Med en varmepumpe kan du direkte udnytte geotermisk energi eller energien i grundvandet og i luften. I fremtiden kunne varmepumpen helt erstatte konventionel opvarmning. Men hvordan fungerer varmepumpens teknologi? Vi forklarer det.
Varmepumper fungerer faktisk som et omvendt køleskab: Mens køleskabet leder varmen fra det indvendige til det udvendige, suger varmepumpen energi fra luften, jorden eller vandet, bringer den til et anvendeligt energiniveau og fører det ind i varmekredsen.
Med varmepumpeopvarmningssystemer kommer 75 procent af energien fra miljøet. Kun drevet kræver elektrisk strøm. Takket være brugen af gratis miljøvarme og det lave strømforbrug betaler varmepumper sig selv efter få år. Derudover har varmepumpen en meget positiv økologisk vurdering på grund af den høje andel vedvarende miljøvarme.
Effektivitet af varmepumper
Godt 75 procent af den anvendte energi kommer fra det omkringliggende område, mens varmepumpen trækker den resterende fjerdedel af drivenergien fra elnettet. Hvor meget elektricitet det faktisk har brug for, afhænger af temperaturforskellen mellem varmekilden og varme- og servicevand. Jo mindre forskellen er, jo mere effektiv er pumpen. Det fungerer især godt i kombination med overfladevarmesystemer, der fungerer ved et lavt temperaturniveau.
Den årlige ydeevne faktor (JAZ) er afgørende for effektiviteten af en varmepumpe. Det angiver forholdet mellem den tilførte varme og den anvendte mængde elektricitet. For at de højere anskaffelsesomkostninger for varmepumper sammenlignet med kondenserende kedler overhovedet skal betale sig, bør JAZ for en varmepumpe være større end 2,6. Jo højere tallet er, jo bedre: pumper med en JAZ på 3,5 er økologisk effektive. Det betyder, at en kilowattime (kWh) elektricitet og 2,5 kWh miljøvarme producerer 3,5 kWh varme til opvarmning og husholdningsvand. Årlige præstationstal mellem 2.3 og 3.9 er realistiske. Når du installerer varmepumpen, skal du installere en varmemåler, så du selv kan beregne den årlige ydelsesfaktor. Monovalente varmepumper leverer Your-Best-Home.net alene.Hvis der er en anden varmegenerator eller en elektrisk varmestang, der understøtter pumpen under bryllupper, taler vi om toværdige systemer.
Placeringen påvirker typen af varmepumpe
En varmepumpe kan absorbere energi fra jorden, luften og vandet. I tilfælde af et islager bruges alle tre varmekilder endda til at generere energi.
En luft-til-vand-varmepumpe er den billigste sammenlignet med andre varmepumper, men den giver også andre fordele: Den kan installeres hurtigt, kræver lidt plads og kan installeres når som helst uden officiel godkendelse.
En saltvandsvarmepumpe fungerer meget effektivt takket være de høje produktionstemperaturer, der konstant fordeles gennem året og bringer højere finansieringsbeløb. Energien kan opnås her på to måder - via geotermiske sonder eller geotermiske samlere. Energiproduktion ved hjælp af sonder har fordelen i forhold til samlere, at de ikke kræver meget plads og kan bruges til afkøling om sommeren. Geotermiske samlere er derimod lagt under overfladelaget, næsten som gulvvarme, og kræver derfor mere plads. Huse med have er ideelle her. Der skal også planlægges lidt mere plads til isbutikken, da den består af en cisterne omkring fire meter under overfladen. Fordelen ved isbutikken er, at selv frossent vand stadig giver energi.
Med varmepumpeopvarmningssystemer kommer 75 procent af energien fra miljøet.
Energi fra isen
En isopbevaringsvarmer kan trække den frie energi fra jorden, luften og vandet. Det vigtigste er dog isbanken. Der kræves ingen tilladelse til montering. En isbank består af en beton cisterne fyldt med vand, der er begravet i jorden. I cisternen er der store spiraler lavet af rør. De er lagt på en sådan måde, at vandet kan fryse indefra og ud og er opdelt i ekstraktionsvarmevekslere og regenereringsvarmevekslere. Ekstraktionsvarmevekslerne ekstraherer energien fra vandet og leder den til varmepumpen. Her komprimeres energien og føres derefter ind i varmekredsen. På grund af vandets energi fryser det gradvist. Nu kommer regenereringsvarmevekslerne til spil. De forsyner cisternen med varme igen, og vandet tøer igen.Cisternen bruger også andre funktioner til at tø hurtigere op: Den bruger varmen fra den omgivende jord. Når vandet i cisternen er flydende igen, kan hele processen starte forfra.
Det særlige ved et islager er ikke kun gentagelse af energiabsorption og output, men i brugen af den såkaldte krystallisationsenergi. Når den fysiske tilstand ændres - flydende vand til is - frigøres så meget energi som nødvendigt for at opvarme en liter vand til 80 grader Celsius.
Geotermisk energi via geotermiske sonder
Sandsynligvis den største fordel ved geotermiske sonder er deres meget lille fodaftryk. En sonde har en diameter, der næppe er større end en cd. Du behøver kun at planlægge noget plads til boringen, da store borevogne bruges til at bore ti meter dybt efter energien. Efter at energien er fundet, indsættes dobbelt U-rør af plast i borehullerne og forsegles med speciel beton. En frostsikker væske, kaldet saltlage, cirkuleres i disse rør ved hjælp af en cirkulationspumpe. Saltvandene absorberer den energi, der er lagret i jorden, og overfører den til geotermisk pumpe. En fordamper ændrer aggregeringstilstanden til gasform. Gennem en komprimeringsproces komprimeres gassen nu så længeindtil den har nået den temperatur, der kræves for at betjene varmesystemet. Nu flyder gassen igen og frigives i varmekredsen. En sonde leverer i gennemsnit 30 til 50 watt pr. Meter dybde.
Udviklingsomkostninger: omkring 7.000 euro
varmepumpe: i gennemsnit 8.000
euro elomkostninger om året: 400 euro
JAZ: 3.82
Geotermisk energi via geotermiske samlere
Geotermiske samlere er en god erstatning for geotermiske sonder, da de ikke kræver officiel godkendelse. De er også holdbare og kan kombineres med solvarme. Geotermiske samlere er flade systemer til udnyttelse af geotermisk energi, der lægges under jordens overflade i en dybde på en til to meter - afhængigt af region og frostlinje. Der er spiralopsamlere, overfladesamlere, rendeopsamlere og geotermiske kurve. De består af plastrør, der er to til fire centimeter tykke, afhængigt af jordens art, dybden af læggen og opvarmningskravet. Saltvand cirkulerer også i geotermiske samlere, som absorberer energi fra jorden og overfører den til varmepumpen til kompression. En geotermisk opsamler leverer mellem ti og 25 watt pr. Kvadratmeter.
Udviklingsomkostninger: omkring 3.000 euro (til selvstyret jordarbejde)
Varmepumpe: i gennemsnit 8.000 euro
elomkostninger om året: 450 euro
JAZ: 3.82
Energi fra vandet
Grundvand har en temperatur på ti grader Celsius året rundt fra en dybde på ti meter og kan derfor bruges som energikilde til en varmepumpe. Desværre er det ikke muligt at bruge denne energikilde overalt, da grundvandet ikke altid er tilgængeligt i en passende kvalitet - for meget jern eller mangan - og ikke er rigeligt. Du kan få oplysninger om dette fra den ansvarlige vandmyndighed, elleverandøren eller gennem en vandanalyse. Der kræves to brønde til drift af en varmepumpe. En såkaldt leveringsbrønd, der transporterer vandet opad, og en absorptionsbrønd, som bringer vandet tilbage igen. Disse brønde skal graves i en afstand af ti meter og ifølge myndighederne være på samme dybde.En varmepumpe, der drives af en brønd, leverer ti kilowatt elektricitet med to kubikmeter vand.
Udviklingsomkostninger: Ca. 5.000 euro
Varmepumpe: Ca. 8.000 euro
El-omkostninger pr. År: 360 euro
Årlig præstationsfaktor (JAZ): 4,25
Energi fra luften
Den gode ting ved luft er, at den altid er der og gratis. Anskaffelsesomkostningerne for en luft-til-vand-varmepumpe er lave, og der kræves ingen tilladelse. Energiudbyttet er lavere end med alternativer. For at generere ti kilowatt elektricitet har du brug for 4.000 kubikmeter luft i timen. Du kan bruge luft-til-vand-varmepumpen til at køle dit hus om sommeren. Du har dog brug for et andet varmesystem for at garantere varmeforsyningen, selv når udetemperaturen er lav. Under drift suger en ventilator luft ind fra omgivelserne og videresender den til fordamperen. Her komprimeres den, indtil den nødvendige temperatur til opvarmning eller opvarmning af vandet er nået.
Udviklingsomkostninger: omkring 250 euro
Varmepumpe: i gennemsnit 10.000 euro
Elomkostninger om året: 600 euro
JAZ: 3,32
Grundvand har en temperatur på ti grader Celsius året rundt fra en dybde på ti meter.
"Varm luft" er et fremmed ord
Af alle varmepumper er luftkildevarmepumper de billigste. Enhederne er teknisk modne, nemme at installere og bliver derfor mere og mere interessante for husejere. Luftvarmepumper vinder popularitet som opvarmningssystemer og til forberedelse af varmt vand i enfamiliehuse. Og det både når man bygger nye hjem og når man moderniserer varmesystemer. Luftvarmepumpen er nu det bedst sælgende varmepumpesystem i Tyskland. Men hvad er hemmeligheden bag succesen med luftkildevarmepumper? Hvad kan disse enheder gøre? Hvad koster de? Og hvilken vejledning er der for husejere, når de køber en luftkildevarmepumpe? Vi ønsker at forfølge disse grundlæggende spørgsmål nedenfor.
Potentialet i luftkildevarmepumper
Luftvarmepumper fås i forskellige designs. I den såkaldte monoblokkonstruktion kan enhederne opstilles enten ude i haven eller inde i kælderen i et hjørne af huset. Alternativt er der luftkildevarmepumper i split design (split varmepumper), hvor en del af enheden er placeret i kælderen eller bryggerset, og den anden del er udendørs, normalt direkte på husvæggen. Disse enheder er betydeligt billigere end monoblok-enheder, hvilket kan forklare deres store popularitet og den stærke vækst i den seneste tid.
For det tredje falder husholdningsvarmepumper ind i kategorien luftvarmepumper. Disse enheder kan dog ikke bruges til korrekt opvarmning, men kun opvarme vandet til køkkenet og badeværelset. Traditionel centralvarme såsom gas eller olie bruges fortsat til opvarmning. Den ubrugte spildvarme fra disse kedler og andre elektriske husholdningsapparater, såsom vaskemaskiner eller frysere, fanges af husvandsvarmepumpen via udsugningsluften og opvarmer således drikkevandet. Den finder sin plads i fyrrummet eller bryggerset og er et praktisk eksempel på, hvordan energieffektiviteten i hjemmet kan øges.
Fælles for alle tre enheder er, at de ekstraherer varme fra den omgivende luft og frigiver den i vand, som opbevares i en drikkevandstank, bufferlagertank eller en kombineret lagertank til opvarmning og drikkevand. Monoblok og delte enheder ekstraherer varme fra den udvendige luft, mens husholdningsenheder trækker varme ud af rumluften. Derfor kaldes luftvarmepumper luft-til-vand-varmepumper (varmekilde / varmeoverførselsmedium). Alternativt er der også luft-til-luft varmepumper, der udsender den energi, der findes i den udvendige luft direkte ud i rumluften. Disse enheder bruges i lavenergi- og passivhuse, men er endnu ikke inkluderet i Federal Association's statistik.
Varmekraften til luftvarmepumper
Hvis luftvarmepumpen udvinder varme fra udeluften til opvarmning, opstår spørgsmålet, hvordan iskold luft kan bruges til opvarmning ved minus temperaturer. Dette skyldes, at der fysisk set ikke findes noget som “koldt”, men kun temperaturforskelle baseret på absolut nul (-273,15 ° C / 0 Kelvin). Ved hjælp af energi fra den omgivende luft fordamper en luftvarmepumpe et kølemiddel, hvis kogepunkt er under -10 ° C. Derfor er selv minus temperaturer nok til at fordampe dette kølemiddel og opvarme det med en luftvarmepumpe om vinteren. Hvis udetemperaturen falder under kogepunktet, tænder et elektrisk varmeelement.
Det gasformige kølemiddel komprimeres derefter med en kompressor og bringes til et højere temperaturniveau (pumpes). Dette kræver elektricitet, som vil spille en central rolle i det følgende. Den opnåede varme overføres til vand via en varmeveksler. Gassen flydes igen, er afslappet, og cyklussen begynder igen.
Med dette tekniske princip opnår luftvarmepumper en varmeydelse på op til 20 kW (peak op til ca. 50 kW) og fremløbstemperaturer på op til omkring 60 ° C, hvilket er tilstrækkeligt til et enfamiliehus. Som en tommelfingerregel siger man, at en luftvarmepumpe skal cirkulere omkring 400 kubikmeter luft i timen i en kW. Varmeproduktionen fra en luftvarmepumpe afhænger af, hvor "kold" varmekilden (udeluften) er, og hvor "varm" varmeoverførselsmediet (vand til opvarmning, køkken og badeværelse) skal være. Det er her, førnævnte strøm kommer i spil. Jo større denne temperaturforskel (slagtilfælde) er, desto mere strøm bruger kompressoren til luftvarmepumpen for at komprimere den varme, der opnås fra miljøet, til det ønskede temperaturniveau.Luftvarmepumpens varmeydelse er derfor specificeret i henhold til EN 14511 i forholdet mellem 2 ° C lufttemperatur og 35 ° C fremløbstemperatur.
Den såkaldte COP-værdi (Coefficient of Performance) viser, hvor meget elektricitet varmepumpeenheden bruger. For husejere er dette en meget god sammenligningsværdi for ydeevnen for forskellige enheder og producenter. Det er omtrent mellem 3,0 og 4,4 på tværs af producenter og enheder og er også angivet i temperaturforholdet mellem 2 ° C lufttemperatur og 35 ° C fremløbstemperatur. Jo højere COP-værdi, jo mere effektiv luftkildevarmepumpe. En COP-værdi på 3,7 med en varmeydelse på 9,5 kW betyder, at luftkildevarmepumpen fra 1 del elektricitet (2,56 kW) og 2,7 dele miljøenergi (6,94 kW) 3,7 dele varmeydelse (9, 50 kW).
COP-værdien måles under laboratorieforhold og afspejler kun varmepumpeenhedens ydeevne. I praksis opnår luftkildevarmepumper noget lavere værdier. Den faktiske effektivitet i den daglige drift angives derfor som den årlige præstationsfaktor (JAZ). En langvarig test fra Fraunhofer ISE har vist, at luftvarmepumper opnår en JAZ på 2,9 i nye bygninger og en JAZ på 2,6 i eksisterende bygninger.
For husejere udgør dette talespil en udfordring at holde fremløbstemperaturen i huset så lav som muligt. Energibesparelse muliggør f.eks. Brug af radiatorer med lav temperatur, gulvvarme eller radiatorer med stor areal samt god varmeisolering af huset.
Husejere kan dæmpe anskaffelsesomkostningerne for en luftkildevarmepumpe noget med finansiering fra Federal Office of Economics and Export Control (BAFA).
Omkostningerne ved luftkildevarmepumper
Prisen for luftkildevarmepumper er enorm, afhængigt af enhedens design og varmekapacitet, og hvordan enheden kan placeres på stedet. Til din første orientering har vi samlet enhederpriserne for to store tyske producenter af luftvarmepumper fra deres nuværende prislister.
- Varmepumper til husholdningsbrug: 2.500 € - 3.100 €
- Opdelte varmepumper fra 3 kW til 13 kW: € 4.000 - € 9.000
- Luft / vand-varmepumper til indendørs
installation : - op til 12 kW: € 8.500 - € 11.000
- 12 kW til 18 kW: € 12.000 - € 16.000 - Luft / vand varmepumper til udendørs
installation : - op til 10kW: 7.000 € til 11.000 €
- komplet pakke op til 10kW inklusive varmt vand og bufferlager: 12.000 € -
16.000 € - - 10 til 18 kW: 12.000 € - 25.000 €
Et i sidste ende bindende tilbud inklusive omkostninger til installation og alt tilbehør kan kun indgives af et specialfirma efter en inspektion på stedet, men du kan også bruge følgende varmepumpe-regnemaskiner til en hurtig sammenligning. For eksempel koster kølemedierør til splitvarmepumper alene omkring 500 euro pr. 25 meter. Husejere kan indgå særlige takster for elektricitet fra deres lokale basisleverandør.
Varmepumpe lommeregner
Tilskud til en luftvarmepumpe
Husejere kan dæmpe anskaffelsesomkostningerne for en luftkildevarmepumpe noget med finansiering fra Federal Office of Economics and Export Control (BAFA). Grundtilskuddet er mindst 1.500 euro. Fra 1. januar 2018 skal der ansøges om finansiering, før foranstaltningen implementeres og ikke bagefter. Forudsætningen er dog, at luftvarmepumpen bruges til opvarmning og tilberedning af varmt vand, ikke kun til vandforberedelse. Luft / luft varmepumper er også udelukket fra finansiering. BAFA har sammensat en liste over alle luftkildevarmepumper, der er berettigede til finansiering på sin hjemmeside.
Den føderale regering subsidierer installationen af effektive varmepumper. For systemer i nye bygninger modtager klienten ti euro for hver opvarmet kvadratmeter boligareal op til den øvre grænse på 2.000 euro. Der er endda 20 euro pr. Kvadratmeter boligareal til konvertering af gamle varmesystemer til varmepumper, med et maksimum på 3.000 euro.
Godkendelsesforsegling til luftvarmepumper
Som et sidste tip skal bygherrer holde sig til to godkendelsesforseglinger, hvis de er interesserede i en luftkildevarmepumpe: EHPA-godkendelsesforseglingen fra den europæiske varmepumpeforening definerer ensartede kvalitetsstandarder for producenter af varmepumper. EUCERT-certificeringen fra den samme organisation identificerer EU-certificerede varmepumpeinstallatører.