Den viktige rollen radiatorer spiller i et varmepumpesystem

Komplett varmepumpesystem

Som for alle systemer må alle komponenter koordineres fullstendig med hverandre for at et varmepumpesystem skal fungere effektiv. Først da kan systemet nå sitt fulle potensial og garantere optimal effektivitet. Derfor er nøye planlegging og design av hele varmepumpesystemet, inkludert varmekilde, varmepumpe, varmedistribusjon og varmekilder, avgjørende.

Nærmere bestemt innebærer dette å bestemme varmebelastningen i bygningen og i de enkelte rommene, velge egnede hydroniske komponenter, kontrollere utformingen av de eksisterende varmekildene og, om nødvendig, erstatte underdimensjonerte eller uegnede varmekilder, eller legge til ekstra varmeflater. I tillegg må det eksisterende rørsystemet spyles, koblingene og ventilene må kontrolleres og eventuelt skiftes ut, og varmesystemet må balanseres hydronisk.

Økt effektivitet

Når alle komponentene er tilpasset varmepumpen og bygningen, øker effektiviteten til et varmepumpesystem automatisk. Det er når vi leter etter måter å ytterligere optimalisere effektiviteten på, at det blir klart hvor viktige radiatorer er i systemet.

En første måte å øke effektiviteten til en varmepumpe på, er å redusere systemtemperaturene ytterligere fra 55/45 °C til 35/25 °C. Dette kan føre til energibesparelser på ca. 25 %. Lavere systemtemperaturer vil forbedre SCOP-verdien (Sesonal Coefficient of Performance) for varmepumpen, noe som betyr den årlige ytelsesfaktoren innenfor ulike driftstilstander, som er vektet i henhold til klimasonene. Jo høyere SCOP, desto lavere forbruk. Dette er fornuftig, fordi jo mindre temperaturforskjellen mellom varmekilden (enten det er luft, vann eller geotermisk varme) og varmeoverføringsmediet er (f.eks. en radiator), jo mer økonomisk fungerer en varmepumpe.

For det andre er hydronisk innregulering av varmesystemet viktig for økt effektivitet. Alle radiatorer i systemet skal varmes jevnt opp for å sikre at selv radiatoren lengst fra varmekilden fortsatt er varm. Tidligere var varmtvannssirkulasjonspumpen ofte dimensjonert større og/eller strømningstemperaturene stilt inn høyere enn det som faktisk var nødvendig. Begge handlinger forårsaker unødvendig energitap. Hydronisk innregulering bidrar til å skape et effektivt varmesystem, og ifølge en studie utført av ITG Dresden fører det til energibesparelser på 7 til 11 %.

Et annet skritt mot å forbedre effektiviteten til et varmepumpesystem er bruken av en dynamisk radiatorventilinnsats. Spesielt i eksisterende bygninger kan usynlige rør utgjøre et problem hvis dokumentene er ufullstendige eller utilgjengelige. Rørlengder og -diametere forblir usikre, noe som fører til at konstruksjonen baseres på antakelser og erfaringsverdier. En dynamisk ventilinnsats løser dette problemet. Når nødvendig vannvolum er stilt inn, med hensynstagen til radiatoreffekten og systemtemperaturene, vil ventilinnsatsen sikre en konstant volum vannmengde. Innstillingen trenger bare å gjøres én gang med vektnøkkelen som følger med i leveransen. Skaleringen i l/t gjør innstillingen rask og ukomplisert. En forutsetning for bruk av dynamisk ventil er imidlertid at systemvannet er fritt for forurensning.

I tillegg vil et moderne termostatventilhode med maks. 1K og 2K proporsjonalt avvik sikre mindre svingninger. Med 1K termostathode kan romtemperaturen styres mer presist, noe som i sin tur raskt kan føre til energibesparelser på ca. 6 %.

Og radiatorenes effektivitet påvirkes også av tilstanden de er i. Gamle radiatorer har ofte korrosjonsrester forårsaket av jernreaksjoner på kombinasjonen av fuktighet og oksygen. Denne korrosjonen fungerer som et isolerende lag inne i radiatoren og reduserer dermed radiatorens effektivitet.

Varmepumpe, varmepumper, radiatorer

Lavere systemtemperaturer bidrar som nevnt til å optimalisere SCOP til en varmepumpe. Temperaturer i området 35-50 °C har vist seg å være optimale for et radiatorsystem som er koblet til en varmepumpe. Temperaturene påvirker imidlertid varmefordelingen til radiatoren. Mens den vanligvis kombinerer konveksjonsvarme, dvs. den varmer opp luften i nærheten for gradvis å varme opp rommet, med strålevarme som føles direkte der den lander, reduseres den konveksjonsvarmeandelen betydelig når systemtemperaturen faller under 40 °C. Dette skyldes at den lavere temperaturforskjellen mellom radiatoren og luften som skal varmes opp, fører til lavere oppdriftskraft.

Bruk vifter for å støtte konveksjonsvarmeavgivelsen og øke den totale varmeeffekten til moderne radiatorer. Dette kan imidlertid føre til økt luftbevegelse, og det må tas hensyn til ekstra strømforbruk. Siden strålevarmen er effektiv selv ved svært lave temperaturer, er radiatorer med store nok radiatoroverflater avgjørende for oppvarming i temperaturområdet under 50 °C. Dette vil også øke den behagelige følelsen av varme, spesielt ved lave temperaturer uten store luftbevegelser.

Radiatorstørrelse

Tidligere har diskusjonen alltid handlet om hvorvidt radiatorer må bli mindre eller større ved optimalisering av varmeisolasjon og endring av systemtemperaturer. Faktum er at lavere varmebelastning som følge av forbedringer i bygningsskallet kombinert med endringer i systemteknologien krever mer effektive og økonomiske varmegeneratorer.

På grunn av den parallelle utviklingen i systemteknologien og bygningsskallet, har den nødvendige størrelsen på en radiator holdt seg omtrent den samme. Generelt kan det nevnes at en varmepumpe som er installert i en eksisterende bygning kan brukes med omtrent samme størrelse radiatorer, med tilsvarende reduksjon i bygningens varmebelastning, og som deretter kan drives like effektivt som før. Dette må naturligvis kontrolleres matematisk i individuelle tilfeller, og ta med i betraktning alle påvirkningsfaktorer, og deretter implementeres med optimale systeminnstillinger og hydronisk innregulering.