Side-alternativer

Varmepumpe

av Kari Sørnes — 10.Sep.2010 - 15:31

En varmepumpe kan utnytte varme i luft, grunnvann, sjøvann, fjell, jord og kloakk som ellers ikke ville blitt utnyttet. Selv om man må tilføre pumpen elektrisitet, er mengden liten i forhold til den mengden energi som blir hentet ut fra omgivelsene. Varmepumpen gir hele 60-80 prosent lavere energiforbruk i forhold til direkte oppvarming med olje, gass eller elektrisitet (SINTEF, varmepumpe).

Hvordan fungerer en varmepumpe?

I luft, vann, fjell og jord ligger opplagret solenergi som kan utnyttes. Varmen kan ha svært lav temperatur, og for å kunne nytte denne lavkvalitetsenergien, må man ”jukse litt” med teknologi og få energien opp til en temperatur der vi kan bruke den. Denne ”juksingen” skjer ved hjelp av en varmepumpe. Varmepumpen flytter varme fra et sted med lav temperatur, for eksempel vann eller luft, til et annet sted med høyere temperatur, for eksempel en bolig. Dette skjer ved at en kjølevæske tar opp og avgir varmen når den sirkulerer i et lukket kretsløp. Grunnen til at varmen

Varmepumpesystem (Kilde:www.wikipedia.org)

overføres til væsken, er at denne er kaldere enn omgivelsene den får varme fra. Varme strømmer naturlig fra steder med høyere temperatur til steder med lavere temperatur. En varmepumpe kan ”pumpe” varme den motsatte veien, nemlig fra lavere til høyere temperatur. På denne måten kan varmepumpen levere varme helt opp til ca 120 °C og kan brukes til å dekke en rekke oppvarmings- og kjølebehov (SINTEF, varmepumpe).

Et varmepumpesystem består av en kondensator, en reduksjonsventil, en fordamper og en kompressor. Se figuren til høyre. Først føres væske inn i en fordamper (3) hvor den blir til damp. Fordampingen skjer fordi væsken har lavt trykk, og dermed lav kokepunktstemperatur. Omgivelsene er nå varmere enn dampen, og varme strømmer dermed til den fra omgivelsene.

Kompressoren (4) suger så inn den kalde dampen og komprimerer den. Når en gass presses sammen på denne måten, vil temperaturen i gassen øke (prøv selv med ei sykkelpumpe). Gassen ledes videre inn i en kondensator (1) hvor den kondenserer til væske igjen, fordi den er varmere enn omgivelsene og dermed avgir varme. Etterpå går væsken gjennom en reduksjonsventil (2) hvor trykket blir redusert og væsken igjen får lav temperatur.

I et kjøleskap brukes den samme teknikken, bare på motsatt måte. På baksiden av kjøleskapet kan vi kjenne at det er varmt, og det er fordi energien fra innsiden av kjøleskapet er flyttet ut på baksiden og sluppet fri gjennom kondenseringen av kjølevæsken.

Hva er en varmeveksler?

En varmeveksler er en innretning som muliggjør varmeoverføring mellom to væske- eller gasstrømmer med forskjellig temperatur. På en varmepumpe er det to varmevekslere: en på den kalde siden eller fordamperen, og en på den varme siden eller kondensatoren. Fordamperen avgir varme, mens kondensatoren tar opp varme fra væsken.

Ulike typer anlegg

De vanligste varmepumpene i dag får energi enten fra uteluft, grunnvann, sjøvann, jord eller fjell. Man skiller gjerne mellom direkte og indirekte varmepumpeanlegg. Et direkte anlegg har varmevekslere som overfører varmen direkte, slik en såkalt luft-til-luft-varmepumpe gjør. I et indirekte anlegg overføres vanligvis varmen til et vannbårent system, som i en luft-til-vann- eller vann-til-vann-varmepumpe.

Årsvarmefaktoren sier noe om varmepumpens ytelse. Faktoren beregnes ved at mengden energi – i form av varmen en varmepumpe leverer – divideres på mengden elektrisitet som tilføres for å drive varmepumpen, regnet over ett år. Faktoren kan variere mellom 1,5 og 4, hvor faktor 2 halverer energibruken. Faktor 4 sparer 75 prosent energi. Høy årsvarmefaktor gir altså god driftsøkonomi.

Under er de ulike varmepumpeanleggene presentert. Det meste av informasjonen om de ulike varmepumpene er hentet fra Enova sin informasjonsnettside, fornybar.no.

Luft-til-luft-varmepumpe

Luft-til-luft-varmepumper er mest vanlige i Norge i dag. Ved hjelp av slike pumper hentes energi fra uteluften og leveres i form av varm luft innendørs. De fleste varmepumpene av denne typen har en varmeeffekt på 4 til 7 kW, men kan levere opp til 50 kW. Investeringen som kreves for å skaffe seg en slik varmepumpe kan være noe høy, men innsparingstiden vil være på bare tre til seks år (Fornybar, varmepumpe).

I Norge har de fleste luft-til-luft-varmepumper en årsvarmefaktor fra 2 til 2,5. Med tilførsel av 1 kWh elektrisitet vil varmepumpen altså kunne ta opp 1 kWh varme fra uteluften og overføre 2 til 2,5 kWh varme til boligen.

Varmefaktoren for denne typen varmepumper vil være lavest når oppvarmingsbehovet er størst, det vil si når utetemperaturen er på sitt laveste. Årsaken til dette er at hvis det er veldig kaldt ute (mer enn 20 minusgrader) bruker en luft-til-luft-varmepumpe mye mer strøm for å holde seg gående. Derfor må denne typen varmepumper kombineres med andre oppvarmingskilder, som for eksempel vedovn, pelletsovn eller panelovn. Luft-til-luft-varmepumper er som regel konstruert for å kunne utføre både oppvarming og avkjøling (Fornybar, varmepumpe).

Enovas kjøpsveileder gir nyttige tips for deg som vurderer å investere i en luft-til-luft-varmepumpe.

Luft-til-vann-varmepumpe

Luft-til-vann-varmepumper brukes ved å hente energi fra uteluften til å varme opp vann. Vannet kan brukes til romoppvarming i kombinasjon med et

vannbårent varmesystem eller til oppvarming av tappevann. Årsvarmefaktoren for luft-til-vann-varmepumper er litt bedre enn tilsvarende luft-til-luft-varmepumper og litt dårligere enn vann-til-vann-varmepumper (Fornybar, varmepumpe). Bildet til høyre viser et luft-til-vann-varmepumpe-system.

Vann-til-vann-varmepumpe

Vann-til-vann-varmepumper henter energi fra vannkilder som grunnvann, sjøvann eller ferskvann. Disse kildene har ofte en mer stabil temperatur gjennom året enn det uteluften har. Derfor har vann-til-vann-varmepumpene mye bedre årsvarmefaktor enn for eksempel tilsvarende luft-til-luft-varmepumper. Vann-til-vann-varmepumper krever høyere investeringskostnader, men dette kan oppveies gjennom større innsparing av energiforbruk.

Vann-til-vann-varmepumper fås i størrelser fra noen få kW opp til flere MW. De minste varmepumpene er gjerne ment til romoppvarming av villaer i kombinasjon med vannbåren varme, mens de største typene benyttes i fjernvarmenett eller til industrielle prosesser. Vann-til-vann-varmepumper er spesielt godt egnet til bygninger som både har kjøle- og oppvarmingsbehov (Fornybar, varmepumpe).

Grunnvarme

En varmepumpe som benytter varme fra grunnvann, jord eller fjell, bruker energi som kalles grunnvarme. Dette er en form for geotermisk energi som er nærmere beskrevet her.

Sparer varmepumper strøm?

Selv om en varmepumpe utnytter energien fra omgivelsene, drives pumpen ved hjelp av strøm. Forandringen i elektrisitetsforbruk etter installasjon av varmepumpe varierer med motivasjonen bak anskaffelsen og hvordan pumpen brukes. Hvis ønsket er å få aircondition eller å slippe vedfyring, vil nok strømforbruket øke.

Det vanligste er imidlertid at varmepumpen erstatter elektriske ovner, og dette vil ha positiv effekt i form av redusert strømforbruk. Varmepumpen gir økt energieffektivitet, siden den fører flere energienheter ut per enhet elektrisitet inn. Spareeffekten består dermed i at mindre strøm er nødvendig for å dekke det samme energibehovet.

Hvor mye koster en varmepumpe?

Varmepumper kan fås i ulike prisklasser, men ifølge If skadeforsikring er mange installerte pumper i norske hjem av dårlig kvalitet, og mange slutter å virke etter kort tid. Mange kunder kjøper varmepumpe hos useriøse forhandlere, gjerne på supermarkedet eller ved å importere selv. En feil mange gjør, er å montere pumpen selv uten å følge bruksanvisningen skikkelig (NA 24, 2010). Dermed vil pumpen ikke vil fungere som den skal, i tillegg til at det er fare for at den kan gjøre skade på inventaret. I tillegg vil den gjerne lage mer lyd.

En luft-til-luft-varmepumpe av god kvalitet og som er tilpasset nordisk klima, bør koste minst 20.000 kr og bli installert av fagfolk (NA 24, 2010). En luft-til-vann-varmepunpe koster fra 50.000 kr og oppover, pluss installasjon. I tillegg kommer utgifter til installasjon av vannbårent anlegg i huset dersom dette ikke finnes fra før. Investeringskostnadene kan altså være høyere enn for andre mindre miljøvennlige alternativer. Derfor tilbyr noen banker og kommuner ”miljølån” ved installasjon av varmepumpe (Varmepumpeinfo, 2010). Etaten Enova har også støttetilbud det går an å benytte seg av. Enova støtter vann-til-vann-varmepumpe og vann-til-luft-varmepumpe, men ikke luft-til-luft-varmepumpe som er mest vanlig i dag.

En annen mulighet som det går an å benytte seg av, er finansiering av varmepumpen over strømregningen. Det er flere energiselskaper som kan tilby dette. I praksis fungerer dette slik at man i en periode etter installering fortsetter å betale en like høy strømregning som før. Forskjellen er at deler av denne innbetalingen går til å nedbetale varmepumpen som er installert i bygningen.

Mer informasjon om ulike tilskudd, i tillegg til kostnader og besparelser ved anskaffelse av en varmepumpe kan finnes her.

Les mer om muligheter for støtte her.

Bruk av varmepumper i Norge i dag

Energiløsningene i norske boliger har endret seg radikalt de siste årene, og salget av varmepumper har eksplodert. I dag finnes varmepumper i mer enn 500.000 boliger i Norge, det vil si at hver tredje husstand har varmepumpe (NOVAP, 2010). Varmepumper er dermed det klart foretrukne alternativet for miljøvennlig oppvarming i norske boliger. Enova mottok hele 7954 søknader i 2009 om tilskudd fra privathusholdninger, mesteparten om tilskudd for kjøp av varmepumpe (Varmepumpeinfo, 2010).