Hvordan fungerer jordvarmepumpe - kort forklaret

For bedre at forstå, hvordan en jordvarmepumpe fungerer, er det værd at se nærmere på systemets opbygning. Selve varmepumpen er placeret over jordoverfladen og har ud over kompressoren to varmevekslere - fordamperen og kondensatoren. I praksis bruges enten jordvarmesonder eller jordvarmekollektorer til at udvinde varme fra jorden.

Kollektorer og sonder forsyner jordvarmepumpen med varmeenergi

Geotermiske sonder er gravet dybt ned i jorden ved hjælp af boringer. Geotermiske solfangere er derimod placeret lige under overfladen, men har større overflader, som kan optage varmeenergien. Begge består af et lukket kredsløb, hvori en frostsikker væske (saltvand) kan cirkulere. En integreret pumpe sørger for, at saltvandet bliver ved med at bevæge sig og overfører varmen fra jorden til varmepumpen.

Kølemiddelkredsløbet som det funktionelle grundlag for en jordvarmepumpe

Et kølemiddel fordamper med den termiske energi, der opnås gennem geotermiske solfangere eller sonder. På grund af dets særlige termiske egenskaber ændrer dets fysiske tilstand sig ved lave temperaturer. Ved tilførsel af varme bliver kølemidlet dampagtigt, og dets temperatur stiger. For at hæve denne til det ønskede niveau komprimeres kølemidlets damp med en kompressor. Derved øges ikke blot trykket, men også temperaturen. I en anden varmeveksler (kondensator) overfører kølemiddeldampen den tidligere genererede varme til varmesystemet og kondenserer. Før det rekondenserede kølemiddel igen kan optage jordvarme, bliver det først ekspanderet i en ekspansionsventil. I denne proces falder både dets temperatur og tryk. Når sidstnævnte har nået sin oprindelige tilstand, kan processen starte igen.

Effektiviteten afhænger af mange faktorer

Varmepumpen genererer varme ved først at fordampe kølemidlet med den omgivende energi og derefter komprimere det. Varmepumpen har brug for drivstrøm til denne kompressionsproces.

VDI-retningslinje 4650 anvendes til at forudsige effektiviteten af et sådant system. Denne beregningsmetode beregner en sæsonbestemt ydeevnefaktor på grundlag af varmepumpens COP og forskellige systemparametre. COP er det øjeblikkelige forhold mellem den producerede nyttevarme og den anvendte drivenergi i form af elektricitet under standardiserede forhold. SPF er til gengæld summen af alle COP'er, der har fundet sted inden for et år. For at bestemme den faktiske SPF skal varme- og elmængderne (aflæst fra varme- og elmålerne) tages i betragtning sammen.

Forskellen mellem varmekilden og fremløbstemperaturen i varmeanlægget har en afgørende betydning for systemets effektivitet. Hvis udgangstemperaturen f.eks. er ti grader celsius og fremløbstemperaturen 30 grader celsius, skal jordvarmepumpen kun øge kølemidlet med 20 grader celsius. Hvis varmeanlægget består af radiatorer med små overflader og en mindste fremløbstemperatur på 50 grader Celsius, skal kompressoren bruge dobbelt så meget energi for at opnå den ønskede temperatur.

Jordvarmepumper til monodrift

Takket være den relativt konstante og højniveauvarmekilde fungerer jordvarmepumper meget effektivt hele året rundt. Afhængigt af anvendelsesområdet leverer de normalt tilstrækkelig varme og varmt brugsvand som den eneste varmeproducent. I nogle tilfælde kan det også være fornuftigt at kombinere dem med et eksisterende varmesystem. Sidstnævnte kan tilkobles i spidsbelastningsperioder og garanterer til enhver tid en høj komfort i beboelsesrummene. For at sikre en økonomisk drift skal flere punkter overvejes på forhånd. Du kan finde detaljerede oplysninger og tips om dette i afsnittet Varmepumpe.