Udskiftning af ældre gaskedel til gashybridvarmepumpe
Hvad handler det om?
En gashybridvarmepumpe kombinerer en moderne kondenserende gaskedel med en luft-vandvarmepumpe. Herved kan gasforbruget på en installation mere end halveres.
Når udetemperaturen er høj, er varmepumpens varmeydelse stor nok til at dække varme- og varmtvandsbehovet. Når temperaturen kommer under et bestemt niveau – fx 0°C – dækkes varmebehovet af gaskedlen alene. Varmepumpen og gaskedlen bruges på samme tid i overgangsperioderne.
Varmt vand produceres normalt kun ved hjælp af gaskedlen for at undgå høje drifts-temperaturer og en nedsat COP for varmepumpen.
Fordele
Løsningen med gashybridvarmepumpe har en højere samlet effektivitet end en gaskedel alene.
Ca. 30 % lavere CO₂ -udledning og mindsket gasforbrug.
Øget uafhængighed af stigende varierende energipriser for gas og el med en mere stabil energiregning som resultat.
Bedre udnyttelse af den stigende andel af vind- og solenergi i elproduktionen.
Mulighed for højere fremløbstemperaturer
Sådan ser det du
Energibesparelse
Energibesparelse i kWh/år ved skift til gashybridvarmepumpe.
Eksisterende opvarmningsform | Areal |
Byggeår eller år for energirenovering af huset |
|||
---|---|---|---|---|---|
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 |
||
Gasblæsebrænder monteret på kedel fra før 1977 | 100 | 16.800 | 15.400 | 11.300 | 8.700 |
140 | 20.500 | 17.400 | 12.700 | 9.600 | |
180 | 24.600 | 20.200 | 14.000 | 10.300 | |
Gasblæsebrænder monteret på kedel fra efter 1977 | 100 | 11.600 | 10.100 | 6.300 | 4.400 |
140 | 15.600 | 12.200 | 7.500 | 5.000 | |
180 | 19.900 | 15.200 | 8.700 | 5.500 | |
Gaskedel, åben forbrænding med trækafbryder | 100 | 17.400 | 15.900 | 11.700 | 9.100 |
140 | 21.400 | 18.000 | 13.100 | 9.900 | |
180 | 25.700 | 21.000 | 14.400 | 10.600 | |
Gaskedel, lukket forbrænding med balanceret eller splitaftræk | 100 | 12.900 | 11.500 | 7.700 | 5.900 |
140 | 16.400 | 13.500 | 8.900 | 6.400 | |
180 | 21.000 | 16.600 | 10.000 | 6.900 |
Sådan bruges skemaet
Eksempel 1: I et hus fra 1965 på 140 kvadratmeter, der opvarmes med en gasblæsebrænder monteret på en kedel fra efter 1977, kan der spares ca. 12.200 kWh om året ved at skifte til en gashybridvarmepumpe.
Eksempel 2: Samme hus med gashybridvarmepumpe som i eksempel 1, men gulvet, hulmuren og loftet er efterisoleret, så det næsten opfylder kravene i BR for huse opført fra 1980 til 1999. Den årlige energibesparelse ved at skifte til en gashybridvarmepumpe udgør her 7.500 kWh.
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 | 2.200 m³ x 11 kWh/m³ = | 24.200 kWh |
---|---|---|
Elforbrug til gaskedel kWh | 404 kWh | |
Energiforbrug til gaskedel | 24.604 kWh | |
Husets faktiske varmebehov | 0,78 x 24.200 kWh = | 18.876 kWh |
Elforbrug til varmepumpe | 0,7 x (18.876 kWh – 2.200 kWh)/3,0 = | 3.592 kWh |
Energiforbrug til ny gaskedel | ((0,3 x (18.876 kWh) + 2.200 kWh))/0,97 = | 8.106 kWh |
Elforbrug til ny gaskedel | 145 kWh | |
Energiforbrug til ny gashybridvarmepumpe | 12.142 kWh | |
Besparelse | 24.604 kWh - 11.843 kWh = | 12.761 kWh |
Årlig økonomisk besparelse kr.
Omkostninger til gas gl. kedel | 2.200 m³ x 13,80 kr./m³ = | 30.306 kr. |
---|---|---|
Omkostninger til el gl. kedel | 404 kWh x 2,70 kr./kWh = | 1.091 kr. |
Service | 1.500 kr. | |
Drift af gl. kedel i alt | 32.951 kr. | |
Omkostninger til el til varmepumpe | 3.891 kWh x 1,60 kr./kWh = | 5.747 kr. |
Gasforbrug for ny kedel | 8.106 kWh/11 kWh/m³ = | 737 m³ |
Omkostninger til gas til ny kedel | 737 m³ x 13,80 kr./m³ = | 10.169 kr. |
Omkostninger til el til ny kedel | 145 kWh x 2,60 kr./kWh = | 392 kr. |
Service | 1.500 kr. | |
Årlig drift af ny gashybridvarmepumpe | 17.808 kr. | |
Besparelse | 32.951 kr. – 17.808 kr. = | 15.143 kr. |
Årlig CO₂- besparelse i kg
CO₂ udledning gas for gl. kedel | 24.200 kWh x 0,205 kg/kWh = | 4.961 kg |
---|---|---|
CO₂ udledning el for gl. kedel | 404 kWh x 0,211 kg/kWh = | 85 kg |
CO₂ udledning for gl. kedel | 5.046 kg | |
CO₂ udledning for gl. kedel | 3.891 kWh x 0,211 kg/kWh = | 758 kg |
CO₂ udledning gas til ny kedel | 8.106 kWh x 0,205 kg/kWh = | 1.662 kg |
CO₂ udledning el til ny kedel | 145 kWh x 0,211 kg/kWh = | 31 kg |
CO₂ udledning for ny gashybridvarmepumpe | 879 kg + 1.662 kg + 33 kg | 2.450 kg |
Besparelse i kg | 5.046 kg. – 2.450 kg. = | 2.596 kg |
Besparelse i tons | 2,6 tons |
Forudsætninger
I et parcelhus på 180 m² med et forbrug på 3.000 kubikmeter gas pr. årsuppleres 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 3,0.
Gaspris: 13,80 kr./m³
El-pris1 ): 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
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
Varmeproduktion ved forskellige brændsler
1 liter olie = 8-10 kWh. 1 m³ naturgas = 9-11 kWh.
(højest for nye kedler)
Energipriser
I denne energiløsning er der benyttet gennemsnitlige energipriser fra energiprisstatistikkerne fra Forsyningstilsynet for 4. kvartal 2021. Det er hensigtsmæssigt altid at beregne energibesparelser med en gennemsnitlig energipris over en længere periode, ikke med den aktuelle dagspris, da energipriserne svinger.
Anbefaling til gashybridvarmepumpe
Videncenter for Energibesparelser i Bygninger anbefaler at installere et af nedenstående systemer:
- En enhedspakke, hvor alle varmepumpe- og kedeldele er samlet i en enkelt enhed (unit).
- En systempakke, hvor hybridsystemet består af enkeltstående dele fra samme producent, der er konstrueret til at arbejde sammen i et veldefineret system.
Det anbefales, at der installeres en kondenserende A-mærket gaskedel. Årsvirkningsgraden for en A-mærket gaskedel ligger typisk på 100-102 %.
Det anbefales endvidere, at der installeres en luftvandvarmepumpe, 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.
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% |
Krav til eksisterende varmeinstallation
Følgende skal kunne opfyldes for at kunne anvende en gashybridvarmepumpe:
Generelt
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 ved en udetemperatur på minus 12°C. 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.
Varmtvandsbeholderen bør have en stor varmeeffekt, så kedlen fortrinsvis kan køre kondenserende drift under opvarmning af brugsvandet. Leverandøren af gashybridvarmepumpen vil normalt anbefale varmtvandsbeholdere, der passer til den aktuelle gaskedel. En beholder på 60 l vil typisk kunne overholde kravene i vandnormen (DS 439).
Gaskedel
Der bør altid vælges en kedel fra DGC’s kedelliste – se link på sidste side under yderligere information.
Den modulerende egenskab, hvor kedelydelsen kan tilpasses husets aktuelle varmebehov, sikrer anlægget mod overtemperatur (dvs. driftsbetingelser, hvor kedlen ikke kan komme af med den producerede varme), og antallet af start/stop er mærkbart lavere end ved ældre 1- eller 2-trinskedler.
Gaskedlens styring skal være kompatibel med varmepumpens styring. Det kan være vanskeligt at lave en styring, der sikrer optimalt skift mellem varmepumpe- og kedeldrift. Dette opnås bedst ved valg af en enhedspakkeløsning eller systempakkeløsning, der er færdigudviklet og testet i praksis.
Varmepumpe
Der bør altid vælges en varmepumpe fra Energistyrelsens produktliste – se link på sidste side under yderligere information. Sæsoneffektfaktoren, SCOP, for listens varmepumper er verificeret af et uafhængigt testinstitut. Varmepumpen skal kunne køre hybriddrift.
Anlægget kræver hverken anmeldelse til kommunen eller byggetilladelse, medmindre det involverer jordvarme. Vær dog opmærksom på, at installationen typisk ikke er hensigtsmæssig, hvis der er tilslutningspligt til fjernvarme, da boligejeren kan risikere fortsat at skulle betale tilslutnings- eller forblivelsesafgift til fjernvarmen. Hvis tilslutningspligten skal fraviges, kræver det en skriftlig tilkendegivelse fra kommunen om, at det er i orden.
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.
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 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.
Se DGC-vejledningerne nummer 15, 16, 36, 37 og 43 her: https://www.dgc.dk/udgivelser
For varmepumper gælder tilsvarende at flowet skal svare til kondensatorens ydelse. Her bør de 15 ºC erstattes af 5–10 ºC.
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.
Vejrkompensering sikrer bedst mulig energiøkonomi og driftsbetingelser.
Der etableres et brugbart gulvafløb for overløb fra sikkerhedsventilen og for kondensafløb, hvis dette ikke forefindes. Der skal altid bruges plastrør til kondensafløb fra kondenserende gasfyr. Se endvidere DGC-vejledning 49 her: www.dgc.dk/publikationer/vejledninger.
Det balancerede aftrækssystem har den fordel, at forbrændingsluften bliver opvarmet på dens vej ned til gasbrænderen gennem forbrændingsluftkanalen, der går parallelt med skorstenen (dobbeltrør), som vil afgive varme. Det har den fordel, at luften til forbrændingen bliver opvarmet. Derved fås en bedre og mere energieffektiv udnyttelse af gassen.
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.
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. Brug evt. Energistyrelsens støjberegner til vejledende placering af varmepumpens udedel − se link på sidste side under Yderligere information.
Rørisoleringen skal udføres, så den lever op til gældende regler i forskrifter vedrørende vand- og varmeinstallationer, herunder DS 452 for tekniske installationer.
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.