Hvordan virker en varmepumpe?

Flere og flere danskere vælger en varmepumpe til opvarmning af deres hjem. Dette er en udvikling, der bakkes op af regeringens klimalov fra 2020, som bl.a. arbejder mod at reducere Danmarks udledning af drivhusgasser med 70% i 2030. Varmepumperne går derfor en lys og grøn fremtid i møde. Men hvordan fungerer de egentlig? Det kan du blive klogere på nedenfor.

For at afspille videoen, tryk på play. Bemærk, at data overføres til YouTube ved at åbne videoen. For yderligere oplysninger henviser vi til vores privatlivspolitik.

Se hvordan en varmepumpe virker.

 

Sådan fungerer en varmepumpe

Varmepumper fungerer ved at tage naturlig varme ud af det omgivende miljø for at give varmt vand og varme til dit hjem. Der er tre hovedtyper af varmepumpe: jordkilde, luftkilde og vandkilde. Navnet på hver enkelt varmepumpe beskriver, hvor den udleder varmen fra, og derfor arbejder hver enkelt på en lidt anden måde.

Da temperaturen på den udvundet varme normalt ikke er tilstrækkelig til at opvarme en bygning eller varmt vand, bruger man en termodynamiske proces til at opnå den ønskede temepratur. Denne proces beskriver vi i detaljer nedenfor.
 

Kølecyklussen i detaljer

Uanset hvilken varmekilde der bruges til at generere varme, er disse fire trin i kølekredsen altid en del af varmepumpens drift.

1. Fordampning

For at fordampe en væske skal man tilføre energi. Det kan man eksempelvis se med vand. Hvis en gryde med vand opvarmes til 100 grader (med varmeenergi), begynder vandet at koge og fordampe. Hvis der derefter stadig tilføres varmeenergi, stiger vandets temperatur ikke længere. I stedet omdannes vandet til damp.

2. Komprimering af gas

Hvis en gas, eksempelvis luft, komprimeres, så stiger trykket og derved stiger temperaturen også. Man kan typisk opleve dette, hvis man lukker åbningen på en cykelpumpe og komprimerer luften - så bliver cykelpumpens cylinder varm.

3. Kondensering

Eftersom energi ikke kan gå tabt når vanddamp kondenserer, frigives den varmeenergi, der tidligere blev anvendt til fordampning igen.

4. Ekspansion

Hvis trykket pludselig sænkes i en tryksat væske, opstår der et stort temperaturfald. Dette kan eksempelvis ses på en gasflaske på en gasgrill. Hvis ventilen åbnes, kan der i nogle tilfælde opstå isdannelse på ventilen af gasflasken, selv om sommeren. (Her sænkes trykket fra ca. 30 bar til 1 bar.)
 

Konstant gentagelse af kølecyklus

Alle de ovennævnte processer finder sted i varmepumpen i et lukket kredsløb. Til overførelse af varme i fordamperen anvendes en væske (kølemiddel), som fordampes selv ved meget lave temperaturer. For at fordampe denne væske anvendes varmeenergi, eksempelvis fra jorden eller udeluften. Selv temperaturer på -20 grader er nok til at kølemidlet fordamper. Den kolde damp fra kølemidlet, på for eksempel -20 grader, komprimeres så meget, at det opvarmes til en temperatur på op til 100 grader. Dampen fra kølemidlet kondenseres i kondensatoren og frigiver varmen til varmesystemet. Efterfølgende nedsættes trykket af det flydende kølemiddel kraftigt i en ekspansionsventil og væskens temperatur falder til det indledende niveau. Processen kan herefter starte igen.

For at afspille videoen, tryk på play. Bemærk, at data overføres til YouTube ved at åbne videoen. For yderligere oplysninger henviser vi til vores privatlivspolitik.

Introbillede
Billedet viser skematisk kompressionsprocessen som en del af varmepumpens funktion

Kompression kræver elektricitet

En væsentlig del af et kølekredsløb er kompressoren. Dette skyldes, at de indledende temperaturer er for lave til at opvarme en bygning til en behagelig temperatur uden kompression - især på meget kolde dage med tocifrede minusgrader.

I praksis anvendes der flere forskellige kompressorer, herunder stempelkompressorer og scrollkompressorer, som er elektrisk drevne. Strømforbrug til kompression afhænger af mange faktorer. Disse omfatter opvarmningskrav, kompressorteknologi og ikke mindst temperaturforskellen mellem varmekilde og varmesystem. Teknisk set kan man sige at jo højere temperaturforskellen er mellem varmekilde og fremløbstemperatur, jo mere skal kompressoren arbejde.

Processen i en jordvarmepumpe

En jordvarmepumpe tager varmen fra jorden. Rør lægges ned under jorden, der omgiver dit hjem, og en opløsning af vand og frostvæske strømmer gennem dem. Det er denne løsning, der overfører varmen fra jorden og igangsætter processen beskrevet ovenfor.

Jordvarmepumpe_overblik_da.png
Luft vand-varmepumpe_overblik_da.png

Processen i en luft/vand-varmepumpe

I et luft/vand-varmepumpe system tager en ventilator, placeret uden for ejendommen, luft udefra for at opvarme kølemidlet, i stedet for at tage varmen fra jorden, som vi så med jordvarme. Den samme proces bruges til at opvarme opløsningen, omdanne den til en gas og komprimere den.

Hvordan installerer man en varmepumpe?

Når du har besluttet dig for at skifte til en varmepumpe er det vigtigt at du tager kontakt til en VE-godkendt installatør. Installatøren kan vejlede dig om, hvilken type varmepumpe og størrelse, der bedst egner sig til din bolig og situation. Der er mange faktorer, der spiller ind og det er derfor vigtigt, at installatøren kommer ud på besøg, for at give konkret vejledning og herefter et kvalificeret tilbud.

En luft/vand-varmepumpe er relativt let at installere, så længe der er et passende sted at placere udedelen. Der installeres en udedel, og kabler og varmeledninger sættes gennem væggen for at forbinde den med varmesystemet indenfor.

En jordvarmepumpe er normalt dyrere at installere på grund af det ekstra arbejde. Jorden skal graves eller bores, så rørene eller hullerne kan indsættes. Det er vigtigt, at du sikrer, at du har den rigtige mængde plads til at lægge rørene - jo større huset er, jo mere rørarbejde skal der lægges. Når rørene først er lagt, kan de blive der i lang tid uden at der er brug for adgang til dem.