| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste |

CO₂ som kølemiddel i varmepumper

Bilag A Oplæg til konstruktionsløsninger – Brugsvands varmepumper

Formål med oplægget:

Målet med oplægget er at få opsummeret og skitseret en række forskellige konstruktionsideer til hvordan en varmepumpe med CO₂ kan opbygges. Derefter gøres et valg af en række løsningsmuligheder som man vil undersøge nærmere.

Overordnet krav til løsningen:

Det overordnede krav til løsningen er at varmepumpen skal indvinde energien fra ventilationsluften. Den indvundne varme benyttes til at opvarme husets brugsvand, eventuelt overskud skal måske benyttes til supplerende opvarmningskilde for rumopvarmning. Der skal eventuelt være mulighed for opvarmning af brugsvandet ved hjælp af en ekstern energikilde.

Systemløsning 1: Gennemstrømningsvarmepumpe

Idegrundlag:

Varmepumpen er dimensioneret så stor at den har tilstrækkelig ydelse til at opvarme det indløbende kolde vandværksvand op til tapnings temperatur. For at kunne opfylde kravet til aftapningsvolumenet ved 2 tap til badekar med 30 minutters mellemrum er det dog nødvendigt med en mindre beholder. Et mål med konstruktionen er at den ikke kommer til at fylde mere end en ganske almindelig gasinstallation, med gasfyr og væghængt beholder.

Muligheder for opbygning:

A: Indeunit med forbindelse til beholderen
B: Udeunit med forbindelse til beholderen

Fordele:

	Beholderen kan spares væk, herved mindskes det nødvendige installationsvolumen ved kunden og varmepumpen kan eventuelt laves som en væghængt unit i lighed med de gasunits, der i dag forefindes på markedet.
	Varmgassen fra varmepumpen kan nedkøles til et temperatur- niveau som er ca. 4 K over brugsvandetsindløbstemperatur, herved opnås den maksimalt opnåelige effektfaktor for varmepumpen idet en maksimale nedkøling af hotgassen er opnået.
	Fleksibel med hensyn til opstilling og placering.

Ulemper:

Varmepumpe kapaciteten skal være stor for at kunne dække den nødvendige kapacitet. Dette betyder at fordamperen kommer til at være bestemmende for varmepumpens fysiske størrelse.

Beregning af nødvendig varmepumpe og beholder størrelse:

Som minimums krav til beholderkapaciteten er at den skal kunne indeholde energimængden svarende til et tap til badekarret. Kravet til varmepumpen er, at den skal kunne levere energi-mængden for 1 tap til badekarret, indenfor en periode svarende til en perioden mellem første og andet tap samt anden tappeperiode.

En minimumseffekt af denne størrelse for varmepumpen medfører desuden at den kan dække det meste af husets opvarmningsbehov. En mulighed for at mindske varmepumpens størrelse er at kombinere varmepumpen med et elvarmelegeme .

Beregning af beholder volumener ved forskellige temperaturer ved en indgående vandtemperatur på 10 °C:

Ved 50 °C 93,4 l

Ved 55 °C 83,0 l

Ved 60 °C 74,7 l

Ved 70 °C 62,3 l

Dette betyder at beholdervolumenet minimum skal være på 74,7 l.

Skitse af VP-unit:

Systemløsning 2: Brugsvandsvarmepumpe

Idegrundlag:

Varmepumpen er opbygget som en almindelig varmepumpe, som genvinder energien fra ventilationsluften eller udeluften til opvarmning af brugsvand.

Princippet for opbygningen er kendt i blandt andet Vestthermīs nuværende varmepumper.

Opvarmningen af beholderen sker ved at en kondensatoren er snoet omkring denne. For at mindske gastemperaturen mest muligt er der påsat en gaskøler som veksler mod det indløbende kolde brugsvand. Beholderen der benyttes er en ganske almindelig beholder, hvor der snos et kondensator rør omkring. Det skal dog klarlægges om en varmeovergang mellem kølemiddel og brugsvand er tilstrækkelig.

Fordele:

	Der kan benyttes en ganske almindelig standard beholder.
	Kondensatorens placering udenpå beholderen betyder at kalkproblemerne minimeres i forhold til hvis den sidder i beholderen.
	Varmepumpen kan opbygges med basis i de varmepumper der produceres på nuværende tidspunkt ved Vesttherm.
	Ved brugsvandsaftapning afkøles varmgassen maksimalt.
	Prisbillig varmepumpe

Ulemper:

Kan ikke producere varme til opvarmning af huset.

Skitse af VP-unit:

Systemløsning 3: Brugsvandsvarmepumpe forberedt for centralvarmeopvarmning

Idegrundlag:

Varmepumpen er opbygget som en varmepumpe, som genvinder energien fra ventilationsluften og udeluften. Energien benyttes til opvarmning af brugsvandet og som supplerende centralvarme. Kondensatoren er placeret udenfor brugsvandet for at mindske kalkproblemer. Princippet er dog at kondensator/gaskøler er integreret i beholderunitten

Fordele:

	Der er mulighed for supplerende rumopvarmning
	Kondensatorens placering udenpå beholderen betyder at kalkproblemerne minimeres i forhold til hvis den sidder i beholderen.

Ulemper:

Beholderne med kondensatoren skal produceres specielt til denne varmepumpetype, da kondensatoren skal integreres i kappen.

Skitse af VP-unit: Se her

Systemløsning 4: Brugsvandsvarmepumpe forberedt for centralvarmeopvarmning

Idegrundlag:

Varmepumpen er opbygget som en varmepumpe som genvinder energien fra ventilationsluften og udeluften. Energien benyttes til opvarmning af brugsvand og supplerende centralvarme. Princippet for denne løsning er at selve varmepumpedelen er en selvstændig enhed og beholderne er traditionelle beholdere som opvarmes med centralvarmevandet. Desuden er der dobbeltveksling mellem kølemiddel og beholder.

Fordele:

	Der er mulighed for supplerende rumopvarmning
	Der er stor fleksibilitet i valget af beholdere, da standard beholder kan benyttes.
	Varmepumpe unitten kan opbygges og testes som selvstændig enheder

Ulemper:

Lidt dyrere opbygning

Skitse af VP-unit:

| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste | | Top |