Delkonvertering til luft-vandvarmepumpe
Image
Hvad handler det om?
Denne energiløsning om delvis konvertering til luft-vandvarmepumpe kan bruges til større bygninger, bl.a. etageejendomme og kontorbygninger.
Det anbefales at konvertere dele af varmecentralens varmekilde til luft-vandvarmepumper, hvis der er:
- En nyere fungerende kedler med en rimelig restlevetid
- Et varmeafgiversystem, der forudsætter høj fremløbstemperatur
- I andre tilfælde bør overvejes en fuld konvertering til varmepumper
Fordele
Luft-vandvarmepumper er en meget energieffektiv teknologi.
Reducerede udgifter til naturgas, men nye udgifter til el. Samlet set dog lavere årlige energiforbrug og energiudgifter, når der anvendes en effektiv luft-vandvarmepumpe med en høj dækningsgrad.
Der kan være mulighed for at få reduceret elafgift, hvis bygningen anvendes til beboelse, hvilket giver yderligere driftsbesparelser.
Lavere CO2-udledning.
Image
Image
Delkonvertering af ældre kedel til luft-vand-varmepumpeanlæg
For nyere kedelanlæg kan det være fornuftigt at konvertere til et moderne luft-vandvarmepumpeanlæg, helt eller delvist. Varmepumpen udnytter energien betydeligt mere effektivt med en årsdrifteffektfaktor (SPF) på mellem 2,65 og 3,40 afhængig af luft-vandvarmepumpeinstallation, energiforbrug og temperaturforhold i varmeanlægget.
Årsdrifteffektfaktoren SPF (Seasonal Performance Factor) er den samlede årlige effektivitet for en varmepumpe. Altså den samlede årlige varmemængde produceret af varmepumpen divideret med varmepumpens årlige elforbrug.
Energibesparelse
| Kedel | Brutto Brændselsforbrug [kWh/år] | Besparelse [kWh/år] |
|---|---|---|
| Nyere, god | 600.000 | 284.300 |
| 1.500.000 | 710.700 | |
| 3.000.000 | 1.421.400 | |
| Kondenserende gaskedel | 600.000 | 270.600 |
| 1.500.000 | 676.400 | |
| 3.000.000 | 1.352.900 |
Forudsætninger
| Kedel | Karakteristika for forskellige kedeltyper |
|---|---|
| Nyere god | Ikke-kondenserende kedel fra efter 2000 |
| Kondenserende gaskedel | Alle kondenserende kedler. I 2009 trådte krav om kondenserende gaskedler i kraft i Bygningsreglementet, men også tidligere kondenserende kedler indgår i denne kategori. |
Eksempel på energibesparelse
Årlig energibesparelse kWh
| Gasforbrug omregnet til kWh | 52.135 m3 x 11 kWh/m3 = | 573.485 kWh |
| Husets rumvarmebehov | 0,92 x 0,7 x 573.485 kWh = | 369.320 kWh |
| Husets brugsvandsbehov | 0,92 x 0,3 x 573.485 kWh = | 158.280 kWh |
| Elforbrug supplerende varmepumpe |
0,95 x 369.320 kWh/3,2 = | 109.642 kWh |
| Gasforbrug resterende | (0,05 x 369.320 + 158.280) kWh/0,92 = | 192.115 kWh |
| Gasforbrug besparelse | 573.485 kWh – 192.115 kWh = | 381.370 kWh |
Årlig økonomisk besparelse kr.
| Omkostninger gas, gammel kedel | 52.135 m3 x 13,80 kr./m3 = | 719.463 kr. |
| Omkostninger el, supplerende varmepumpe | 4.000 kWh x 2,70 kr./kWh + (109.642 -4.000) kWh x 1,60 kr./kWh = |
179.827 kr. |
| 192.115 kWh/11 kWh/m3 = | ||
| Omkostninger resterende gasforbrug | 17.465 m3 x 13,80 kr./m3 = | 241.017 kr. |
| Besparelse | 719.463 kr. – 179.827 kr. – 241.017 kr. = | 298.619 kr. |
Årlig CO₂-besparelse kg
| CO2 udledning (gas gammel kedel) | 573.485 kWh x 0,205 kg/kWh = | 117.564 kg |
| CO2 udledning (varmepumpe og resterende gas) | 109.642 kWh x 0,211 kg/kWh - 192.115 kWh x 0,205 kg/kWh = |
62.518 kg |
| Besparelse i kg | 117.564 kg – 62.518 kg = | 55.046 kg |
| Besparelse i tons | 55 tons |
Forudsætninger
I en etageejendom på 4.300 m2 med et forbrug på 52.135 m3 gas pr. år suppleres en nyere god kedel med en luft-vand-varmepumpe. Den nyere gode kedel dækker fortsat det varme brugsvandsforbrug.
Den samlede årsnyttevirkning i det eksisterende kedelanlæg er 92 %, svarende til at husets faktiske totale varmebehov er 527.600 kWh. Heraf udgør det varme brugsvand 30%. Der forudsættes samme virkningsgrad ved rumvarme og varmt brugsvand.
Rumvarmebehov og fremløbstemperatur er hhv. 240 kW og 75°C ved dimensionerende udetemperatur på -12°C.
Den supplerende varmepumpe dækker rumvarmebehovet ned til en udetemperatur på -2°C, det såkaldte bivalentpunkt. Resten dækkes af den eksisterende kedel. Dækningsgraden af varmepumpen er beregnet til 95 % af rumvarmebehovet.
Årsdriftseffektfaktoren for varmepumpen er beregnet til 3,2.
I eksemplet er der beregnet udgifter til el med reduceret elafgift. Reduktion af elafgift kan opnås, når bygningen er registreret som el-opvarmet i BBR, og der er separat aftagemåler til fælles-el.
- Gaspris: 13,80 kr./m3
- Elpris ved fuld elafgift: 2,70 kr./kWh
- Elpris ved reduceret elafgift for elforbrug over 4000 kWh/år: 1,60 kr./kWh
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
Anbefaling til dimensionering af luft-vandvarmepumpeanlæg til varmecentral skal fastsættes ud fra nedenstående kriterier:
- Ved delvis konvertering skal der ved dimensionering af varmepumperne tages højde for at den nye samlede varmeinstallation kan leve op til kravene i DS 469.
- Ved delvis konvertering, hvor en eller flere eksisterende gaskedler beholdes i varmecentralen skal varmepumpen dimensioneres til at kunne dække hele varmebehovet over en fastsat udetemperatur, kaldet ”bivalenttemperaturen” f.eks. -7 °C. Når udetemperaturen falder under bivalenttemperaturen, suppleres der med varme fra gaskedlerne, hvor de enten dækker hele varmebehovet eller blot den del af varmebehovet, som overstiger varmepumpens kapacitet.
- Afkølingen i varmeaftagersystemet skal holdes så lille som muligt, for at kunne opnå en lav fremløbstemperatur. En lille afkøling sikres ved at skabe et stort flow.
- Ved delvis konvertering, hvor man beholder noget af gasinstallationen, kan det være fordelagtigt at have gaskedlerne til at dække varmtvandsbehovet. Det giver en mere enkel installation og mulighed for at vælge en varmepumpe, der ikke behøver at kunne levere den høje fremløbstemperatur, som varmt brugsvand kræver. Alternativt kan man lade gaskedlen levere det sidste temperaturløft til varmt brugsvand, således at varmepumpen kan dække noget af brugsvandsbehovet indenfor dens temperaturområde.
- Der skal undersøges, hvor meget strømkapacitet der er etableret til den elinstallation, hvor varmepumpen tilkobles. Der er ekstra omkostninger forbundet med at forøge strømkapaciteten.
Krav til eksisterende varmeinstallation
Varmepumper har et angivet arbejdsområde for udetemperatur og fremløbstemperatur specificeret af producenten. Typisk vil luft-vandvarmepumper til boligopvarmningsformål maksimalt kunne levere en fremløbstemperatur på ca. 60 °C. Der findes dog produkter, der kan levere højere temperaturer.
For at opnå effektiv varmepumpedrift skal varmepumpen levere så lav fremløbstemperatur som muligt til varmeaftageren.
Der skal benyttes lave fremløbs- og returtemperaturer i varmeanlægget, hvilket betyder, at radiatorernes samlede areal skal være stort nok til at kunne dække det dimensionerende varmetab ved de lave temperaturer. Hvis en beregning viser, at radiatorarealet ikke er stort nok, må det øges. Alternativt må fremløbstemperaturen hæves, hvilket medfører lavere effektivitet af varmepumpen og lavere årlig dækningsgrad af varmebehovet for varmepumpen.
For 1-strengs anlæg skal ventilerne vælges med stor Kv-værdi (lille modstand og stor åbning). Vælg altid ventiler beregnet for 1-strengssystemer (følg ventilleverandørens anvisninger)
Hvis varmepumpen skal levere varmt brugsvand, skal kapaciteten i varmtvandsbeholderens undersøges i forhold til varmepumpens fremløbstemperatur og maksimale temperatur.
1. Varmeanlæg
For at drifte varmepumpen energieffektivt og ved driftssupplement med naturgaskedel 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. 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.
Hvis hedefladerne er store nok til at dække varmebehov med lav fremløbstemperatur ved lave udetemperaturer, bør man overveje at lave en fuld konvertering til varmepumper.
2. 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 varmepumpens udedel.
3. Rørisolering
Rørisoleringen skal udføres, så den lever op til gældende regler i forskrifter vedrørende vand- og varmeinstallationer, herunder DS 452 for tekniske installationer.
4. El-tilslutning af kedel, cirkulationspumpe og automatik
Vvs-installatører må gerne tilslutte kedel og pumper mm. til eksisterende installation/afbryder, men hvis der skal etableres nye eltavler eller faste elinstallationer, skal dette foretages af en autoriseret el-installatør.
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.
5. Elkapacitet
Ved dimensionering af varmepumpeinstallationen skal der undersøges, hvor meget elkapacitet der er til rådighed til varmepumpeinstallationen i ejendommens eksisterende elinstallation.
Der skal beregnes et Ampere-behov for varmepumpeinstallationen, og hvis der mangler kapacitet i ejendommens elinstallation, skal der fremføres mere kapacitet ved at få opgraderet eltilslutning til ejendommen. Det lokale elforsyningsselskab skal kontaktes for at få opgraderet eltilslutningen til ejendommen.
Der er væsentlige ekstraomkostninger forbundet med at forøge elkapaciteten, så det bør overvejes, hvor stor en varmepumpeinstallation der er behov for, da der ligger et økonomisk optimum mellem de samlede investeringsomkostninger og den samlede besparelse.
6. Indregulering af brænder
Ved installation af centralvarmekedler med gasblæseluftbrænder skal brænderen indreguleres. Med hensyn til indregulering af gasblæseluftbrændere henvises til gasreglementet.
7. Isolering af kedel
Store gasfyrede centralvarmekedler skal varmeisoleres. Overfladetemperaturen på kedlernes udvendige flader bortset fra luger og lignende bør ikke overstige 35°C ved en rumtemperatur på 20°C.
Hvad siger BR18?
Krav til funktionsafprøvning
Der skal udføres en funktionsafprøvning af varmepumpeanlæg før ibrugtagning. Varmepumper er indeholdt og defineret i DS 469. Funktionsafprøvningen skal påvise om varmepumpeanlægget overholder bygningsreglementets krav til:
- Indregulering af vand- eller luftstrømme
- Styring
Relevante standarder for funktionsafprøvning af luft-vand-varmepumpeanlæg omfatter:
- DS 469
For vejledninger til udførelse af funktionsafprøvning henvises til:
Videncentrets vejledning om funktionsafprøvning af gashybridvarmeanlæg
For regler vedrørende funktionsafprøvning henvises til: