Et komplet system med varmepumpe

Ligesom det er tilfældet med alle systemer, kan et varmesystem med varmepumpe kun fungere, hvis alle komponenterne er fuldt koordineret med hinanden. Først da vil systemet kunne nå sit fulde potentiale og garantere optimal effektivitet. Derfor er det afgørende, at man omhyggeligt planlægger og designer det komplette varmesystem med varmepumpe, herunder varmekilde, varmepumpe, varmefordeling og varmekilder.

Det indebærer blandt andet, at man bestemmer bygningens og de enkelte rums varmebelastning, vælger de egnede vandbaserede elementer, kontrollerer de eksisterende varmekilders udformning og om nødvendigt udskifter underdimensionerede eller uegnede varmekilder eller tilføjer yderligere varmeflader. Det eksisterende rørsystem skal gennemskylles, fittings og ventiler skal kontrolleres og eventuelt udskiftes, og varmesystemets elementer skal indreguleres.

Øget effektivitet

Når alle komponenter er tilpasset efter varmepumpen og bygningen, bliver et varmepumpesystem helt automatisk mere effektivt. Det er netop, når vi søger efter metoder til yderligere optimering af effektiviteten, at vi opdager, hvor vigtig radiatorernes rolle er i systemet.

Man kan starte med at øge varmepumpens effektivitet ved at reducere systemtemperaturerne yderligere fra 55/45 °C til 35/25 °C. Det kan give energibesparelser på ca. 25 %. Lavere systemtemperaturer vil forbedre varmepumpens SCOP-værdi (Seasonal Coefficient of Performance). Denne værdi angiver ydeevnen hen over året i forskellige driftstilstande, som vægtes efter klimazoner. Jo højere SCOP, desto lavere forbrug. Det giver mening, fordi en varmepumpe fungerer mere økonomisk, når temperaturforskellen mellem varmekilden (luft, vand eller geotermisk varme) og varmeoverførselsmediet (f.eks. en radiator) bliver lavere.

Indreguleringen af de vandbaserede elementer er også vigtigt for at øge effektiviteten. Alle radiatorerne i systemet skal opvarmes ensartet for at sikre, at også den radiator, der er længst væk fra varmekilden, bliver varm. Før i tiden var cirkulationspumpen til opvarmningsvandet ofte dimensioneret større, og/eller fremløbstemperaturerne var indstillet højere, end det egentlig var nødvendigt. Begge dele giver unødvendige energitab. Indregulering af de vandbaserede elementer er med til at skabe et effektivt varmesystem. Ifølge en undersøgelse foretaget af ITG Dresden fører det til energibesparelser på 7 til 11 %.

Et yderligere skridt til forbedring af et varmepumpesystems effektivitet er at bruge en dynamisk radiatorventilindsats. Især i eksisterende bygninger kan den usynlige rørføring være et problem, hvis dokumenterne er ufuldstændige eller ikke findes. Rørenes længder og diametre er usikre, og derfor må man basere designet på antagelser og målbare værdier. En dynamisk ventilindsats løser dette problem. Når den ønskede vandmængde er indstillet under hensyntagen til radiatorens effekt og systemets temperaturer, sikrer ventilindsatsen et konstant flow. Indstillingen skal kun foretages én gang med den nøgle, der medfølger ved leveringen. Skalainddelingen i liter pr. time gør indstillingen hurtig og ukompliceret. Dog kræver en dynamisk ventil, at der ikke er urenheder i systemvandet.

Desuden vil et moderne termostatisk ventilhoved med en proportional afvigelse på maks. 1K og 2K sikre færre udsving. Med 1K-termostathovedet kan rumtemperaturen styres mere præcist, hvilket hurtigt kan give energibesparelser på ca. 6 %.

Endelig påvirkes radiatorernes effektivitet også af deres tilstand. Gamle radiatorer indeholder ofte rester af rust på grund af jernets reaktion på kombinationen af fugt og ilt. Rusten fungerer som et isolerende lag inde i radiatoren og forringer dens effektivitet.

Radiatorer til varmepumper

Som nævnt er lavere fremløbstemperaturer med til at optimere varmepumpens SCOP. Temperaturer i området 35 til 50 °C har vist sig at være optimale til et radiatorsystem, der er forbundet med en varmepumpe. Temperaturerne påvirker dog radiatorens varmefordeling. Normalt kombinerer radiatoren konvektionsvarme og strålevarme. Konvektionsvarmen opvarmer luften i nærheden for gradvist at opvarme rummet, mens strålevarmen mærkes direkte der, hvor den rammer. Når fremløbstemperaturen falder til under 40 °C, falder andelen af konvektionsvarme betydeligt. Det skyldes, at temperaturforskellen mellem radiatoren og den luft, der skal opvarmes, bliver mindre, hvilket fører til lavere opdriftskræfter i luften.

For at understøtte effekten af konvektionsvarmen og øge den samlede varmeeffekt bruger moderne radiatorer blæsere. Det kan dog føre til øget luftbevægelse, og der skal tages højde for det ekstra strømforbrug. Strålevarme er effektiv selv ved meget lave temperaturer. Derfor er det vigtigt, at radiatorerne har tilstrækkeligt store overlader, når fremløbstemperaturen er under 50 °C. Det vil også øge den komfortable oplevelse af varme uden store luftbevægelser, især ved lave fremløbstemperaturer.

Radiatorstørrelse

Tidligere har man altid diskuteret, om radiatorerne skal være mindre eller større, når man optimerer varmeisoleringen, og om systemtemperaturerne skal ændres. Faktum er, at en lavere varmebelastning på grund af forbedringer af klimaskærmen kombineret med ændringer i systemteknologien kræver mere effektive og økonomiske varmegeneratorer.

Udviklingen af systemteknologien og klimaskærmen er foregået parallelt, og derfor har den nødvendige radiatorstørrelse været nogenlunde konstant. Generelt kan det siges, at når man reducerer bygningens varmebelastning og derefter installerer en varmepumpe, kan man bruge radiatorer af omtrent samme størrelse og drive dem lige så effektivt som før. Dette skal naturligvis kontrolleres i det enkelte tilfælde ved hjælp af beregninger. Her skal man tage hensyn til alle påvirkningsfaktorer og derefter implementere de optimale systemindstillinger og indregulere de vandbaserede elementer.