Uteluft som varmekilde

COWI POWERPOINT PRESENTATION1 OLJEFRI-KAMPANJE

Utfasing av oljefyrmed varmepumper

Jørn Stene

COWI AS – Divisjon BygningerNTNU – Inst. energi- og prosessteknikk

http://naturvernforbundet.no/

COWI POWERPOINT PRESENTATION2 9. MAI 2012

Jord eller fjell/berg som varmekilde

Uteluft som varmekilde

3

W

QCOP

Varmepumpens virkemåteUtnytter fornybar varme i omgivelsene eller spillvarme

OLJEFRI-KAMPANJE

COWI POWERPOINT PRESENTATION

Varmekilde

• Uteluft

• Fjell (berg)

• Jord

• Sjøvann

• Innsjøvann

• Ventilasjonsluft

50-80%

Varmebehov

• Romvarme

• Ventilasjonsvarme

• Varmtvann

Q=100%

Tilført elektrisitet (W)

W=20-50%Kjølebehov

• Romkjøling

4

COP og energisparing med varmepumperGjennomsnittlig COP varierer typisk mellom 2 og 5

OLJEFRI-KAMPANJE


50%

COP=2

50%

› Effektfaktoren (COP) og dermed varmepumpens energisparing:

› Øker med synkende temperaturnivå i varmesystemet

› Øker med økende temperaturnivå på varmekilden

67%

33%

COP=3

75%

25%

COP=4

80%

20%

COP=5

5

Varmepumpemarkedet i NorgeMer enn 500.000 anlegg (2013) – 85.000 nye anlegg per år

OLJEFRI-KAMPANJE


6

Uteluft som varmekildeUteluft/luft varmepumpeanlegg – prinsipp

OLJEFRI-KAMPANJE


Innedel

Utedel

Innedel

7

› Romoppvarming – kjøling

› Grunnlastkilde – vedovn, panelovner osv. som spisslastkilde

› Varmeuttak fra uteluft – varmekilde tilgjengelig overalt

› Varmeytelse og COP avtar med synkende utelufttemperatur

› Utedelen krever tidvis avriming – krever energi og kan gi evt. driftsproblemer

› Utedelen genererer noe støy – evt. utfordringer mht. plassering

› Resirkulerer luft via én eller to innedeler i boligen – krever åpen planløsning

› Anlegget varmer ikke varmt forbruksvann (tappevann)

› Investering, energisparing og levetid

› Lav investering da varmeopptakssystemet er en integrert del av anlegget

› Maks. 30-40 % energisparing pga. moderat energidekning og moderat COP

› Moderat levetid pga. store temperaturvariasjoner

Uteluft som varmekildeUteluft/luft varmepumpeanlegg – egenskaper

OLJEFRI-KAMPANJE


8

› Eldre radiatorsystemer – høy vanntemperatur› Høyt effektbehov til romoppvarming i dårlig isolerte boliger

› Radiatorer – liten varmevekslerflate i forhold til gulvvarme

› Temperaturnivå og valg av oppvarmingskilde› Pelletskjel – påvirkes minimalt av høyt temperaturkrav

› Varmepumpe – varmeytelse, energisparing og levetid påvirkes i stor grad

› Maks. krav til vanntemperatur på kaldeste dag bør ikke overstige 60 °C

› Tiltak på varmesystem ved installasjon av varmepumper› Kontrollere og evt. rense rørsystem og radiatorer

› Kontrollere og evt. innjustere vannmengder

› Erstatte dagens radiatorer med nye radiatorer med større overflate

› Supplere dagens radiatorsystem med én eller flere viftekonvektorer

Eksisterende boligerVannbåren varme – varmedistribusjon

OLJEFRI-KAMPANJE


http://www.tu.no/migration_catalog/2010/04/30/radiator-1004301127.jpg/ALTERNATES/w940/Radiator+1004301127.jpg

9

Uteluft som varmekildeUteluft/vann varmepumpeanlegg – prinsipp

OLJEFRI-KAMPANJE


Varmtvannstank

«Utedel» for varmeopptak fra uteluft

Gulvvarmesystem

10

› Romoppvarming og varmtvannsberedning

› Grunnlastkilde – el.kolber som spisslastkilde

› Varmeuttak fra uteluft – varmekilde tilgjengelig overalt

› Varmeytelse og COP avtar med synkende utelufttemperatur

› Utedelen krever tidvis avriming – krever energi og kan gi evt. driftsproblemer

› Utedelen genererer noe støy – evt. utfordringer mht. plassering

› Maks. vanntemperatur typisk 40-50 °C – begrensning ved høye temperaturkrav

› Noen få anleggstyper har 55-80 °C maksimal vanntemperatur

› Investering, energisparing og levetid

› Moderat investering da varmeopptakssystemet er en integrert del av anlegget

› Maks. 40-50 % energisparing pga. moderat energidekning og moderat COP

› Kortere levetid enn væske/vann-varmepumper pga. store temperaturvariasjoner

Uteluft som varmekildeUteluft/vann varmepumpeanlegg – egenskaper

OLJEFRI-KAMPANJE


11

Fjell/berg som varmekildeVæske/vann bergvarmepumpe – prinsipp

OLJEFRI-KAMPANJE


Varmepumpe med varmtvannsbereder

Varmesystem

• Radiatorer, konvektorer osv.

Energibrønn i fjell/berg

• Borehull (Ø140), 100-250 m dypt

• Plastrør/kollektorslange (Ø40) plasseres i borehullet – varme over-føres med sirkulerende frostvæske

• Stor løsmassetykkelse (grus, sand, leire) øker anleggskostnaden og reduserer anleggseffektiviteten

12

› Romoppvarming og varmtvannsberedning – kjøling


› Varmeuttak fra 100-250 meter dype energibrønner i fjell

› Indirekte systemløsning med kollektorslange i plast med sirkulerende frostvæske

› Energibrønner – usynlige og støyfrie men begrensninger mht. mulig utnyttelse

› Svært viktig med korrekt dimensjonering/utforming/drift av brønnsystemet

› Maks. vanntemperatur typisk 50-60 °C – begrensning ved høye temperaturkrav

› Gir høy varmeleveranse og høy COP når el.prisen er høyest

› Investering, levetid og energisparing

› Relativt høy investering da energibrønnene er kostbare – større boliger

› Maks. 70 % energisparing oppnås ved høy energidekning og høy COP

› Lang levetid for korrekt dimensjonerte anlegg med lavtemperatur varmesystem

Fjell/berg som varmekildeVæske/vann varmepumpeanlegg – egenskaper

OLJEFRI-KAMPANJE


13

Jord som varmekildeVæske/vann jordvarmepumpe – prinsipp

OLJEFRI-KAMPANJE


Varmepumpe med varmtvannsbereder

Varmesystem

• Radiatorer, konvektorer osv.

Jordslangesystem

• Plastrør (Ø40) legges på ca. 1 m dybde og med 2 m deling – varme overføres med sirkulerende frost-væske (etylenglykol)

• ca. 300 m2 plen for 6 kW anlegg

• Må ikke legges nær mur, bygninger osv. da det kan gi setningsskader

14

› Romoppvarming og varmtvannsberedning – kjøling


› Varmeuttak fra jordsmonn (utfrysing av vann) – fra ca. 1 m dybde

› Indirekte systemløsning med kollektorslange i plast med sirkulerende frostvæske

› Jordslange – usynlig og støyfri men krever relativt stort areal for installasjon

› Svært viktig med korrekt dimensjonering/utforming/drift av jordslangesystemet

› Maks. vanntemp. typisk 50-60 °C – begrensning ved høye temperaturkrav

› Gir høy varmeleveranse og høy COP når el.prisen er høyest

› Investering, levetid og energisparing

› Lavere investering enn bergvarmeanlegg pga. billigere varmeopptakssystem

› Maks. 70 % energisparing oppnås ved høy energidekning og høy COP

› Lang levetid for korrekt dimensjonerte anlegg med lavtemperatur varmesystem

Jord som varmekildeVæske/vann varmepumpeanlegg – egenskaper

OLJEFRI-KAMPANJE


15

› Bruker karbondioksid (CO2) som kuldemedium

› Miljøvennlig, ugiftig og ubrennbart medium

› Basisteknologi utviklet ved NTNU-SINTEF i Trondheim

› Kun luft/vann-aggregater for bolighus

› Kombi-anlegg – romoppvarming + varmtvann

› Varmtvanns-varmepumper – klart beste anvendelse!

› Kan levere varme ved høy temperatur (50-90 °C)

› Anvendelse

› Velegnet for lavenergihus og passivhus med lavtemperatur varmesystem

› Frarådes brukt i eksisterende boliger med høytemperatur varmesystem (radiatorer) – gir lav energisparing pga. lav energidekning og lav COP

Uteluft som varmekildeUteluft/vann-anlegg med CO2 som kuldemedium

OLJEFRI-KAMPANJE


16

Varmepumper – målt energisparingEksempel – feltmålinger i Sveits, Tyskland, Danmark og Sverige

58 %

64 %67 %

71 %

40 %

50 %

60 %

70 %

80 %

Ekst. bygg Nye bygg

Rela

tiv e

nerg

ispa

ring

CH - luft/vann, væske/vann - 1994-2002

62 %

67 %70 %

74 %

40 %

50 %

60 %

70 %

80 %

Ekst. bygg Nye bygg

Rela

tiv e

nerg

ispa

ring

DE - 40 luft/vann, 80 væske/vann - 2008-2009

64 %

75 %

70 % 70 %66 %

40 %

50 %

60 %

70 %

80 %

Rad./gulv Rad./gulv Rad./gulv Gulv

Rela

tiv e

nerg

ispa

ring

SE - 1 luft/vann, 4 væske/vann - 2010-2011

53 %57 %

65 %63 %67 %

69 %

40 %

50 %

60 %

70 %

80 %

Rad. Rad./gulv Gulv

Rela

tiv e

nerg

ispa

ring

DK - 12 luft/vann, 138 væske/vann - 2010-2011

Luft/vann-anlegg Væske/vann-anlegg Relativ energisparing (%)

› Ny feltstudie i Norge med 18 luft/vann og væske/vann-varmepumper› VVS-foreningen

› Enova-støttet

› Ny feltstudie med 20 berg-varmepumper i Sverige

› Flere andre felt-studier i Europa› Feltmålinger viser

reell energisparing for hele systemet

OLJEFRI-KAMPANJE


17

› Måling av tilført el.effekt og avgitt varmeeffekt

› Dokumenterer årlig varmeleveranse og energisparing

› Kan brukes til å oppdage eventuelle feil med anlegget

› Med målinger står boligeier står mye sterkere i evt. tvistesak

› El.måler (kW/kWh)

› Separat el.måler for varmepumpeaggregat og pumper men eks. tilleggsvarme (el.varmekolber) – gir mulighet for beregne COP

› Varmemengdemåler (kW/kWh)

› Volumstrømsmåler + temperaturfølere + digitalt telleverk

› Måler avgitt varmeeffekt/-energi fra varmepumpen

› Anbefalt for alle luft/vann- og væske/vann-varmepumper

VarmepumperInstrumentering av anlegget – effekt- og energimåling

OLJEFRI-KAMPANJE


18

Informasjon om varmepumperByggforskserien, detaljblad – SINTEF-rapport

SINTEF ByggdetaljbladSINTEF Byggdetaljblad

SINTEF-rapport

[email protected]

OLJEFRI-KAMPANJE


19

Utskrifting av oljefyr – informasjon fra Enovahttp://www.enova.no/om-enova/publikasjonssenter/291/0/

www.enova.no

OLJEFRI-KAMPANJE


http://www.enova.no/om-enova/publikasjonssenter/291/0/


20

Utskifting av oljefyr – informasjon fra Enovahttp://www.enova.no/om-enova/publikasjonssenter/291/0/

www.enova.no

OLJEFRI-KAMPANJE




21

Norges Naturvernforbund – www.oljefri.noAlternative oppvarmingssystemer til oljefyring

› Varmepumper – luft/vann-anlegg, væske/vann-anlegg (jord-/fjellvarme)

› Bioenergi – ved, pellet (kjel, brenner, kamin m/u vannmantel)

› Sol – solfanger (plan type, vakuumrør)

OLJEFRI-KAMPANJE


22

Takk for oppmerksomheten!

FORNYBAR

OLJEFRI-KAMPANJE


Documents

Uteluft som varmekilde