Med en varmepumpe kan du tappe direkte på geotermisk energi eller energien i grunnvannet og i luften. I fremtiden kan varmepumpen erstatte konvensjonell oppvarming. Men hvordan fungerer teknologien til varmepumpen? Vi forklarer det.
Varmepumper fungerer faktisk som et omvendt kjøleskap: mens kjøleskapet leder varmen fra det indre til utsiden, suger varmepumpen energi fra luften, bakken eller vannet, bringer den til et brukbart energinivå og fører den inn i varmekretsen.
Med varmepumpeoppvarmingssystemer kommer 75 prosent av energien fra miljøet. Bare stasjonen krever elektrisk strøm. Takket være gratis miljøvarme og lavt strømforbruk, betaler varmepumper seg selv etter bare noen få år. I tillegg har varmepumpen en veldig positiv økologisk vurdering på grunn av den høye andelen fornybar miljøvarme.
Effektivitet av varmepumper
Godt 75 prosent av energien som brukes kommer fra området rundt, mens varmepumpen trekker den gjenværende fjerdedelen av drivenergien fra strømnettet. Hvor mye strøm det faktisk trenger, avhenger av forskjellen mellom temperaturen på varmekilden og oppvarmings- og servicevannet. Jo mindre forskjellen er, desto mer effektiv er pumpen. Det fungerer spesielt bra i kombinasjon med overflatevarmesystemer som fungerer på et lavt temperaturnivå.
Den årlige ytelsesfaktoren (JAZ) er avgjørende for effektiviteten til en varmepumpe. Det indikerer forholdet mellom tilført varme og mengden strøm som brukes. For at høyere anskaffelseskostnader for varmepumper sammenlignet med kondenserende kjeler i det hele tatt skal lønne seg, bør JAZ for en varmepumpe være større enn 2,6. Jo høyere tall, jo bedre: pumper med en JAZ på 3,5 er økologisk effektive. Dette betyr at en kilowattime (kWh) strøm og 2,5 kWh miljøvarme produserer 3,5 kWh varme til oppvarming og husholdningsvann. Årlige ytelsestall mellom 2.3 og 3.9 er realistiske. Når du installerer varmepumpen, må du installere en varmemåler slik at du selv kan beregne den årlige ytelsesfaktoren. Monovalente varmepumper leverer bare Your-Best-Home.net.Hvis det er en andre varmegenerator eller en elektrisk varmestang som støtter pumpen under bryllup, snakker vi om toverdige systemer.
Bruksstedet påvirker typen varmepumpe
En varmepumpe kan absorbere energi fra jord, luft og vann. Når det gjelder en isbutikk, blir alle tre varmekildene til og med brukt til å generere energi.
En luft-til-vann-varmepumpe er den billigste sammenlignet med andre varmepumper, men den gir også andre fordeler: Den er rask å installere, krever liten plass og kan installeres når som helst uten offisiell godkjenning.
En saltvann-til-vann-varmepumpe fungerer veldig effektivt takket være de høye utetemperaturene som kontinuerlig fordeles gjennom året og genererer høyere finansieringsbeløp. Energien kan fås her på to måter - via geotermiske sonder eller geotermiske samlere. Energiproduksjon ved bruk av sonder har fordelen i forhold til samlere at de ikke krever mye plass og kan brukes til kjøling om sommeren. Geotermiske samlere er derimot lagt under topplaget, nesten som gulvvarme, og krever derfor mer plass. Hus med hage er ideelle her. Det må også planlegges litt mer plass til isbutikken, da den blant annet består av en sistern omtrent fire meter under jordoverflaten. Fordelen med isbutikken er at selv frossent vann fremdeles gir energi.
Med varmepumpeoppvarmingssystemer kommer 75 prosent av energien fra miljøet.
Energi fra isen
En varmeapparat for islagring kan hente den frie energien fra jorden, luften og vannet. Det viktigste er imidlertid isbanken. Ingen tillatelse er nødvendig for montering. En isbank består av en betongsistern fylt med vann som er begravet i bakken. I sisternen er det store spiraler laget av rør. De er lagt på en slik måte at vannet kan fryse fra innsiden og ut og er delt inn i ekstraksjonsvarmevekslere og regenereringsvarmevekslere. Ekstraksjonsvarmevekslerne henter ut energien fra vannet og leder den til varmepumpen. Her komprimeres energien og føres deretter inn i varmekretsen. På grunn av energien som avgis av vannet, fryser den gradvis. Nå kommer regenereringsvarmevekslerne på banen. De forsyner sisternen med varme igjen og vannet tiner igjen.Sisternen bruker også andre funksjoner for å tine raskere: Den bruker varmen fra jorden rundt. Når vannet i sisternen har blitt flytende igjen, kan hele prosessen starte på nytt.
Det spesielle ved et islager er ikke bare i repetisjon av energiabsorpsjon og -utgang, men i bruken av den såkalte krystallisasjonsenergien. Når den fysiske tilstanden endres - flytende vann til is - frigjøres så mye energi som er nødvendig for å varme opp en liter vann til 80 grader Celsius.
Geotermisk energi via geotermiske sonder
Sannsynligvis den største fordelen med geotermiske sonder er deres veldig lille fotavtrykk. En sonde har en diameter som neppe er større enn en CD. Du trenger bare å planlegge litt plass til boringen, siden store borevogner brukes til å bore ti meter dypt etter energien. Etter at energien er funnet, settes doble U-rør av plast inn i borehullene og forsegles med spesiell betong. En frostsikker væske, kalt saltlake, sirkuleres i disse rørene ved hjelp av en sirkulasjonspumpe. Saltlaken absorberer energien som er lagret i jorden og overfører den til geotermisk pumpe. Aggregasjonstilstanden endres til gass ved hjelp av en fordamper. Gjennom en kompresjonsprosess komprimeres gassen nå så lengetil den har nådd den temperaturen som kreves for å betjene varmesystemet. Nå blir gassen flytende igjen og slippes ut i varmekretsen. En sonde leverer i gjennomsnitt 30 til 50 watt per meter dybde.
Utviklingskostnader: rundt 7.000 euro
varmepumpe: i gjennomsnitt 8.000
euro strømkostnader per år: 400 euro
JAZ: 3.82
Geotermisk energi via geotermiske samlere
Geotermiske samlere er en god erstatning for geotermiske sonder, da de ikke krever offisiell godkjenning. De er også holdbare og kan kombineres med solvarme. Geotermiske samlere er flate system for utnyttelse av geotermisk energi som legges under jordoverflaten på en til to meters dybde - avhengig av region og frostlinje. Det er spiralsamlere, overflatesamlere, grøftesamlere og geotermiske kurver. De består av plastrør på to til fire centimeter tykke, avhengig av jordens natur, leggingsdybden og oppvarmingsbehovet. Saltlake sirkulerer også i geotermiske samlere, som absorberer energi fra jorden og overfører den til varmepumpen for kompresjon. En geotermisk samler leverer mellom ti og 25 watt per kvadratmeter.
Utviklingskostnader: rundt 3000 euro (for selvstyrte jordarbeid)
Varmepumpe: i gjennomsnitt 8000 euro
strømkostnader per år: 450 euro
JAZ: 3,82
Energi fra vannet
Grunnvann har en temperatur på ti grader Celsius hele året fra en dybde på ti meter og kan derfor brukes som energikilde for en varmepumpe. Dessverre er det ikke mulig å bruke denne energikilden overalt, siden grunnvannet ikke alltid er tilgjengelig i en passende kvalitet - for mye jern eller mangan - og i overflod. Du kan få informasjon om dette fra den ansvarlige vannmyndigheten, strømleverandøren eller gjennom en vannanalyse. Det kreves to brønner for å drive en varmepumpe. En såkalt leveringsbrønn, som transporterer vannet oppover, og en absorpsjonsbrønn, som bringer vannet tilbake igjen. Disse brønnene skal graves i en avstand på ti meter og ifølge myndighetene være på samme dybde.En varmepumpe som drives av en brønn leverer ti kilowatt strøm med to kubikkmeter vann.
Utviklingskostnader: Rundt 5.000 euro
Varmepumpe: Rundt 8.000 euro
Strømkostnader per år: 360 euro
Årlig ytelsesfaktor (JAZ): 4,25
Energi fra luften
Det gode med luften er at den alltid er der og gratis. Anskaffelseskostnadene for en luft-til-vann-varmepumpe er lave, og det kreves ingen tillatelse. Energiutbyttet er lavere enn med alternativer. For å generere ti kilowatt strøm trenger du 4000 kubikkmeter luft i timen. Du kan bruke luft-til-vann-varmepumpen til å kjøle huset ditt om sommeren. Du trenger imidlertid et andre varmesystem for å garantere varmetilførselen selv når utetemperaturen er lav. Under drift suger en vifte luft fra omgivelsene og videresender den til fordamperen. Her komprimeres den til ønsket temperatur for oppvarming eller oppvarming av vannet er nådd.
Utviklingskostnader: rundt 250 euro.
Varmepumpe: i gjennomsnitt 10 000 euro
Strømkostnader per år: 600 euro
JAZ: 3,32
Grunnvann har en temperatur på ti grader Celsius hele året fra en dybde på ti meter.
"Varm luft" er et fremmed ord
Av alle varmepumper er luftkildevarmepumper de billigste. Enhetene er teknisk modne, enkle å installere og blir derfor mer og mer interessante for huseiere. Luftvarmepumper blir stadig mer populære som varmesystemer og for varmtvannsberedning i eneboliger. Og det både når man bygger nye hjem og når man moderniserer varmesystemer. Luftvarmepumpen er nå det mest solgte varmepumpesystemet i Tyskland. Men hva er hemmeligheten bak suksessen til luftkildevarmepumper? Hva kan disse enhetene gjøre? Hva koster de Og hvilken veiledning er det for huseiere når de kjøper en luftkildevarmepumpe? Vi ønsker å forfølge disse grunnleggende spørsmålene nedenfor.
Potensialet til luftkildevarmepumper
Luftvarmepumper er tilgjengelige i forskjellige utførelser. I den såkalte monoblokkonstruksjonen kan enhetene settes opp enten ute i hagen eller inne i kjelleren i et hjørne av huset. Alternativt er det delte luftvarmepumper (delte varmepumper) der den ene delen av enheten er i kjelleren eller vaskerommet og den andre delen utendørs, vanligvis direkte på veggen av huset. Disse enhetene er betydelig billigere enn monoblokk-enheter, noe som kan forklare deres store popularitet og den sterke veksten i den siste tiden.
For det tredje faller husvannsvarmepumper inn i kategorien luftvarmepumper. Imidlertid kan disse enhetene ikke brukes til riktig oppvarming; de varmer bare vannet til kjøkken og bad. Tradisjonell sentralvarme som gass eller olje blir fortsatt brukt til oppvarming. Den ubrukte spillvarmen fra disse kjelene og andre elektriske husholdningsapparater som vaskemaskiner eller frysere blir fanget opp av husvannspumpen via avtrekksluften og oppvarmer dermed drikkevannet. Den finner sin plass i fyrrom eller vaskerom og er et praktisk eksempel på hvordan energieffektivitet i hjemmet kan økes.
Felles for alle de tre enhetene er at de trekker ut varme fra den omgivende luften og slipper den ut i vann, som lagres i en drikkevannstank, buffertank eller kombinert lagringstank for oppvarming og drikkevann. Monoblokk og delte enheter ekstraherer varme fra uteluften, mens husholdningsvannsenheter trekker ut varme fra romluften. Derfor kalles luftvarmepumper strengt tatt luft / vannvarmepumper (varmekilde / varmeoverføringsmedium). Alternativt er det også luft-til-luft-varmepumper som avgir energien i uteluften direkte til romluften. Disse enhetene brukes i lavenergi- og passivhus, men er foreløpig ikke inkludert i statistikken til Federal Association.
Oppvarmingskraften til luftvarmepumper
Hvis luftvarmepumpen trekker ut varme fra uteluften for oppvarming, oppstår spørsmålet hvordan iskald luft kan brukes til oppvarming om vinteren ved minus temperaturer. Dette skyldes at det fra et fysisk synspunkt ikke er noe slikt som "kaldt", bare temperaturforskjeller basert på absolutt null (-273,15 ° C / 0 Kelvin). Ved hjelp av energi fra den omgivende luften fordamper en luftvarmepumpe et kjølemiddel med et kokepunkt under -10 ° C. Derfor er til og med minusgrader tilstrekkelig til å fordampe dette kjølemediet og varme det opp med en luftvarmepumpe om vinteren. Hvis utetemperaturen faller under kokepunktet, slås et elektrisk varmeelement på.
Det gassformige kjølemediet komprimeres deretter med en kompressor og bringes til et høyere temperaturnivå (pumpes). Dette krever strøm, som vil spille en sentral rolle i det følgende. Den oppnådde varmen overføres til vann via en varmeveksler. Gassen blir flytende igjen, blir avslappet og syklusen begynner igjen.
Med dette tekniske prinsippet oppnår luftvarmepumper en varmeeffekt på opptil 20kW (topp opp til rundt 50kW) og fremløpstemperaturer på opptil 60 ° C, noe som er tilstrekkelig for et enebolig. Som en tommelfingerregel sier man at en luftvarmepumpe må sirkulere rundt 400 kubikkmeter luft per time i en kW. Oppvarmingseffekten til en luftvarmepumpe avhenger av hvor "kald" varmekilden (uteluften) er og hvor "varm" varmeoverføringsmediet (vann til oppvarming, kjøkken og bad) skal være. Det er her den nevnte strømmen spiller inn. Jo større denne temperaturforskjellen (slag), jo mer strøm bruker kompressoren til luftvarmepumpen for å komprimere varmen som oppnås fra miljøet til ønsket temperaturnivå.Oppvarmingseffekten til luftvarmepumper er derfor spesifisert i samsvar med EN 14511 i forholdet 2 ° C lufttemperatur til 35 ° C fremløpstemperatur.
Den såkalte COP-verdien (Coefficient of Performance) viser hvor mye strøm varmepumpeenheten bruker. For huseiere er dette en veldig god sammenligningsverdi for ytelsen til forskjellige enheter og produsenter. Det er omtrent mellom 3,0 og 4,4 på tvers av produsenter og enheter, og er også gitt i temperaturforholdet på 2 ° C lufttemperatur til 35 ° C fremløpstemperatur. Jo høyere COP-verdi, desto mer effektiv luftvarmepumpe. En COP-verdi på 3,7 med en varmeeffekt på 9,5 kW betyr at luftkildevarmepumpen fra 1 del strøm (2,56 kW) og 2,7 deler miljøenergi (6,94 kW) 3,7 deler varmeeffekt (9 50kW).
COP-verdien måles under laboratorieforhold og gjenspeiler bare ytelsen til varmepumpeenheten. I praksis oppnår luftkildevarmepumper noe lavere verdier. Den faktiske effektiviteten i hverdagsdrift er derfor gitt som den årlige ytelsesfaktoren (JAZ). En langsiktig test av Fraunhofer ISE har vist at luftvarmepumper oppnår en JAZ på 2,9 i nye bygninger og en JAZ på 2,6 i eksisterende bygninger.
For huseiere utgjør dette tallspillet utfordringen med å holde flytemperaturen i huset så lav som mulig. Å spare energi muliggjør for eksempel bruk av radiatorer med lav temperatur, gulvvarme eller radiatorer med stor areal, samt god varmeisolering av huset.
Huseiere kan dempe anskaffelseskostnadene for en luftkildevarmepumpe med finansiering fra Federal Office of Economics and Export Control (BAFA).
Kostnaden for luftkildevarmepumper
Prisområdet for luftkildevarmepumper er enormt, avhengig av enhetens utforming og oppvarmingskapasitet og hvordan enheten kan plasseres på stedet. For din første orientering har vi samlet enhetsprisene til to store tyske produsenter av luftvarmepumper fra deres nåværende prislister.
- Varmepumper til husholdningsbruk: € 2500 - € 3100
- Delte varmepumper fra 3kW til 13kW: € 4000 - € 9000
- Luft / vann varmepumper for innendørs
installasjon : - opp til 12 kW: € 8500 - € 11.000
- 12kW til 18kW: € 12.000 - € 16.000 - Luft / vann varmepumper for utendørs
installasjon : - opp til 10kW: 7000 € til 11.000 €
- komplett pakke opp til 10kW inkludert varmt vann og bufferlagring: 12.000 € -
16.000 € - - 10 til 18 kW: 12.000 € - 25.000 €
Et til slutt bindende tilbud inkludert kostnader for installasjon og alt tilbehør kan bare leveres av et spesialfirma etter en inspeksjon på stedet, men du kan også bruke følgende varmepumpekalkulatorer for en rask sammenligning. For eksempel koster kjølemedier for splittede varmepumper rundt 500 euro per 25 meter. Huseiere kan inngå spesielle takster for strøm fra sin lokale basisleverandør.
Varmepumpekalkulator
Tilskudd til en luftvarmepumpe
Huseiere kan dempe anskaffelseskostnadene for en luftkildevarmepumpe med finansiering fra Federal Office of Economics and Export Control (BAFA). Grunnstipendet er minst 1500 euro. Fra 1. januar 2018 må det søkes om finansiering før tiltaket iverksettes og ikke etterpå. Forutsetningen er imidlertid at luftvarmepumpen brukes til oppvarming og tilberedning av varmt vann, ikke bare for tilberedning av vann. Luft / luft varmepumper er også unntatt fra finansiering. BAFA har satt sammen en liste over alle luftkildevarmepumper som er berettiget til finansiering på nettstedet.
Den føderale regjeringen subsidierer installasjonen av effektive varmepumper. For systemer i nye bygninger mottar byggherren ti euro for hver oppvarmet kvadratmeter boareal opp til en øvre grense på 2000 euro. For konvertering av gamle varmesystemer til varmepumper er det til og med 20 euro per kvadratmeter boareal, maksimalt 3000 euro.
Forsegling av godkjenning for luftvarmepumper
Som et siste tips bør byggherrer holde seg til to godkjenningsforseglinger hvis de er interessert i en luftkildevarmepumpe: EHPA-godkjenningsforseglingen fra den europeiske varmepumpeforeningen definerer ensartede kvalitetsstandarder for produsenter av varmepumper. EUCERT-sertifiseringen fra samme organisasjon identifiserer EU-sertifiserte varmepumpeinstallatører.
