En luftvarmepumpe har tre cyklusser:

Opvarmningscyklussen: Tilførsel af termisk energi til bygningen

Afkølingscyklussen: Fjernelse af termisk energi fra bygningen

Afrimningscyklussen: Fjernelse af rim opbygget på den udendørs spoler

Opvarmningscyklussen

Under opvarmningscyklussen tages varme fra udeluften og “pumpes” indendørs.

• Først passerer det flydende kølemiddel gennem ekspansionsanordningen og skifter til en lavtryksvæske/dampblanding. Den går derefter til udendørsspiralen, der fungerer som fordamperspole. Det flydende kølemiddel absorberer varme fra udeluften og koger og bliver til en lavtemperaturdamp.
• Denne damp passerer gennem vendeventilen til akkumulatoren, som opsamler eventuel tilbageblivende væske, før dampen kommer ind i kompressoren. Dampen bliver derefter komprimeret, hvilket reducerer dens volumen og får den til at varme op.
• Til sidst sender vendeventilen gassen, som nu er varm, til indendørsspolen, som er kondensatoren. Varmen fra den varme gas overføres til indeluften, hvilket får kølemidlet til at kondensere til en væske. Denne væske vender tilbage til ekspansionsanordningen, og cyklussen gentages. Indendørsspiralen er placeret i kanalsystemet.

Varmepumpens evne til at overføre varme fra udeluften til huset afhænger af udetemperaturen. Når denne temperatur falder, falder varmepumpens evne til at optage varme også. For mange luftvarmepumpeinstallationer betyder det, at der er en temperatur (kaldet det termiske balancepunkt), når varmepumpens varmekapacitet er lig med husets varmetab. Under denne udendørs omgivelsestemperatur kan varmepumpen kun levere en del af den varme, der kræves for at holde boligen behagelig, og der kræves tilskudsvarme.

Det er vigtigt at bemærke, at langt de fleste luftvarmepumper har en minimumsdriftstemperatur, under hvilken de ikke er i stand til at fungere. For nyere modeller kan dette variere fra mellem -15°C til -25°C. Under denne temperatur skal der anvendes et supplerende system til at give opvarmning til bygningen.

Afkølingscyklussen

Den ovenfor beskrevne cyklus er vendt for at køle huset om sommeren. Enheden tager varme ud af indeluften og varmer udeluften op.

• Som i opvarmningscyklussen passerer det flydende kølemiddel gennem ekspansionsanordningen og skifter til en lavtryksvæske/dampblanding. Det går derefter til den indendørs spiral, der fungerer som fordamper. Det flydende kølemiddel absorberer varme fra indeluften og koger og bliver til en lavtemperaturdamp.
• Denne damp passerer gennem vendeventilen til akkumulatoren, som opsamler eventuel resterende væske, og derefter til kompressoren. Dampen bliver derefter komprimeret, hvilket reducerer dens volumen og får den til at varme op.
• Til sidst passerer gassen, som nu er varm, gennem vendeventilen til udendørsspiralen, der fungerer som kondensator. Varmen fra den varme gas overføres til udeluften, hvilket får kølemidlet til at kondensere til en væske. Denne væske vender tilbage til ekspansionsanordningen, og cyklussen gentages.

Under kølecyklussen affugter varmepumpen også indeluften. Fugt i luften, der passerer over indendørsspolen, kondenserer på spolens overflade og opsamles i en gryde i bunden af ​​spolen. Et kondensafløb forbinder denne gryde med husets afløb.

Afrimningscyklussen

Hvis udetemperaturen falder til nær eller under frysepunktet, når varmepumpen kører i varmetilstand, vil fugt i luften, der passerer over den udvendige spiral, kondensere og fryse på den. Mængden af ​​frostopbygning afhænger af udendørstemperaturen og mængden af ​​fugt i luften.

Denne frostopbygning reducerer effektivitet ved at reducere dens evne til at overføre varme til kølemidlet. På et tidspunkt skal frosten fjernes. For at gøre dette skifter varmepumpen til afrimningstilstand. Den mest almindelige tilgang er:

• Først skifter vendeventilen enheden til køletilstand. Dette sender varm gas til udendørsspiralen for at smelte frosten. Samtidig lukkes udendørsventilatoren, som normalt blæser kold luft hen over spolen, for at reducere den varmemængde, der skal til for at smelte frosten.
• Mens dette sker, køler varmepumpen luften i kanalsystemet. Varmesystemet vil normalt opvarme denne luft, da den er fordelt i hele huset.

En af to metoder bruges til at bestemme, hvornår enheden går i afrimningstilstand:

• Efterspørgselsfrost-kontroller overvåger luftstrøm, kølemiddeltryk, luft- eller spoletemperatur og trykforskel over den udendørs spiral for at detektere frostakkumulering.
• Tid-temperatur afrimning startes og afsluttes af en forudindstillet intervaltimer eller en temperaturføler placeret på den udvendige spole. Cyklussen kan startes hvert 30., 60. eller 90. minut afhængigt af klimaet og systemets design.

Unødvendige afrimningscyklusser reducerer varmepumpens sæsonbestemte ydeevne. Som følge heraf er efterspørgselsfrostmetoden generelt mere effektiv, da den kun starter afrimningscyklussen, når det er nødvendigt.

Supplerende varmekilder

Da luftvarmepumper har en minimum udendørs driftstemperatur (mellem -15°C til -25°C) og reduceret varmekapacitet ved meget kolde temperaturer, er det vigtigt at overveje en supplerende varmekilde til luftvarmepumpen. Tilskudsvarme kan også være påkrævet, når varmepumpen afrimer. Forskellige muligheder er tilgængelige:

Alt elektrisk: I denne konfiguration er varmepumpedriften suppleret med elektriske modstandselementer placeret i kanalsystemet eller med elektriske elpaneler. Disse modstandselementer er mindre effektive end varmepumpen, men deres evne til at give opvarmning er uafhængig af udetemperaturen.

Hybridsystem: I et hybridsystem bruger luftkildevarmepumpen et supplerende system såsom en ovn eller kedel. Denne mulighed kan bruges i nye installationer, og er også en god mulighed, hvor en varmepumpe tilføjes et eksisterende system, for eksempel når en varmepumpe installeres som erstatning for et centralt klimaanlæg.

Varmepumper med enkelt hastighed og variabel hastighed

Af særlig betydning, når man overvejer effektivitet, er den rolle, som nye kompressordesigns spiller for at forbedre sæsonpræstationen. Typisk er enheder, der opererer ved det minimum foreskrevne SEER og SCOP, karakteriseret ved enkelthastigheds varmepumper. Luftvarmepumper med variabel hastighed er nu tilgængelige, der er designet til at variere systemets kapacitet, så de i højere grad matcher husets varme-/kølebehov på et givet tidspunkt. Dette hjælper med at opretholde maksimal effektivitet på alle tidspunkter, også under mildere forhold, hvor der er lavere efterspørgsel på systemet.

For nylig er luftvarmepumper, der er bedre tilpasset til drift i det kolde danske klima, blevet introduceret på markedet. Disse systemer, ofte kaldet koldt klima varmepumper, kombinerer kompressorer med variabel kapacitet med forbedrede varmevekslerdesign og kontroller for at maksimere varmekapaciteten ved koldere lufttemperaturer, samtidig med at høj effektivitet opretholdes under mildere forhold. Disse typer systemer har typisk højere SEER- og SCOP-værdier

Størrelsesovervejelser

For at dimensionere dit varmepumpesystem passende, er det vigtigt at forstå dit hjems varme- og kølebehov. Det anbefales, at en opvarmnings- og køletekniker bruges til at foretage de nødvendige beregninger. Opvarmnings- og kølebelastninger bør bestemmes ved at bruge en anerkendt dimensioneringsmetode.

Dimensioneringen af ​​dit varmepumpesystem bør foretages i henhold til dit klima, varme- og kølebygningsbelastninger og målene for din installation (f.eks. maksimering af varmeenergibesparelser i forhold til at forskyde et eksisterende system i visse perioder af året). 

Hvis en varmepumpe er underdimensioneret, vil du bemærke, at det supplerende varmeanlæg vil blive brugt hyppigere. Selvom et underdimensioneret system stadig vil fungere effektivt, får du muligvis ikke de forventede energibesparelser på grund af en høj brug af et supplerende varmesystem.

Ligeledes, hvis en varmepumpe er overdimensioneret, kan den ønskede energibesparelse muligvis ikke realiseres på grund af ineffektiv drift under mildere forhold. Mens det supplerende varmesystem fungerer sjældnere, under varmere omgivelsesforhold, producerer varmepumpen for meget varme, og enheden tænder og slukker, hvilket fører til ubehag, slid på varmepumpen og stand-by strømforbrug. Det er derfor vigtigt at have en god forståelse for din varmebelastning og hvad varmepumpens driftsegenskaber er for at opnå optimale energibesparelser.

Andre udvælgelseskriterier for luftvarmepumper

Bortset fra dimensionering bør flere yderligere præstationsfaktorer overvejes:

• SCOP: Vælg en enhed med så høj en SCOP som praktisk muligt. For enheder med sammenlignelige SCOP-klassificeringer skal du kontrollere deres steady-state-klassificeringer ved –8,3°C, den lave temperaturklassificering. Enheden med den højeste værdi vil være den mest effektive i Danmark.
• Afrimning: Vælg en enhed med behovs-afrimningsstyring. Dette minimerer afrimningscyklusser, hvilket reducerer supplerende og varmepumpes energiforbrug.
• Lydvurdering: Lyd måles i enheder kaldet decibel (dB). Jo lavere værdi, jo lavere lydeffekt udsendes af udendørsenheden. Jo højere decibelniveauet er, jo højere er støjen. De fleste varmepumper har en lydstyrke på 76 dB eller derunder.

Hvis du har spørgsmål, så er du altid velkommen til at ringe til os og få gratis rådgivning. Det kan godt være lidt af en jungle at finde svar på en spørgsmål om varmepumper, hvilken der er optimal for dig og hvordan den bedst serviceres.