Eksisterende gaskedel med add-on varmepumpe
Image
Hvad handler det om?
Gasforbruget i et enfamiliehus kan halveres ved at eftermontere en luft-vandvarmepumpe af add-on typen som supplement til den eksisterende gaskedel.
Når udetemperaturen er høj, er varmepumpens varmeydelse stor nok til at dække varmebehovet. Når temperaturen kommer under et bestemt niveau, fx 0 °C, dækker gaskedlen varmebehovet alene. Varmepumpen og gaskedlen kan bruges på samme tid i overgangsperioderne. Varmt vand produceres normalt kun ved hjælp af gaskedlen for at undgå høje driftstemperaturer og en nedsat COP for varmepumpen.
Kombinationen mellem varmepumpe og gas kaldes også gashybridvarmepumpe.
Fordele
Højere samlet effektivitet end for en gaskedel alene
Lavere CO₂ -udledning, ca. 30 % og mindsket gasforbrug
Større uafhængighed af stigende energipriser for gas og el
Bedre udnyttelse af den stigende andel af vind- og solenergi i Danmarks elproduktion
Kan levere højere fremløbstemperaturer
Reducerer gaskedlens årlige drift timetal, hvilket kan forlænge dens levetid
Nuværende gaskedelinstallation er en garanti for, at komforten altid kan sikres
Sådan ser det ud
Image
Krav til eksisterende varmeinstallation
Følgende skal kunne opfyldes for at kunne anvende en gashybridvarmepumpe:
Radiatorareal
Der bør benyttes lave fremløbs- og returtemperaturer i varmeanlægget. Det betyder, at radiatorernes samlede areal skal være stort nok til at kunne dække det dimensionerende varmetab ved en fremløbstemperatur på 55 °C. Altså ved udetemperatur på minus 12°C udenfor. Hvis en beregning viser, at radiatorarealet ikke er stort nok, må det forøges. Alternativt kan det dimensionerende varmetab reduceres ved at foretage energibesparende foranstaltninger som fx efterisolering af ydervægge og lofter samt udskiftning af vinduer.
Gaskedel
Gaskedlens styring skal være kompatibel med varmepumpens styring. Det er umiddelbart vanskeligt selv at lave en styring, der sikrer optimalt skift mellem varmepumpe- og kedeldrift. Producenter af add-on varmepumper leverer styringer, der er færdigudviklede og testede i praksis.
Varmepumpe
Der bør altid vælges en varmepumpe fra Energistyrelsens produktliste – se link under afsnittet ’Yderligere information’. Et uafhængigt testinstitut har verificeret sæsoneffektfaktoren, SCOP, for de varmepumper, der står på listen.
Varmepumpen skal kunne køre hybriddrift. I princippet kan alle varmepumper køre hybriddrift, men det kræver en styring, der sikrer optimalt skift mellem varmepumpe- og kedeldrift. Producenten af varmepumpen skal derfor kunne levere sådan en styring.
Nedenstående tabel viser de omtrentlige energibesparelser, der kan opnås ved eftermontering af en ny varmepumpe på forskellige typer af gaskedler.
Energibesparelse
| Eksisterende opvarmningsform |
- |
Gashybridvarmepumpe |
|||
|---|---|---|---|---|---|
| 1930 - 1959 | 1960 - 1979 | 1980 - 1999 | 2000 - 2005 | ||
| Isolering: Gulv: ca. 50 mm Hulmur: Ingen Loft: ca. 30 mm Vinduer: Forsats/koblet |
Isolering: Gulv: ca. 50 mm Hulmur: ca. 75 mm Loft: ca. 100 mm Vinduer: Termoruder |
Isolering: Gulv: ca. 150 mm Hulmur: ca. 100 mm Loft: ca. 200 mm Vinduer: Termoruder |
Isolering: Gulv: ca. 200 mm Hulmur: ca. 125 mm Loft: ca. 250 mm Vinduer: Energiruder |
||
| Areal |
Energibesparelse i kWh/år |
||||
| Gasblæsebrænder monteret på kedel fra før 1977 | 100 | 9.400 | 8.300 | 5.400 | 3.700 |
| 140 | 12.600 | 9.800 | 6.300 | 4.200 | |
| 180 | 16.400 | 12.300 | 7.200 | 4.700 | |
| Gasblæsebrænder monteret på kedel fra efter 1977 | 100 | 8.800 | 7.400 | 4.100 | 3.000 |
| 140 | 12.600 | 9.300 | 5.100 | 3.400 | |
| 180 | 16.500 | 12.200 | 6.100 | 3.700 | |
| Gaskedel, åben forbrænding med trækafbryder | 100 | 9.600 | 8.400 | 5.400 | 3.700 |
| 140 | 13.100 | 10.100 | 6.300 | 4.200 | |
| 180 | 17.100 | 12.700 | 7.200 | 4.700 | |
| Gaskedel, lukket forbrænding med balanceret eller splitaftræk | 100 | 8.700 | 7.300 | 4.100 | 2.600 |
| 140 | 12.500 | 9.200 | 5.000 | 3.100 | |
| 180 | 16.500 | 12.200 | 6.000 | 3.500 | |
| Kondenserende gaskedel | 100 | 8.300 | 7.100 | 3.800 | 2.200 |
| 140 | 11.600 | 8.800 | 4.900 | 2.700 | |
| 180 | 15.000 | 11.300 | 5.900 | 3.100 | |
Eksempler på brug af skemaet på side 2:
Eksempel 1:
I et hus fra 1955 på 180 kvadratmeter, der opvarmes med en kondenserende gaskedel, kan der spares ca. 14.400 kWh om året ved at skifte til en gashybridvarmepumpe.
Eksempel 2:
Samme hus og hybridvarmepumpe som i eksempel 1, men gulvet, hulmuren og loftet er efterisoleret, så det næsten opfylder kravene for huse opført fra 1980 til 1999. Den årlige energibesparelse ved at skifte til en gashybridvarmepumpe udgør 5.700 kWh.
Energibesparelsen i et konkret hus fås ved at regne nedenstående eksempel igennem med husstandens faktiske gasforbrug og den eksisterende kedels årsnyttevirkning. Altså skal man erstatte gasforbrug og virkningsgrad nedenfor med de konkrete tal fra det hus og den kedel, man undersøger.
Vejledende årsvirkningsgrader for gaskedler
Hvis den eksisterende kedels årsnyttevirkning ikke kendes, kan nedenstående årsnyttevirkninger anvendes. Bemærk, at virkningsgraderne er baseret på nedre brændværdi.
| Gasforbrug i m³ pr. år | 1.000 | 1.500 | 2.000 | 2.500 | 3.000 | 4.000 | 5.000 |
| Gasblæsebrænder monteret på kedel fra før 1977 | - | 53% | 64% | 70% | 76% | 80% | 83% |
| Gasblæsebrænder monteret på kedel fra efter 1977 | 74% | 83% | 88% | 89% | 90% | 91% | 91% |
| Gaskedel, åben forbrænding med trækafbryder | - | 51% | 62% | 69% | 73% | 78% | 82% |
| Gaskedel, lukket forbrænding med balanceret eller splitaftræk | 61% | 75% | 81% | 85% | 86% | 88% | 89% |
| Kondenserende gaskedel | 98% | 101% | 102% | 103% | 103% | 103% | 103% |
Eksempel på energibesparelse
For den del af husstandens elforbrug, der ligger over 4.000 kWh, reduceres elafgiften. Hvis varmepumpen leverer mindst 50 % af det samlede varmeforbrug, kan der opnås en elrabat.
PSO-afgiften, som er en del af elprisen, nedsættes gradvist fra 2017-2022. Derfor bliver driftsudgifterne til en hybridvarmepumpe lavere i de kommende år.
Årlig energibesparelse i kWh
| Gasforbrug omregnet til kWh | 3.000 m³ x 11 kWh/m³ = | 33.000 kWh |
|---|---|---|
| Elforbrug til gaskedel kWh | 152 kWh | |
| Energiforbrug til gaskedel | 33.152 kWh | |
| Husets faktiske varmebehov | 1,03 x 33.000 kWh = | 33.990 kWh |
| Elforbrug til varmepumpe | 0,7 x (33.990 kWh – 2.200 kWh)/3,0 = | 6.840 kWh |
| Energiforbrug til gaskedel | ((0,3 x (31.790 kWh) + 2.200 kWh))/0,98 = | 11.977 kWh |
| Elforbrug til gaskedel | 100 kWh | |
| Energiforbrug til ny gashybridvarmepumpe | 18.924 kWh | |
| Besparelse | 33.152 kWh - 19.493 kWh = | 14.228 kWh |
Årlig økonomisk besparelse kr.
| Omkostninger til gaskedel før | 3.000 m³ x 13,80 kr./m³ = | 41.400 kr. |
|---|---|---|
| Omkostninger til el kedel før | 152 kWh x 2,70 kr./kWh = | 410 kr. |
| Service | 1.500 kr. | |
| Drift af gl. kedel i alt | 24.619 kr. | |
| Omkostninger til el varmepumpe | 6.847 kWh x 1,60 kr./kWh = | 10.995 kr. |
| Gasforbrug for kedel efter | 11.976 kWh/11 kWh/m³ = | 1.089 m³ |
| Omkostninger til gaskedel efter | 1.089 m³ x 13,80 kr./m³ = | 15.025 kr. |
| Omkostninger til el kedel efter | 100 kWh x 1,00 kr./kWh = | 270 kr. |
| Service | 1.500 kr. | |
| Årlig drift af ny gashybridvarmepumpe | 27.790 kr | |
| Besparelse | 43.310 kr. – 27.790 kr. = | 15.560 kr. |
Årlig CO₂- besparelse i kg
| CO₂ udledning gas for kedel | 33.000 kWh x 0,205 kg/kWh = | 6.765 kg |
|---|---|---|
| CO₂ udledning el for kedel | 152 kWh x 0,211 kg/kWh = | 32 kg |
| CO₂ udledning for kedel før | 6.797 kg | |
| CO₂ udledning el for varmepumpe | 7.418 kWh x 0,211 kg/kWh = | 1.445 kg |
| CO₂ udledning gas for ny kedel | 11.977 kWh x 0,205 kg/kWh = | 2.455 kg |
| CO₂ udledning el for ny kedel | 100 kWh x 0,211 kg/kWh = | 21 kg |
| CO₂ udledning for ny gashybridvarmepumpe | 3.921 kg | |
| Besparelse i kg | 6.797 kg. – 4.041 kg = | 2.876 kg |
| Besparelse i tons | 2,9 ton |
Forudsætninger
I et parcelhus på 180 m² med et forbrug på 3.000 kubikmeter gas pr. år suppleres en kondenserende gaskedel med en add-on varmepumpe. Den samlede årsnyttevirkning i det eksisterende kedelanlæg er 103 % svarende til, at husets faktiske varmebehov er 33.990 kWh. Gaskedlen bruger 152 kWh i el om året. Serviceudgiften er på 1.500 kr. om året. Add-on varmepumpen i gashybridvarmepumpen har en COP/SCOP på 3,25.
- Gaspris: 13,800 kr./m³
- El-pris 1): 2,70 kr./kWh og 1,60 kr./kWh (efter afgiftsreduktion)
Bemærk, at gas- og elprisen ændrer sig løbende.
Aktuelle gaspriser findes på følgende hjemmeside: http://gasprisguiden.dk
Aktuelle elpriser findes på Energitilsynets hjemmeside: elpris.dk
Varmeproduktion ved forskellige brændsler:
1 liter olie = 8-10 kWh. 1 m³ naturgas = 9-11 kWh.
(højest for nye kedler)
CO2-udledning for forskellige opvarmningsformer:
- Naturgas: 0,205 kg CO₂ pr. kWh
- Fyringsolie: 0,266 kg CO₂ pr. kWh
- Fjernvarme: 0,072 kg CO₂ pr. KWh
- El: 0,211 kg CO₂ pr. kWh
Anbefaling til varmepumpe af add-on typen
Videncenter for Energibesparelser i Bygninger anbefaler at supplere en eksisterende gaskedel med en add-on luft-vandvarmepumpe, der som minimum er A+-++-mærket.
På Energistyrelsens varmepumpeliste findes de bedste varmepumper på det danske marked. Varmepumperne på listen overholder alle lovkrav og er testet af et uafhængigt testlaboratorium.
På varmepumpelisten ses følgende SCOP-værdier for A+-mærkede luft-vandvarmepumper:
- Luft-vandvarmepumpe til gulvvarme SCOP-værdi fra 3,91 til 5,20
- Luft-vandvarmepumpe til radiatorer SCOP-værdi fra 3,25 til 3,78
Ved at vælge A+++-mærkede luft-vandvarmepumper, kan der opnås endnu højere SCOP-værdier og dermed endnu større energibesparelser. Disse varmepumper kan også ses på varmepumpelisten.
SCOP-værdien (seasonal coefficient of performance) definerer varmepumpens ydelse i løbet af året og medregner sæsonbestemte variationer. En SCOP-værdi på 3,65 betyder fx, at varmepumpen i gennemsnit leverer 3,65 gange så meget energi end den elektriske energi, den bruger.
1. Myndighedstilladelse
Anlægget skal altid godkendes hos kommunen inden installation. Installatøren bør hjælpe kunden med papirarbejdet.
Der kan som regel ikke opnås myndighedstilladelse til varmepumpeinstallationen, hvis der er tilslutningspligt til kollektiv varmeforsyning. Hvis tilslutningspligten fraviges, skal kommunen give en skriftlig tilkendegivelse om, at det er i orden.
2. Klimaskærm og varmerør
En bolig med ingen eller kun relativt lidt isolering bør altid efterisoleres og tætnes, inden gashybridvarmepumpen dimensioneres. Alle varmerør bør efterses og evt. efterisoleres, især i krybekælder, skunk mv. Hvis husejeren på et senere tidspunkt får efterisoleret og dermed reducerer husets varmebehov, vil gashybridvarmepumpen blive for stor.
3. Varmeanlæg
Fremløbs- og returtemperaturer i varmeanlæg
For at udnytte kondensgevinsten i røggassen skal der benyttes lave fremløbs- og returtemperaturer i varmeanlægget. Det betyder, at radiatorernes samlede hedeflade skal være stor nok til at kunne dække det dimensionerende varmetab ved de lave temperaturer. For at opnå eller sikre en høj effektfaktor skal der ved drift med varmepumper ligeledes benyttes lave fremløbs- og returtemperaturer i varmeanlægget.
Hvis en beregning viser, at radiatorarealet ikke er stort nok, må det forøges. Alternativt kan det dimensionerende varmetab reduceres ved at foretage energibesparende foranstaltninger som fx efterisolering af ydervægge og lofter samt udskiftning af vinduer.
Flow i varmeanlæg
Ved lette kedler er det helt nødvendigt at sikre en passende vandgennemstrømning i varmeanlægget. Som tommelfingerregel skal afkølingen over varmeanlægget være højst 15 ºC ved kedlens minimumseffekt.
Eksempel: En let kedel med modulationsområde 5−20 kW installeres i et hus med et to-strengs varmeanlæg med seks radiatorer med radiatortermostater. Varmefyldefaktoren er 0,86, og afkølingen 15 ºC.
Svar: Den nødvendige vandstrøm for eksemplet er:
5 kW x 0,86
15 °C = 0,3 m³ /h
Flowet gennem hver radiator er højst 100 l/h, dvs. 0,6 m³ /h for de seks radiatorer. I dette tilfælde er der god tilpasning mellem gaskedel og varmeanlæg.
For kondenserende kedler gælder desuden, at returtemperaturen helst altid skal være under røggassens dugpunkt på ca. 55 ºC. Ved montage om vinteren kan varmeanlæggets egenskaber ofte bedømmes ved at måle returtemperaturen ved normal drift (se under dimensionering). Ved montage om sommeren kan en beregning være nødvendig.
For varmepumper gælder tilsvarende at flowet skal svare til kondensatorens ydelse. Her bør de 15 ºC erstattes af 5–10 ºC.
4. Termostatventiler
Termostatventiler på radiatorer skal gennemgås og om nødvendigt udskiftes for at opnå god drift. Ved termostatventiler med forindstilling bør denne fastlægges, så der opnås et minimumsflow på de 100 l/h ved forindstillingen, også ved små radiatorer.
5. Styring
Vejrkompensering sikrer bedst mulig energiøkonomi og driftsbetingelser. Det er vigtig at sikre optimalt samspil mellem kedel, varmepumpe og varmeanlæg.
6. Rørføringer gennem muR
Rørføring gennem husmuren skal sikres, så der ikke kan trænge vand ind. Afklar med husejeren, om der er dele af husets fundament eller mur, som ofte står under vand ved kraftige regnskyl. Det kan betyde, at der skal træffes ekstra foranstaltninger for at hindre vandindtrængning.
Gennemføringer af kabler og rør skal altid tætnes med egnede manchetter.
7. Støjforhold
Luft-vandvarmepumper er ret støjsvage, men man bør alligevel ikke sætte varmepumpens udedel lige uden for soveværelsevinduet eller tæt på naboens skel. Hvis naboen klager til kommunen over larm fra varmepumpen, vil de fleste kommuner henholde sig til paragraf 42 i Miljøbeskyttelsesloven, hvor støjgrænsen i boligområder er fastsat til 35 dB(A) ved skellet. Hvis denne grænse overskrides, vil man kunne blive påbudt at flytte varmepumpen.
Hvis kunden er i tvivl om støjforholdene, kan man overveje at tilbyde en ”prøvelytning” på nogle eksisterende installationer.
8. Rørisolering
Rørisoleringen skal udføres, så den lever op til gældende regler i forskrifter vedrørende vand- og varmeinstallationer, herunder DS 452 for tekniske installationer.
9. Elektrisk tilslutning
En vvs-installatører må gerne tilslutte kedel og pumper m.m. til eksisterende installation/afbryder, men hvis der skal etableres nye eltavler eller faste elinstallationer, skal dette foretages af en autoriseret elinstallatør.
Varmepumpens elinstallation må kun udføres af en autoriseret installatør. Allerede i forbindelse med planlægningen og dimensioneringen af varmepumpen er det vigtigt at tage højde for anlæggets samlede mærkeeffekt, da det kan blive nødvendigt at supplere den eksisterende elinstallation med endnu en gruppe til varmepumpen.
Elforbruget i varmepumper, der årligt bruger over 3.000 kWh, skal måles, jf. Bygningsreglementet. En evt. elpatron bør forsynes med timetæller eller separat elmåler.