Värmepumpar

I värmepumpar används den varma sidan i en kylanläggning (kondensorn) för uppvärmning av såväl småhus som större fastigheter. Värmen som tillförs den "kalla" sidan (förångaren) kommer oftast från en slinga nergrävd i marken (se Bild 10.8), från en slinga i ett borrhål i berget, från en slinga förlagd på botten av en sjö, från frånluften av ventilationen eller från uteluften.

 

Då effektiviteten, som oftast anges i värmefaktor COP (Coefficient Of Performance), är avgörande för driftekonomin, dimensioneras de ingående värmeväxlarna för att arbeta med minsta möjliga temperaturdifferens mellan köldmediet och det omgivande mediet.

 

I förångaren rekommenderas och används oftast SWEPs fördelningssystem för att få bästa prestanda. Prestanda kan i vissa fall även höjas genom att använda en underkylare (se kapitel Underkylare) eller en suggasvärmeväxlare (se Refrigerant Handbook). Ibland används en separat hetgasväxlare (se kapitlel Hetgasväxlare) för att producera tappvarmvatten vid en högre temperatur än kondenseringstemperaturen.

 

Värmepumpar drivs nästan uteslutande av el och generellt sett brukar man få ut ungefär tre gånger så mycket värmeeffekt (kW) som kompressor och cirkulationspumpar drar i el (kW). Det innebär COP=3. Man kan säga att ju högre rörligt elpris (öre/kW), desto mer lönsamt att värma sitt hus med värmepump i stället för el. De ovan nämnda typerna är vanligen enbart avsedda för uppvärmning och/eller för produktion av tappvarmvatten. Naturligt nog är denna typ av värmepumpar vanligast i länder med kallt klimat. 

 

Reversibla värmepumpar

Reversibla värmepumpar används där det både finns ett uppvärmningsbehov vissa tider på året eller dygnet och ett kylbehov andra tider. Anläggningen är ofta av typ luft-luft, vilket innebär att rumsluften värms eller kyls direkt av ett luftbatteri i vilket köldmediet cirkulerar. På den andra "sidan" avger eller tas värme ur uteluften även här direkt i ett luftbatteri. Systemet byter funktion (värme/kyla) med hjälp av en fyrvägsventil som vänder köldmedieflödet så att vad som fungerar som kondensor och förångare kan alterneras.

 

Även reversibla indirekta system typ vätska-vätska eller luft-vätska förekommer. Figur 10.9 visar ett indirekt reversibelt system med en BPHE som omväxlande fungerar som en kondensor respektive en förångare. Fördelen med indirekta system är att ködmediemängden kan reduceras avsevärt. Man bör vara noga då man dimensionerar värmeväxlarna så att de är tillräckliga för den största effekten de ska överföra.

 

Man bör även beakta att då flödet på vätskesidan är konstant, kommer värmeväxlingen att ske "medströms" (i motsats till motström som är det vanliga), vilket ger en större temperaturdifferens mellan medierna och därmed sämre prestanda. Normalt är det mer lämpligt att koppla systemet så att man får motströms värmeväxaling i förångaren och medströms i kondensorn.

 

SWEPs förångarmodeller (V serien) som är utrustade med fördelningssystem kan utan problem användas i reversibla system där de även fungerar som kondensor. Tryckfallet som uppstår p.g.a. fördelningssystemet är försumbart när endast vätska passerar då den arbetar som kondensor.
 

Frånluftsvärmepumpar

I kalla regioner i är det vanligt med hus som har mekanisk ventilation. Här kan man utnyttja värmeinnehållet i den varma frånluften från ventilationen att avge sitt värme till ett förångarbatteri, som  ingår i denna typ av värmepump. I kondensorn som ofta är en BPHE avges sedan värmet till ett vattenburet system för uppvärmning av huset och/eller tappvarmvattenproduktion (se Figur 10.10). Denna typ av värmepump är idag  vanligast i nyproducerade småhus.

 

Vill du lära dig mer om värmepumpar? Ladda då hem vår digitala kylhandbok online. Handboken är helt kostnadsfri för dig. Ta mig till "A Technical Handbook for Refrigerant Applications".