 meter, hvis det er boligens egen vandforsyning). Lodrette jordboringer optager primært energien ved at være i berøring med fugt i jorden og grundvandet. Der skal normalt bruges 1-2 meter borehul pr. m2 opvarmet bolig.

Formål: Opvarmning, varmt vand, køling i renoveringsprojekter og nybyggeri

Fordele:

  • Miljøvenlig varme og varmt vand 365 dage om året
  • Stabil ydelse hele året rundt
  • Høj effektivitet
  • Ingen udedel
  • Mulighed for at tegne en serviceaftale hos Bosch

Se alle vores jordvarmepumper her

Luft til luft varmepumper

Varmekilde: Udeluften

Installation: Denne installation består af en udedel og en indedel, som er forbundet til hinanden.

Formål: Opvarmning, køling i sommerhuse og som supplement i helårsbeboelse, værksteder, kældre m.m.

Fordele:

  • Miljøvenlig komfortvarme 365 dage om året
  • Enkel installation - tager kun 1-2 dage
  • Enkel vedligehold
  • Mulighed for at tegne en serviceaftale hos Bosch

Se alle vores luft til luft varmepumper her