Luft-Wärmepumpen haben seit langem den Ruf, eine ausgezeichnete Alternative zu teuren Heizungsoptionen wie Öl oder elektrischen Fußleisten zu sein, aber viele Marken sind unzureichend, wenn es darum geht, bei kälteren Temperaturen gut zu funktionieren. Das hat sich mit der Einführung von Kaltwetter-Wärmepumpen geändert, d. h. Wärmepumpen, die speziell für kaltes Wetter ausgelegt sind, wie unsere Luft/Wasser-Wärmepumpe.
Aber was macht eine Wärmepumpe für kaltes Wetter geeignet? Und was bedeutet dieser Begriff überhaupt? Leider werden zwar viele Wärmepumpen als kältetaugliche Wärmepumpen beworben, aber nur wenige sind mit Funktionen ausgestattet, die sie bei sinkenden Temperaturen besser machen als herkömmliche Wärmepumpen, und nur wenige Hersteller geben den effektiven Temperaturbereich der Wärmepumpe an.
Wir werden das heute ändern, indem wir Ihnen die einzigartigen Merkmale vorstellen, die unsere Luftwärmepumpen bei kaltem Wetter besser machen, und Ihnen die tatsächlichen Wirkungsgrade zeigen, die unsere Wärmepumpen bei verschiedenen Außentemperaturen erreichen.
Inspiriertes Design
Wenn es um das Gesamtlayout der Maschine geht, haben wir unsere Erfahrung und unser Wissen im Bereich der geothermischen Wärmepumpen genutzt, um das Design der Luftwärmepumpen zu beeinflussen. Erdwärmepumpen sind die ultimativen Wärmepumpen für kaltes Wetter (was wir weiter unten erläutern werden), auch weil die Wärmepumpe im Haus in einem trockenen, klimatisierten Raum untergebracht ist. Die Unterbringung der Wärmepumpe in einem Innenraum verringert den Verschleiß der Hauptkomponenten der Wärmepumpe und erhöht die Langlebigkeit des Geräts.
Deshalb befinden sich bei nordischen Luftwärmepumpen die meisten Komponenten im Innenraum, wo sie der Witterung ausgesetzt und vor Mutter Natur sicher sind. Die einzigen Teile der Wärmepumpe, die sich im Freien befinden, sind:
- der Wärmetauscher
- der Ventilator, der die Luft über den Wärmetauscher bewegt
- das elektronische Expansionsventil
Intelligente Abtaulogik
Wenn eine Wärmepumpe im Heizbetrieb läuft, sammelt sich am Außenwärmetauscher Frost an. Dies ist ein natürliches Phänomen, aber der Reif wirkt wie ein Isolator und verringert die Effizienz der Wärmepumpe, indem er die Wärmeübertragung von der Außenluft zum Wärmetauscher reduziert. Um den Reif zu beseitigen, durchläuft die Wärmepumpe einen Abtauzyklus, bei dem sie in den Kühlmodus wechselt. Im Kühlmodus transportiert sie Wärme aus dem Haus in die Außenluft. Die Wärmepumpe lässt den Frost schmelzen, schaltet zurück in den Heizmodus und heizt das Haus weiter. Die meisten Luft-Wärmepumpen tauen mit einer Zeitschaltuhr ab, was dazu führen kann, dass ein Teil des Wärmetauschers nicht vollständig abgetaut wird oder zu viele unnötige Abtauvorgänge stattfinden, was ineffizient ist.
Alle Nordic Luft-Wärmepumpen sind mit einer intelligenten Abtaulogik ausgestattet. Die intelligente Abtaulogik ist ein Programm, das von der Steuerplatine der Wärmepumpe ausgeführt wird und anhand mehrerer Eingaben genau bestimmt, wann die Wärmepumpe einen Abtauzyklus am Außenluftregister durchführen muss. Da die intelligente Abtaulogik sicherstellt, dass die Wärmepumpe nur dann abtaut, wenn es notwendig ist, maximiert dieses Programm automatisch die Effizienz der Wärmepumpe und minimiert die Betriebskosten.
Smart Fan Operation
Ein Problem, das von Hausbesitzern mit Wärmepumpen, die nicht für kaltes Wetter ausgelegt sind, häufig genannt wird, ist, dass Schnee oft das Außengerät verstopft und es dadurch nicht mehr funktioniert. Bei einer Nordic Luft-Wärmepumpe sendet ein Außentemperatursensor ein Signal an die Steuerplatine, wenn die Außentemperatur auf einen Wert sinkt, bei dem Schnee möglich ist, und schaltet den Außenlüfter mit niedriger Geschwindigkeit ein, auch wenn die Wärmepumpe nicht läuft.
Wir haben einen Fußbausatz hinzugefügt und eine Auffangwanne entfernt
Der Außenteil der Wärmepumpe hat zwei weitere Merkmale, die sie einzigartig für den Betrieb bei kaltem Wetter machen. Erstens gibt es an der Unterseite der Wärmepumpe keine Auffangwanne, sondern überhaupt keinen Boden. Dadurch wird verhindert, dass Kondenswasser vom Wärmetauscher abtropft und gefriert, wodurch es sich in der Wanne ansammeln und/oder das Register zerstören könnte. Stattdessen tropft die Feuchtigkeit direkt auf den Boden ab. Der Außenteil der Wärmepumpe wird außerdem mit einem optionalen Fußbausatz geliefert, mit dem er hochgehoben und vom Schnee entfernt werden kann, damit er nicht in einer Schneewehe begraben wird, falls Mutter Natur sich entschließt, zu kommen.
Luftwärmepumpe & Geothermische Wärmepumpe Effektiver Temperaturbereich
Während unsere Luftwärmepumpen bis zu -20°C (-4°F) arbeiten, muss die Wärmepumpe umso härter arbeiten, je kälter die Außenluft ist, um Wärme für Ihr Haus zu erzeugen. Wie gut eine Wärmepumpe Wärme erzeugt, lässt sich mit einer Formel messen, die als Leistungszahl bezeichnet wird.
Die Leistungszahl misst im Wesentlichen, wie viel Energie für eine bestimmte Energiezufuhr erzeugt wird, und drückt dies in einer Zahl aus. Wenn eine Wärmepumpe zum Beispiel 1 Watt Energie benötigt, um 4 Watt Energie zu erzeugen, hat sie eine Leistungszahl von 4/1 oder 4,0. Die zusätzlichen drei Watt Energie kommen entweder aus der Luft (bei Luftwärmepumpen) oder aus dem Erdreich (bei Erdwärmepumpen). Ausführlichere Erklärungen zur Leistungszahl von Wärmepumpen finden Sie unter diesem Link.
Erdwärmepumpen haben eine konstante Leistungszahl, weil ihre Wärmequelle (das Erdreich) niemals Temperaturschwankungen unterliegt. Das Erdreich hat immer eine konstante Temperatur, egal wie kalt oder heiß es draußen ist. Diese stabile Wärmequelle macht Erdwärmepumpen zur ultimativen Wärmepumpe für kaltes Wetter, aber auch Luftwärmepumpen können diese Aufgabe erfüllen. Luft-Wärmepumpen haben einen schwankenden COP, weil ihre Wärmequelle (die Luft) mit den Jahreszeiten schwankt.
Um diesen schwankenden COPs ein wenig die Schärfe zu nehmen und Ihnen ein Gefühl für den effektiven Temperaturbereich und die Effizienz von Wärmepumpen bei eisigen Außentemperaturen zu vermitteln, haben wir die Leistung unserer Wärmepumpen bei verschiedenen Temperaturen kartiert.
Die obigen Daten stammen von einer ATW-65 und der entsprechenden Erdwärmepumpe (W-65) in einem offenen und einem geschlossenen Erdwärmekreislauf.
Wie Sie sehen können, ist die Leistung der Luft-Wärmepumpe umso besser, je wärmer die Außenluft ist. Sinkt die Außentemperatur, muss die Wärmepumpe härter arbeiten, so dass sie weniger effizient wird. Der COP sinkt weiter, bis wir eine Außentemperatur von -20°C (-4°F) erreichen. -4°F ist die untere Grenze des effektiven Temperaturbereichs unserer Luftwärmepumpe. Bei niedrigeren Temperaturen schaltet sich die Wärmepumpe ab und die elektrische Zusatzheizung übernimmt die Aufgabe. Die Zusatzwärme schützt den Kompressor und gewährleistet die Langlebigkeit des Geräts. Die Zusatzheizung kann bei wärmeren Temperaturen auch zeitweise eingeschaltet werden, wenn die Wärmepumpe allein die Heizlast Ihres Hauses nicht decken kann. Die elektrische Zusatzheizung hat einen COP von 1,0.
Sie werden auch feststellen, dass die Leitungen der geothermischen Wärmepumpe höher sind und konstant bleiben. Das liegt daran, dass die Temperatur des Erdreichs nicht so schwankt wie die der Außenluft, so dass eine Erdwärmepumpe nie an Effizienz verliert (außer in extremen Fällen) und nie eine Zusatzheizung benötigt. Luft-Wärmepumpen können für das Heizen bei kaltem Wetter optimiert werden, aber Erdwärmepumpen werden immer die ultimative Wärmepumpe für kaltes Wetter sein.