Varmepumpe

Fra Wikipedia, den frie encyklopedi
Gå til: navigasjon, søk
Prinsipp-skisse for varmepumper

En varmepumpe flytter varme fra et sted med en gitt temperatur til et annet med høyere temperatur, en prosess som kalles «entalpi.» Bruksområdene er mange:

  • Matpreservering i vanlig kjøleskap og fryser
  • Nedkjøling/innfrysing i større kjøle- og fryseanlegg for hhv. kort- og langtidslagring
  • Komfortkjøling (air conditioning) i kjøretøy
  • Komfortkjøling (air conditioning) av bygninger om sommeren, i Norge særlig kjøpesentre, kontorer, flyplassterminaler osv.
  • Oppvarming av bygninger om vinteren (varmeanlegg)
  • Oppvarming av varmt tappevann (forbruksvann)

Vanligvis blir varmepumpebegrepet brukt om et anlegg for oppvarming, dvs. at varme pumpes inn i et begrenset rom fra et ytre, ubegrenset reservoar. De fleste luft-til-luft varmepumpene er imidlertid reversible (irreversibel-prosess). Dermed kan disse flytte varme inn i en bygning om vinteren og ut av bygningen om sommeren.

Virkemåte[rediger | rediger kilde]

En varmepumpe er en maskin som fremskaffer varme på en spesielt effektiv måte. Den benytter høyverdig energi (ofte elektrisitet) til å frembringe lavverdig energi (varme). Varmepumpen benytter seg av prinsippet at en gass (fluid) blir varmere hvis trykket økes, mens den blir kaldere hvis trykket reduseres. Ved å komprimere og ekspandere et fluid er det dermed mulig å flytte (pumpe) energi fra en relativt kald omgivelse (ute), til en varmere omgivelse (inne).

Luft-til-luft-varmepumper utnytter i sekvens følgende fysiske fenomener:

Figur av kretsløpet i en enkel varmepumpe.: 1) Kondensator, 2) Reduksjonsventil, 3) Fordamper, 4) Kompressor.

I luft-til-vann-varmepumpene fordamper opptas varme i som blir blir suget inn væske/gassen som videre går inn i varmepumpens kompressor som komprimerer og sender gassen videre til en kondenser i en plateveksler med både kjølemedium krets og vann krets.(kondensator).

Vann-til-vann-varmepumpene har som regel plateveksler med kuldemedium sirkulasjonskanaler og vannsirkulasjonskanaler. Det må være vann/glykol i varmepumpens fordamper/kollektorslangen som ligger ut i sjøen for å kunne trekke ut maksimalt med varme fra sjøen, også vinterstid.

Dersom det ikke anvendes vann/glycol vil kondensator bunnfryse og trenge timer på å tine opp slik at det er mulig å erverve vannsirkulasjon igjen.

Det er nok at vann/glycol blandingen tåler - 10 til -15 grader C.

Trinnene i kretsløpet[rediger | rediger kilde]

  • Kompressoren (4) suger inn den kalde kuldemediumdampen og komprimerer kuldemediet slik at temperaturen øker.
  • Gassen ledes inn i en kondensator (1) hvor den kondenserer til væske fordi kuldemediet er varmere enn omgivelsene og dermed avgir varme.
  • Væsken går igjennom en reduksjonsventil (2) hvor trykket blir redusert og derigjennom temperaturen.
  • Væsken (og vanligvis noe gass) føres inn i en fordamper (3) og væskefraksjonen fordamper igjen. Væsken fordamper fordi kuldemediet har et lavt trykk, og dermed lav kokepunktstemperatur. Omgivelsene er nå varmere enn mediet, og varme strømmer dermed fra omgivelsene til mediet.

Direkte og indirekte anlegg[rediger | rediger kilde]

Det må være en varmeveksler både på den kalde (fordamper) og varme siden (kondensator) av varmepumpen for henholdsvis å avgi varme til og ta opp varme fra kuldemediet i hovedkretsen. Dersom disse varmevekslerne opererer direkte på mediet som er målet for kjølingen eller oppvarmingen, kalles anlegget direkte, f.eks. luft-til-luft-varmepumpe.

I motsatt fall sies anlegget å være indirekte, typisk «vann til vann» varmepumper.

En «luft /vann» varmepumpe er har 50% direkte og 50% indirekte anlegg. Varmepumpens utendørsenhet er direkteanlegg og innendørs enhet er indirekte(varmepumpens kondensator) som oftest er en plateveksler.

«Vann/vann-varmepumpe» er 100% indirekte anlegg. Dersom det er vann/glycol i fordamperen er det ikke fare for ising på fordamperen.Det går således an å trekke ut vesentlig mer energi (varme) fra en varmepumpefordamper som er indirekte anlegg enn en fordamper på en direkteanlegg varmepumpe som har fordamper som er eksponert for luft.

Svakhet med Luft varmepumper[rediger | rediger kilde]

Svakheten er at pumpen henter varme fra uteluft og jo kaldere det er ute, jo mindre varme får pumpen hentet fra omgivelse temp. Dvs. at jo lavere ute tempratur jo mer strøm bruker du på og levere samme tempratur i utblås inne.

De fleste varmepumper i dag har kappilarrør som fortrengninspunkt, så hvis den ikke rimer i fordamper "dvs. register ute på vegg" så er det mest sannsynlig lite kjølemedie på anlegg.

De fleste varmepumper for sivile, små luft luft og luft vann, fungerer idag ned til -20grader celsius, men man sparer lite strøm når tempraturen er så lav, de fleste importører oppgir COP ved +7 grader utetemp, så er det et regnestykke på hvor mye pumpen du kjøper avtar i effekt jo lavere temp. det blir ute. De fleste leverer varme på -20, men strøm til varme ratioen blir mindre jo lavere utetemp. det er. Dette er fordi pumpen henter varme fra utetemp. og leverer den varmen i stuen din.

Varmepumpeprosessen[rediger | rediger kilde]

For å studere varmepumpeprosessen i detalj, kan man benytte seg av et såkalt trykk-entalpi-diagram. Diagrammet viser spesifikk entalpi (indre energi) til fluidet i forhold til trykket (logaritmisk fremstilt). Temperatur og tetthet kan ofte også leses av slike diagrammer. Ved å lese av energien (entalpien) til fluidet ved de ulike stadiene, er det mulig å lese av hvor mye varme som er tatt opp av omgivelsene, hvor mye som blir avgitt og hvor mye energi (eksergi, strøm) man må tilføre prosessen.

Varmepumpeprosessen er eksemplifisert ved et trykk-entalpi-diagram av kuldemediet HFK-134a. Det er tegnet inn en prosess hvor mediet har en tilstand på 3 bar / 0°C ute, og 17 bar / 60°C inne. Disse tilstandene kan f.eks. brukes til å hente varme fra sjøvann på 4°C og levere varme til et vannbårent anlegg med temperatur på 40-50°C.

Den mørke streken i diagrammet viser hvor fluidet skifter tilstand fra væske til gass. Området inne i streken viser to-fase området, hvor fluidet består av både gass og væske. I dette området er temperaturen konstant, og all tilført energi går med til å fordampe mediet. Det motsatte skjer når mediet kondenserer.

Trykk-entalpi-diagram-diagram av kuldemediet HFK-134a

Kompressortrinnet[rediger | rediger kilde]

Ved inngangen til kompressoren har kuldemediet en temperatur på 0 °C, et trykk på 3 bar og en entalpi på 400 kJ/kg. Kompressoren trykker sammen gassen (1-2) og temperaturen stiger til 95 °C og trykket til 17 bar. (Ved såkalt adiabatisk kompresjon (tapsfri), komprimeres gassen fra 1 til 2', og temperaturen stiger bare til 65 °C.) Fluidets entalpi har økt fra 400 til 470 kJ/kg, det er også den mengden elektrisitet (eksergi) som kreves for å drive varmepumpen.

Varmeavgivning[rediger | rediger kilde]

Fluidet føres så inn i kondensatoren hvor temperaturen raskt synker til 60 °C, men trykket er fortsatt 17 bar. Fluidet har da nådd kondensasjonslinjen, hvor gassen kondenseres til væske (2-3). Fluidet avgir varme ved å endre tilstand fra gass til væske, uten å endre hverken temperatur eller trykk. Fluidet avgir varme helt til all gass er kondensert til væske (3). Entalpien til fluidet er nå 290 kJ/kg, det betyr at fluidet har levert varme tilsvarende 180 kJ/kg til omgivelsene, representert ved qk.

Strupning[rediger | rediger kilde]

Fluidet føres fra kondensatoren i videre kretsløp mot kondensatoren. Kuldemediet er nå i veskeform og renner igjennom et filter og renner videre i veskeform til ekspansjonsventilen strupeventil som er montert på fordamperen. I ekspansjonsventilen er det en justerbar dyse som reduserer trykket til 3 bar (4)og spruter kuldemediet inn i varmepumpens fordamperen som gass.

Ekspansjonsventilens oppgaver i varmepumpekretsen er: 1,Trykkavlasting mellom høytrykk og lavtrykk under start av scroll kompressoren 2,Omdanne all kjølemedie fra veskeform til gass som "spruter inn i fordamperen og opptar varme, som skal overføres (varmepumpes" over til varmepumpens kondensator.

Fordamping[rediger | rediger kilde]

Fluidet er da kaldere enn omgivelsene og vil varmes opp av omgivelsene. Fordi det befinner seg i tofaseområdet, vil fluidet koke, eller fordampe. På samme måte som ved kondensering vil fluidet ta til seg varme uten å endre trykk eller temperatur. All tilført varme vil gå med til å lage gass av fluidet. Dette vil fortsette helt til fluidet består av 100% damp, og det på ny går inn i kompressoren (1). Fluidet har da tatt til seg energi tilsvarende 110 kJ/kg, representert ved q0. Dette er andelen «gratis» energi i varmepumpeprosessen.

Vann/vann-varmepumpens fordamper[rediger | rediger kilde]

Det er ønskelig å ha 6-10 grader temperatur differanse på vannet som sirkulerer gjennom fordamperen for å få høyest mulig COP (virkningsgraden på varmepumpen). Fordamperens sirkulasjonspumpehastighet justeres for å oppnå denne temperaturdifferansen.

COP[rediger | rediger kilde]

Teoretisk effektfaktor vs. temperaturløft

COP står for «Coefficient of Performance», og angir utbyttet fra (varmefaktoren for) varmepumpen. COP er forholdet mellom avgitt effekt som varme og tilført effekt. Eksempel: Hvis man bruker 1 kW med strøm til å drive varmepumpa og får 2,5 kW med varme ut, har den en COP på 2,5. Ved moderate temperaturløft (15-25 °C) er det vanlig med en COP på 3-4. Jo større temperaturforskjellen inne kontra ute er, jo nærmere vil COP nærme seg 1.

Teoretisk COP-maksimum for en varmepumpeprosess er gitt av carnot-syklusen:

\text{COP} = \frac{Q_k}{Q_k-Q_o}

Her er Qo varme, gitt i Joule inn i prosessen, mens Qk er varmen som prosessen leverer.

Enkelte loggesystem gir COP i sanntid ut fra følgende målinger: 1, Tilført elektrisk effekt til varmepumpen 2, Vanntemperatur inn/ut fra varmepumpen 3, Antall liter vann som sirkulerer pr.minutt igjennom varmepumpen 4, Varmekapasitivitet for vann som er 4,18 kJ/kgK

Hovedkomponenter[rediger | rediger kilde]

Kompressoren[rediger | rediger kilde]

Kompressoren er selve «hjertet» i varmepumpen. Denne sørger for at kuldemediet sirkulerer rundt i varmepumpens komponenter. Den komprimerer arbeidsmediet (øker trykket) fra fordamperen til kondensatoren, og øker dermed også temperaturen i arbeidsmediet. Det finnes en rekke ulike typer kompressorer for varmepumpeformål, hvor type arbeidsmedium og størrelse på varmepumpen bestemmer hvilken som egner seg best. God energieffektivitet ved dellast og spesifikke effektkostnader (NOK/kW), er også viktige faktorer for en kompressor. Tapene fra elektrisitet til trykkenergi innebærer motortap, prosess- og mekaniske tap og varmetap.

Stempelkompressoren[rediger | rediger kilde]

Stempelkompressoren

Dette er den mest brukte og en av de eldste kompressortypene som benyttes til varmepumpeformål. Den benytter samme prinsipp som en bilmotor hvor et eller flere stempler er koblet til en aksling. Stempelet går ned og suger arbeidsmedium inn, går opp og komprimerer gassen, hvorpå en ventil åpnes når trykket er høyt nok og gassen strømmer ut i kondensatoren. Volumtapet øker med trykkforholdet som helst bør holdes under ca. 10.

Energiforbruket til kompressoren er gitt som:

 W_c = V_c * p_1 * \frac{k}{k-1}[(\frac{p_2}{p_1})^(k-1/k)]

hvor

 k= \frac{c_p}{c_v}

Skruekompressoren[rediger | rediger kilde]

Skruekompressoren

Dette er en gammel kompressorkonstruksjon som brukes ved effekter fra 200 til flere tusen kW. Har et fast volumforhold og gir typisk et trykkforhold på 1:20. Kompressoren er meget driftssikker, men har dårlige dellastegenskaper. Den reguleres ved å endre turtallet ned til 50% (fra 6 000 til 3 000 o/min) og ved å slippe komprimert gass tilbake til lavtrykksområdet vha. en sleide. Det er fordelaktig å benytte turtallsregulering så lenge dette er mulig, da sleideregulering fører til store tap. Noen skruekompressor-utgaver kan også suge inn gass på mellomtrykk når de brukes i totrinnsanlegg (economiserløsning).

Scroll-kompressoren[rediger | rediger kilde]

Arbeidsprinsipp for scrollkompressoren

Scroll-kompressoren har i de seneste årene tatt mer over for stempelkompressoren og leveres i effekter fra 2 til 100 kW. Ved dellast reguleres hastigheten, typisk mellom 3 000 og 8 000 o/min. Den benyttes mer og mer fordi den er stillegående, kompakt og har få bevegelige deler.Levetiden til en scrollkompressor varierer etter antall start/stopp. Dersom en scrollkompressor er i drift mer eller mindre kontinuerlig, kan levertiden bli 12-20 år uten problem. Dersom det er hyppige start/stopp kan levertiden bli redusert til 10-13 år.

Varmepumpe med inverterdrift/frevensomformerdrift

Varmepumper med frekvensregulering har normalt en scrollkompressor med egen oljepumpe for å kunne opprettholde tilfredsstillende smøring av scrollkompressoren på lav hastighet (mindre enn 30 hz). Det er uproblematisk å anvende frekvensomformer på standard scrollkompressoren uten egen oljepumpe, men det er begrensing på minimum turtall ifm. opprettholdelse av oljesmøring i kompressoren. I Norge er det normalt at varmepumper dimensjoneres for 70% av varmebehovet. Ved installasjon av frekvensomformer er det uproblematisk å oppnå 100% av varmebehovet ved å tillate 70Hz som maksimum frekvens ut fra frekvensomformeren, såfremt ikke kuldemediets entalpi grenser overstiges.

Dersom frekvensen til scroll kompressoren økes med 40%, øker scrollkompressor turtallet tilsvarende.Kapasiteten kan beregnes til å være direkte proporsjonalt med hastighetsøkningen.

Emerson anbefaler i sin "Engineering Service bulletin AE21-1369 R1" at Copeland compressorer ikke bør kjøres med lavere frekvens enn 45Hz. Denne anbefalingen sees som konservative tall da artikkelforfatter har 36Hz som nedre grense og oppretholder stabile driftsforhold uten problem med varmgang (som er resultatet av dårlig smøring eller høy temperatur på høytrykk ut fra kompressoren).

Når frekvensen settes fra 50Hz opp til 70 Hz øker scrollkompressorens turtall proporsjonal med frekvensøkningen dvs. 40% høyere hastighet

Scrollkompressorens avgitt effekt øker også på 70 Hz drift. Kapasiteten kan beregnes til å være i direkte proporsjonalt med hastigheten.

4900

En scroll kompressor fra Emerson (Copeland kompressor) som ofte er installert i varmepumper kan uproblematisk ha permanent 70-75Hz drift såfremt entalpi diagram grensene for kuldemediet overholdes under drift, som også er stadfestet i samme "Engineering Service bulletin".

Ved å sette maksimum tillatt frekvens på en varmepumpen til 70 Hz er det uproblematisk å dekke «hele bygningsmassen» på en kald vinterdag, selv om varmepumpen er dimensjonert for 70% av varmebehovet, dersom det er frostveske som tåler ca. -15 grader celsius i sjøvannskollektor/ borehull. Artikkelforfatter har også inkludert tilleggsbygning på 2 etg à 50m2.

Varmepumpe med elektronisk ekspansjonsventil For maximal utnyttelse av varmepumpen er det påkrevd med elektronisk ekspansjonsventil på fordamperen.

Varmepumpe med elektronisk ekspansjonsventil Å investere i en varmepumpe med elektronisk ekspansjonsventil på fordamperen vil fordampingen av kjølemedium alltid være optimalt og anbefales.

Varmepumpe med elektronisk ekspansjonsventil og inverterdrift/frevensomformerdrift er den investeringsmessige mest kostbare løsningen, siden strømforbruket under drift er optimalisert. En elektriker kan ettermontere frekvensomformer på et senere tidspunkt. En kjøletekniker kan ettermontere elektronisk ekspansjonsventil på et senere tidspunkt og trenger derfor ikke å være styrende parameter for valg av varmepumpe på investeringstidspunktet. En annen vesentlig ting er at dersom varmepumpen kommer med elektronisk ekspansjonsventil og frekvensomformerdrift fra leverandøren er normalt all styre elektronikk på et enkelt kontrollkort. Eier av varmepumpen er da avhengig av support fra varmepumpefabrikanten. Dersom standard industrikomponenter velges, kan frekvensomformer og elektronisk styrt ekspansjonsventil elektronikk kjøpes hos alle kjøletekniske firma og elektrogrossister til et akseptabelt kostnadsnivå. Spesial elekronikk som er spesiallaget til en varmepumpe fabrikant er ofte svært kostbare.

Vann/Vann varmepumpe kostnadsvivå 2013[rediger | rediger kilde]

En vann/vann varmepumpe består av veldig få komponenter. Anskaffelseskostnad er fra ca. 20.000- 80.000, der de billigste varmepumpene er kinaimport. En varmepumpe har enten integrert eller ekstern bereder/gulvvarmemagasin.

En varmepumpe med integrert bereder/gulvvarmemagasin har fysisk størrelse tilsvarende en vaskemasin og tørketrommen som er stablet.

Det er langt mindre arbeid for rørleggeren å tilkoble en varmepumpe med integrert bereder/gulvvarmemagasin, men investeringskostnaden er langt høyere for denne varianten varmepumpe.

Totalkostnad installasjonskostnad for vannrør i alle gulv, rørleggerarbeid, oppkobling og driftssetting kryper nok opp til 100.000+, avhengig av størrelsen på anlegget. I budsjettering for en enebolig med 200-250m2 gulvvarme vil 150.000 være en realistisk sluttkostnad.

Endring av arbeidsmedier de senere årene[rediger | rediger kilde]

Arbeidsmediet (eller kuldemediet, gassen) er det fluidet som benyttes til å transportere varme. Mediene man benytter er i gassfase ved normale trykk og temperaturer.

For rundt 50 år siden benyttet man i stor grad klorfluorkarboner (KFK), f.eks. R12, ettersom disse mediene var svært stabile og uproblematiske i bruk. Etter at man oppdaget at disse gassene ved utslipp bryter ned ozonlaget, gikk man gjennom internasjonale lovereguleringer over til hydroklorfluorkarboner (HKFK), senere til hydrofluorkarboner (HFK).

Både de opprinnelige kuldemediene og erstatningsmediene gir imidlertid meget store spesifikke bidrag til drivhuseffekten. De har mellom 1300 og 3800 ganger så stort GWP-verdi-potensial som karbondioksid (CO2). De naturlige kuldemediene ammoniakk, propan og CO2 har derfor fått en renessanse. Riktignok er ammoniakk svært giftig og propan er brennbart, men med de rette forholdsreglene (sikkerhetsbarrierer, ventilasjon etc.) er det mulig å kontrollere disse ulempene. CO2 er veldig krevende å benytte fordi man opererer i transkritisk område med høyt trykk (opptil 130 bar). På grunn av dette kondenserer ikke mediet, men kjøles med stor temperaturglidning. Det er derfor gunstig å benytte CO2-varmepumpe til oppvarming av tappevann, som varmes opp fra 5°C til 60-70°C.[1]

Varmekilder[rediger | rediger kilde]

Varmepumper gis navn etter hva slags medium de tar varme fra og hvor de avgir varme. «luft-til-luft»-varmepumpe henter varme fra ute- eller ventilasjonslufta og avgir den direkte til innelufta i en bygning. En «vann-til-vann»-varmepumpe henter varme fra sjø, innsjø, grunnvann e.l. og avgir varme i et vannbårent system i bygningen, og gjerne også varmt tappevann.

De avgjørende faktorene ved valg av varmekilde er pris, varmebehov, tilgjengelighet, temperatur og temperaturvariasjon i fyringssesongen, varmekapasitet, varmeledningsevne (konduktivitet) og korrosjonspotensial.

Uteluft[rediger | rediger kilde]

Uteluft er den mest brukte varmekilden i Norge. Små enheter, som blir stadig mer effektive biligere, kan lett etterinstalleres i hus og kan i mange tilfeller halvere strømforbruket.[2] Dette avhenger selvsagt av mange faktorer som størrelsen på huset og hvor stor andel av bygningsoppvarmingen varmepumpa kan stå for.

Uteluft har den fordelen at den er lett tilgjengelig og billig. Uteluft har derimot store temperaturvariasjoner over fyringssesongen. På de kaldeste dagene når man har behov for mest varme i huset, er det også minst varme å hente fra utelufta. Dette gjør at varmepumpas ytelse reduseres betraktelig og man må i stor grad benytte seg av tilleggsvarme som vedovn, panelovner etc. På steder med høy årsmiddeltemperatur, som ved kysten, kan det derimot være fordelaktig å bruke luft-luft-varmepumpe. Utelufta har dessuten lav varmekapasitet noe som fører til stort fordampningsareal. Ved utelufttemperatur lavere enn 3°C oppstår frost og rim på fordamperen, og det er da behov for energi/varme til avriming. Støy fra vifter i fordamper og kondensator er ofte et problem.

Ventilasjonsluft som varmekilde kan være et godt alternativ da temperaturen på ventilasjonslufta holder jevn temperatur på rundt 21°C gjennom hele vinteren dersom det ikke benyttes varmegjenvinner. Mengden tilgjengelig varme i ventilasjonslufta er riktignok begrenset og kan som regel bare bidra med en liten del av det totale oppvarmingsbehovet til bygningen.

Sjøvann[rediger | rediger kilde]

Ved Norges langstrakte kyst er tilgangen på sjøvann ofte god, og for store anlegg er sjøvann en av de mest brukte varmekildene. Minimumstemperaturen ved kysten er sjelden lavere enn 2°C. Sjøvannskollektoren for privat boliger er i all hovedsak et 40mm PE rør (sort plastrør) som ligger i en sløyfe ut i sjøen, og tilkobles vann/vann varmepumpens fordamper (varmeveksler).

Det er påkrevd med vann/glycol blanding som forhindre isdannelse ned til ca. - 12 grader i sjøvannskollektoren for å forhindre isdannelse, hovedsakelig i fordamperen. Det bestrebes å opprettholde ca. 3 grader temperatur differanse over varmeveksleren (varmepumpen fordamper) som er tilkoblet sjøvannskollektoren eller jordvarme kollektoren.Det er ikke normalt å sirkulere åpent sjøvann inn i varmepumpe anleggene fordi da vil det bli marin begroing i varmeveksler.

Å benytte sjøvann som direkte varmekilde innebærer bedre totaløkonomi ettersom ytelsen til varmepumpa (COP) øker betraktelig.Det er uproblematisk å anvende en vann/vann varmepumpe til 100% av varmebehovet i privat boliger, dersom varmepumpen blir dimensjonert for dette. Da vil vann/vann varmepumpene gjerne kunne avgi 10-15 KW varme.

Har man behov for kjøling om sommeren er sjøvann en veldig god kuldekilde, i og med at temperaturen på det aktuelle dypet holder seg rundt 12–15°C om sommeren.

Grunnvarme[rediger | rediger kilde]

Med grunnvarme menes varme som er lagret i grunnen, enten i jord, berg eller grunnvann. Under 10 meter er temperaturen tilnærmet lik gjennomsnitsstemperaturen på overflaten, og variasjonene lik null. Et normalt borehull ligger mellom 100 til 200 meter. Dypere enn 200 meter utføres sjelden, siden dette øker slitasjen og kostnaden på boreutstyret. Beregnet effekt ligger normalt på 25 til 40 watt pr. meter.

Når en går til større dybder, dvs. mange hundre eller tusen meter, snakker en om geotermisk varme.

Varmeoverføringsegenskapene til materialene i grunnen er veldig viktig for hvor mye varme man kan hente ut av brønnene. Tørr jord overfører varme dårlig og kan «ødelegge» et varmepumpeprosjekt basert på grunnvarme. Derfor er det viktig at vanninnholdet er høyt, helst full metning, fordi vann har gode varmeoverføringsegenskaper. Borer man i fjell, bør bergarten ha høy termisk konduktivitet eller være porøs og inneholde mye vann. Det er eventuelt mulig å fylle på med varmeledende fyllmasse av sement og sand for å øke varmeopptaket.

Varmepumper i Norge[rediger | rediger kilde]

Antall varmepumpeenheter solgt i Norge, 1995-2007

Installasjon av varmepumper, som dessuten kan anvendes til kjøling, har tatt av de seneste årene. Den eldste varmepumpen man kjenner i en norsk bolig, er fra 1978. I 1990-årene ble det installert om lag 1000 i året, mens det i 2006 ble satt inn 78.532. I alt er det per 23. juni 2008 installert varmepumper i 300.000 norske boliger.

Pr. år bruker norske bygg 82 TWh med energi. 33 TWh av dette, eller omtrent 25% av det totale norske el-forbruket, er strøm som går med til å varme opp byggene. En god del av dette kan lett byttes til varmepumpeoppvarming. I 2005 produserte varmepumper i Norge tilsammen 6 TWh varme. Bolig- og næringsbygg stod for 2.3 TWh hver, mens resten er varme til industri og fjernvarmeanlegg. Varmepumpene ga en energisparing på 4 TWh, hvor væske/vann-varmepumper bidro mest (omtrent 75%).[3]

Referanser[rediger | rediger kilde]

  1. ^ «Technical Details of the CO2 cycle and circuit» (engelsk). Shecco. Besøkt 21. mai 2008. 
  2. ^ «Varmepumper: Så mye sparer du» (Norsk). Teknisk Ukeblad. Besøkt 21. august 2007. 
  3. ^ «Norsk Varmepumpeforening NOVAP» (Norsk). NOVAP. Besøkt 21. august 2009. 

Eksterne lenker[rediger | rediger kilde]

Commons-logo.svg Commons: Kategori:Heat pumps – bilder, video eller lyd