Hur fungerar bergvärmepumpen?

För att bättre förstå hur en bergvärmepump fungerar är det värt att ta en titt på systemets uppbyggnad. Själva värmepumpen är placerad ovanför jordytan och har förutom kompressorn två värmeväxlare - förångaren och kondensom. I praktiken används antingen bergvärme eller jordvärme för att utvinna värme ur marken.

Jordvärme eller bergvärme förser värmepumpen med värmeenergi  

Geotermiska kollektorer sänks djupt ner i jorden med hjälp av borrhål. Jordvärmekollektorer ligger däremot strax under ytan, men har större ytor som kan absorbera värmeenergin. Båda består av en sluten krets i vilken en frosttålig vätska (brine) kan cirkulera. En integrerad pump ser till att brine/köldbärarvätskan fortsätter att röra på sig och överför värmen från marken till värmepumpen.

Ett köldmedium förångar med den värmeenergi som erhålls genom bergvärme eller jordvärmekollektorer. På grund av dess speciella termiska egenskaper förändras dess fysiska tillstånd vid låga temperaturer. Med tillförd värme förångas köldmediet och dess temperatur ökar. För att höja denna till den önskade nivån komprimeras köldmedieångan med en kompressor. Detta ökar inte bara trycket utan också temperaturen. I en andra värmeväxlare (kondensor) överför köldmedieångan den tidigare genererade värmen till värmesystemet och kondenserar. Innan det återkondenserade köldmediet kan absorbera jordvärme igen, expanderas det först i en expansionsventil. I processen sjunker både dess temperatur och tryck. När det senare har nått sitt ursprungliga tillstånd kan processen börja om igen.

Hur effektiv är bergvärmepumpen?

Värmepumpen genererar värme genom att först förånga köldmediet med den omgivande energin och sedan komprimera det. Värmepumpen behöver drivström för denna kompressionsprocess.

VDI-riktlinje 4650 används för att förutsäga effektiviteten hos ett system av detta slag. Denna beräkningsmetod beräknar en säsongseffektfaktor utifrån värmepumpens COP och olika systemparametrar. COP anger det momentana förhållandet mellan den genererade nyttiga värmen och den drivkraft som används i form av elektricitet under standardiserade förhållanden. SPF eller SCOP är i sin tur summan av alla COP som har inträffat under ett år. För att fastställa det faktiska SPF måste värme- och elmängderna (avlästa från värme- och elmätarna) beaktas tillsammans.

Skillnaden mellan värmekällans och värmesystemets framledningstemperatur har en avgörande inverkan på systemets effektivitet. Om t.ex. utgångstemperaturen är tio grader Celsius och framledningstemperaturen 30 grader Celsius behöver bergvärmepumpen bara öka köldmediet med 20 grader Celsius. Om värmesystemet består av radiatorer med små ytor och en minsta framledningstemperatur på 50 grader Celsius måste kompressorn använda dubbelt så mycket energi för att uppnå den temperatur som krävs.

Bergvärmepumpar som enda värmekälla

Tack vare den relativt konstanta värmekällan med hög nivå arbetar bergvärmepumpar mycket effektivt året runt. Beroende på användningsområdet ger de vanligtvis tillräcklig uppvärmning och tappvarmvatten som enda värmeproducent. I vissa fall kan även kombinerad drift med ett befintligt värmesystem vara meningsfull. Det senare kan kopplas på vid toppbelastningar och garanterar en hög komfort i bostadsutrymmena hela tiden. För att säkerställa en ekonomisk drift måste flera faktorer beaktas i förväg. Detaljerad information och tips om detta hittar du i avsnittet Värmepump.