Utfasing av oljefyr med varmepumper Jørn Stene COWI AS – Divisjon Bygninger NTNU – Inst. energi- og prosessteknikk oljefri-kampanje COWI POWERPOINT PRESENTATION

Uteluft som varmekilde Jord eller fjell/berg som varmekilde 9. mai 2012 COWI POWERPOINT PRESENTATION

Tilført elektrisitet (W) Varmepumpens virkemåte Utnytter fornybar varme i omgivelsene eller spillvarme Varmebehov Romvarme Ventilasjonsvarme Varmtvann Q=100% Varmekilde Uteluft Fjell (berg) Jord Sjøvann Innsjøvann Ventilasjonsluft 50-80% Kjølebehov Romkjøling Tilført elektrisitet (W) W=20-50% oljefri-kampanje COWI POWERPOINT PRESENTATION

COP og energisparing med varmepumper Gjennomsnittlig COP varierer typisk mellom 2 og 5 50% COP=2 67% 33% COP=3 75% 25% COP=4 80% 20% COP=5 Effektfaktoren (COP) og dermed varmepumpens energisparing: Øker med synkende temperaturnivå i varmesystemet  Øker med økende temperaturnivå på varmekilden  oljefri-kampanje COWI POWERPOINT PRESENTATION

Varmepumpemarkedet i Norge Mer enn 500. 000 anlegg (2013) – 85 Varmepumpemarkedet i Norge Mer enn 500.000 anlegg (2013) – 85.000 nye anlegg per år oljefri-kampanje COWI POWERPOINT PRESENTATION

Uteluft som varmekilde Uteluft/luft varmepumpeanlegg – prinsipp Innedel Innedel Utedel oljefri-kampanje COWI POWERPOINT PRESENTATION

Uteluft som varmekilde Uteluft/luft varmepumpeanlegg – egenskaper Romoppvarming – kjøling Grunnlastkilde – vedovn, panelovner osv. som spisslastkilde Varmeuttak fra uteluft – varmekilde tilgjengelig overalt Varmeytelse og COP avtar med synkende utelufttemperatur Utedelen krever tidvis avriming – krever energi og kan gi evt. driftsproblemer Utedelen genererer noe støy – evt. utfordringer mht. plassering Resirkulerer luft via én eller to innedeler i boligen – krever åpen planløsning Anlegget varmer ikke varmt forbruksvann (tappevann) Investering, energisparing og levetid Lav investering da varmeopptakssystemet er en integrert del av anlegget Maks. 30-40 % energisparing pga. moderat energidekning og moderat COP Moderat levetid pga. store temperaturvariasjoner oljefri-kampanje COWI POWERPOINT PRESENTATION

Eksisterende boliger Vannbåren varme – varmedistribusjon Eldre radiatorsystemer – høy vanntemperatur Høyt effektbehov til romoppvarming i dårlig isolerte boliger Radiatorer – liten varmevekslerflate i forhold til gulvvarme Temperaturnivå og valg av oppvarmingskilde Pelletskjel – påvirkes minimalt av høyt temperaturkrav Varmepumpe – varmeytelse, energisparing og levetid påvirkes i stor grad Maks. krav til vanntemperatur på kaldeste dag bør ikke overstige 60 °C Tiltak på varmesystem ved installasjon av varmepumper Kontrollere og evt. rense rørsystem og radiatorer Kontrollere og evt. innjustere vannmengder Erstatte dagens radiatorer med nye radiatorer med større overflate Supplere dagens radiatorsystem med én eller flere viftekonvektorer oljefri-kampanje COWI POWERPOINT PRESENTATION

Uteluft som varmekilde Uteluft/vann varmepumpeanlegg – prinsipp Gulvvarmesystem Varmtvannstank «Utedel» for varmeopptak fra uteluft oljefri-kampanje COWI POWERPOINT PRESENTATION

Uteluft som varmekilde Uteluft/vann varmepumpeanlegg – egenskaper Romoppvarming og varmtvannsberedning Grunnlastkilde – el.kolber som spisslastkilde Varmeuttak fra uteluft – varmekilde tilgjengelig overalt Varmeytelse og COP avtar med synkende utelufttemperatur Utedelen krever tidvis avriming – krever energi og kan gi evt. driftsproblemer Utedelen genererer noe støy – evt. utfordringer mht. plassering Maks. vanntemperatur typisk 40-50 °C – begrensning ved høye temperaturkrav Noen få anleggstyper har 55-80 °C maksimal vanntemperatur Investering, energisparing og levetid Moderat investering da varmeopptakssystemet er en integrert del av anlegget Maks. 40-50 % energisparing pga. moderat energidekning og moderat COP Kortere levetid enn væske/vann-varmepumper pga. store temperaturvariasjoner oljefri-kampanje COWI POWERPOINT PRESENTATION

Fjell/berg som varmekilde Væske/vann bergvarmepumpe – prinsipp Varmepumpe med varmtvannsbereder Varmesystem Radiatorer, konvektorer osv. Energibrønn i fjell/berg Borehull (Ø140), 100-250 m dypt Plastrør/kollektorslange (Ø40) plasseres i borehullet – varme over- føres med sirkulerende frostvæske Stor løsmassetykkelse (grus, sand, leire) øker anleggskostnaden og reduserer anleggseffektiviteten oljefri-kampanje COWI POWERPOINT PRESENTATION

Fjell/berg som varmekilde Væske/vann varmepumpeanlegg – egenskaper Romoppvarming og varmtvannsberedning – kjøling Grunnlastkilde – el.kolber som spisslastkilde Varmeuttak fra 100-250 meter dype energibrønner i fjell Indirekte systemløsning med kollektorslange i plast med sirkulerende frostvæske Energibrønner – usynlige og støyfrie men begrensninger mht. mulig utnyttelse Svært viktig med korrekt dimensjonering/utforming/drift av brønnsystemet Maks. vanntemperatur typisk 50-60 °C – begrensning ved høye temperaturkrav Gir høy varmeleveranse og høy COP når el.prisen er høyest Investering, levetid og energisparing Relativt høy investering da energibrønnene er kostbare – større boliger Maks. 70 % energisparing oppnås ved høy energidekning og høy COP Lang levetid for korrekt dimensjonerte anlegg med lavtemperatur varmesystem oljefri-kampanje COWI POWERPOINT PRESENTATION

Jord som varmekilde Væske/vann jordvarmepumpe – prinsipp Varmepumpe med varmtvannsbereder Varmesystem Radiatorer, konvektorer osv. Jordslangesystem Plastrør (Ø40) legges på ca. 1 m dybde og med 2 m deling – varme overføres med sirkulerende frost- væske (etylenglykol) ca. 300 m2 plen for 6 kW anlegg Må ikke legges nær mur, bygninger osv. da det kan gi setningsskader oljefri-kampanje COWI POWERPOINT PRESENTATION

Jord som varmekilde Væske/vann varmepumpeanlegg – egenskaper Romoppvarming og varmtvannsberedning – kjøling Grunnlastkilde – el.kolber som spisslastkilde Varmeuttak fra jordsmonn (utfrysing av vann) – fra ca. 1 m dybde Indirekte systemløsning med kollektorslange i plast med sirkulerende frostvæske Jordslange – usynlig og støyfri men krever relativt stort areal for installasjon Svært viktig med korrekt dimensjonering/utforming/drift av jordslangesystemet Maks. vanntemp. typisk 50-60 °C – begrensning ved høye temperaturkrav Gir høy varmeleveranse og høy COP når el.prisen er høyest Investering, levetid og energisparing Lavere investering enn bergvarmeanlegg pga. billigere varmeopptakssystem Maks. 70 % energisparing oppnås ved høy energidekning og høy COP Lang levetid for korrekt dimensjonerte anlegg med lavtemperatur varmesystem oljefri-kampanje COWI POWERPOINT PRESENTATION

Uteluft som varmekilde Uteluft/vann-anlegg med CO2 som kuldemedium Bruker karbondioksid (CO2) som kuldemedium Miljøvennlig, ugiftig og ubrennbart medium Basisteknologi utviklet ved NTNU-SINTEF i Trondheim Kun luft/vann-aggregater for bolighus Kombi-anlegg – romoppvarming + varmtvann Varmtvanns-varmepumper – klart beste anvendelse! Kan levere varme ved høy temperatur (50-90 °C) Anvendelse Velegnet for lavenergihus og passivhus med lavtemperatur varmesystem Frarådes brukt i eksisterende boliger med høytemperatur varmesystem (radiatorer) – gir lav energisparing pga. lav energidekning og lav COP oljefri-kampanje COWI POWERPOINT PRESENTATION

Varmepumper – målt energisparing Eksempel – feltmålinger i Sveits, Tyskland, Danmark og Sverige Luft/vann-anlegg Væske/vann-anlegg Relativ energisparing (%) Ny feltstudie i Norge med 18 luft/vann og væske/vann- varmepumper VVS-foreningen Enova-støttet Ny feltstudie med 20 berg- varmepumper i Sverige Flere andre felt- studier i Europa Feltmålinger viser reell energisparing for hele systemet oljefri-kampanje COWI POWERPOINT PRESENTATION

Varmepumper Instrumentering av anlegget – effekt- og energimåling Måling av tilført el.effekt og avgitt varmeeffekt Dokumenterer årlig varmeleveranse og energisparing Kan brukes til å oppdage eventuelle feil med anlegget Med målinger står boligeier står mye sterkere i evt. tvistesak El.måler (kW/kWh) Separat el.måler for varmepumpeaggregat og pumper men eks. tilleggsvarme (el.varmekolber) – gir mulighet for beregne COP Varmemengdemåler (kW/kWh) Volumstrømsmåler + temperaturfølere + digitalt telleverk Måler avgitt varmeeffekt/-energi fra varmepumpen Anbefalt for alle luft/vann- og væske/vann-varmepumper oljefri-kampanje COWI POWERPOINT PRESENTATION

Informasjon om varmepumper Byggforskserien, detaljblad – SINTEF-rapport jost@cowi.no SINTEF Byggdetaljblad SINTEF Byggdetaljblad SINTEF-rapport oljefri-kampanje COWI POWERPOINT PRESENTATION

Utskrifting av oljefyr – informasjon fra Enova http://www. enova www.enova.no oljefri-kampanje COWI POWERPOINT PRESENTATION

Utskifting av oljefyr – informasjon fra Enova http://www. enova www.enova.no oljefri-kampanje COWI POWERPOINT PRESENTATION

Norges Naturvernforbund – www. oljefri Norges Naturvernforbund – www.oljefri.no Alternative oppvarmingssystemer til oljefyring Varmepumper – luft/vann-anlegg, væske/vann-anlegg (jord-/fjellvarme) Bioenergi – ved, pellet (kjel, brenner, kamin m/u vannmantel) Sol – solfanger (plan type, vakuumrør) oljefri-kampanje COWI POWERPOINT PRESENTATION

Takk for oppmerksomheten! FORNYBAR oljefri-kampanje COWI POWERPOINT PRESENTATION