Luftvärmepumpar har länge haft rykte om sig att vara ett utmärkt alternativ till dyra uppvärmningsalternativ som olja eller elektriska golvlister, men många märken brister när det gäller att prestera bra i kallare temperaturer. Det har ändrats med introduktionen av värmepumpar för kallt väder, vilket är värmepumpar som är särskilt utformade för kallt väder, som vår luft till vatten-värmepump.
Men vad är det som gör en värmepump lämplig för kallt väder? Och vad betyder den termen egentligen? Även om många värmepumpar marknadsförs som värmepumpar för kallt klimat är tyvärr få utrustade med funktioner som gör att de presterar bättre än konventionella värmepumpar när temperaturen sjunker, och få tillverkare anger värmepumpens effektiva temperaturområde.
Vi ska ändra på det idag genom att gå igenom de unika funktioner som gör att våra luftvärmepumpar presterar bättre vid kallt väder, och visa dig de faktiska verkningsgrader som våra värmepumpar uppnår vid olika utomhustemperaturer.
Inspirerad design
När det gäller maskinens övergripande utformning använde vi oss av vår erfarenhet och kunskap inom området för jordvärmepumpar för att informera om luftvärmepumparnas design. Geotermiska värmepumpar är de ultimata värmepumparna för kallt väder (vilket vi förklarar närmare nedan), delvis på grund av att värmepumpen är placerad inne i hemmet i ett torrt, konditionerat utrymme. Att placera värmepumpen inomhus minskar slitaget på värmepumpens huvudkomponenter och ökar maskinens livslängd.
Det är därför som de nordiska luftvärmepumparna har majoriteten av sina komponenter placerade inomhus, där de är skyddade från väder och vind och säkra från moder natur. De enda delar av värmepumpen som är placerade utomhus är:
- värmeväxlaren
- fläkten som förflyttar luften över värmeväxlaren
- den elektroniska expansionsventilen
Intelligent avfrostningslogik
När en värmepump arbetar i värmeläge ansamlas frost på den yttre värmeväxlaren. Detta är ett naturligt förekommande fenomen, men frosten fungerar som en isolator och minskar värmepumpens effektivitet genom att minska värmeöverföringen från uteluften till värmeväxlaren. För att eliminera frosten går värmepumpen igenom en avfrostningscykel där den övergår till kylningsläge. I kylningsläget flyttar den värme från hemmet till uteluften. Värmepumpen smälter frosten, växlar tillbaka till värmeläge och fortsätter att värma upp bostaden. De flesta luftvärmepumpar avfrostar på en timer, vilket kan leda till partiell avfrostning (där en del av spolen inte avfrostas helt) eller för många onödiga avfrostningar, vilket är ineffektivt.
Alla nordiska luftvärmepumpar är utrustade med intelligent avfrostningslogik. Intelligent avfrostningslogik är ett program som körs av värmepumpens styrkort och som använder flera ingångar för att avgöra exakt när värmepumpen behöver köra en avfrostningscykel på uteluftsbatteriet. Eftersom den intelligenta avfrostningslogiken ser till att värmepumpen endast avfrostar när det är nödvändigt, maximerar programmet automatiskt värmepumpens effektivitet och minimerar driftskostnaderna.
Smart fläktdrift
Ett problem som ofta nämns av husägare med värmepumpar som inte är konstruerade för kallt väder är att snö ofta täpper till utomhusenheten, vilket hindrar den från att fungera. Med en nordisk luftvärmepump skickar en utomhustemperaturgivare, när utomhustemperaturen sjunker till den punkt där snö är möjlig, en signal till styrkortet för att sätta igång utomhusfläkten med låg hastighet, även om värmepumpen inte är igång. Denna fläktdrift med låg hastighet hindrar snö från att byggas upp inuti enheten.
Vi har lagt till ett bensats och tagit bort en dräneringsskål
Värmepumpens utomhusdel har två andra funktioner som gör att den är unikt utformad för drift i kallt väder. För det första finns det ingen dräneringsplatta på värmepumpens botten, i själva verket finns det ingen botten alls. Detta är för att kondensvatten inte ska droppa från värmeväxlaren och frysa, vilket kan leda till att det samlas i pannan och/eller att värmeväxlaren går sönder. Istället kommer fukten att droppa av direkt på marken. Utomhusdelen av värmepumpen levereras också med en valfri bensats för att lyfta den upp och bort från snön så att den inte begravs i en snödriva om moder natur bestämmer sig för att komma på besök.
Luftkälla & Geotermisk värmepump Effektivt temperaturområde
Vidare våra luftvärmepumpar fungerar ner till -4°F (-20°C), men ju kallare uteluften är, desto hårdare måste värmepumpen arbeta för att producera värme till ditt hem. Du kan mäta hur väl en värmepump producerar värme med hjälp av en formel som kallas prestandakoefficient.
Prestandakoefficienten mäter i huvudsak hur mycket energiutbyte som produceras för en specifik energitillförsel och uttrycker det som ett tal. Om en värmepump till exempel kräver 1 watt energi in för att producera 4 watt energi ut har den en COP eller 4/1 eller 4,0. De extra tre watt energin kommer antingen från luften (för luftvärmepumpar) eller från jorden (för geotermiska värmepumpar). Du kan hitta en mer detaljerad förklaring av värmepumpens COP på länken.
Geotermiska värmepumpar har en jämn COP eftersom deras värmekälla (marken) aldrig fluktuerar i temperatur. Marken håller alltid en konstant temperatur, oavsett hur kallt eller varmt det är ute. Denna stabila värmekälla gör geotermiska värmepumpar till den ultimata värmepumpen för kallt väder, men luftvärmepumpar kan fortfarande få jobbet gjort. Luftvärmepumpar har en fluktuerande COP eftersom deras värmekälla (luften) fluktuerar när säsongen förändras.
För att hjälpa till att ta bort en del av mysteriet med dessa fluktuerande COP:er och ge dig en uppfattning om värmepumpens effektiva temperaturintervall och verkningsgrad vid frusna utomhustemperaturer har vi kartlagt hur våra värmepumpar presterar vid olika temperaturer.
Data ovan är hämtade från en ATW-65 och motsvarande geotermisk värmepump (W-65) på både en öppen och sluten geotermisk markslinga.
Som du kan se fungerar luftvärmepumpen bättre ju varmare utomhusluften är. När uteluftstemperaturen sjunker måste värmepumpen arbeta hårdare, så den blir mindre effektiv. COP fortsätter att sjunka tills vi når en utomhustemperatur på -4°F (-20°C). -4°F är den nedre gränsen för vår luftvärmepumps effektiva temperaturområde. Vid lägre temperaturer än så stängs värmepumpen av och elektrisk reservvärme tar över. Reservvärmen skyddar kompressorn och bevarar maskinens livslängd. Reservvärmen kan också komma igång periodvis i varmare temperaturer om värmepumpen ensam inte kan tillgodose ditt hems värmebelastning. Elektrisk reservvärme har en COP på 1,0.
Du kommer också att märka att jordvärmepumpens ledningar är högre och förblir konstanta. Det beror på att marken inte fluktuerar i temperatur på samma sätt som utomhusluften gör, så en jordvärmepump förlorar aldrig i effektivitet (utom i extrema fall) och behöver aldrig reservvärme. Luftvärmepumpar kan optimeras för att utföra uppvärmning i kallt väder, men jordvärmepumpar kommer alltid att vara den ultimata värmepumpen för kallt väder.