Fältmätningar för att demonstrera ny teknik för värmepumpssystem

Fältmätningar för att demonstrera ny teknik för värmepumpssystem Projektledare Monica Axell, SP Forskningsutförare PiaTiljander, SP Caroline Haglund Stignor, SP Peter Lidbom, SP Martin Persson, SP

Fältmätningar, Bakgrund Inom EU och IEA belyses vikten av att demonstrera ny teknik för att öka implementering och introduktionstakt av ny teknik på nya marknader. Tidigare genomförda projekt på SP har demonstrerat installationer av standardsystem i äldre hus där värmepumpen har ersatt ett annat uppvärmningssystem. I detta projekt valdes nya värmepumpssystem avsedda för nyproducerade och befintliga hus ut.

Fältmätningar, Syfte Öka kunskapen om och visa potentialen med värmepumpande teknik. Öka acceptansen för tekniken, vilket är viktigt för att öka implementering på nya marknader. Demonstrera svensk kompetens, vilket kan bidra till en fortsatt tillväxt för svensk värmepumpsindustri på den Europeiska marknaden. Visa energibesparingspotential och potential för CO 2 reduktion med nya effektiva värmepumpsystem.

Fältmätningar, Syftar inte till Syftet med detta projekt har inte varit att jämföra och gradera enskilda värmepumpsystem eller fabrikat avseende effektivitet. En fältmätning lämpar sig inte för jämförande provning eftersom de yttre faktorerna sig åt. - byggnadens konstruktion - väderförhållanden - brukarbeteende - värmeanläggningens systemlösning - installation av värmepumpen - installation av mätinstrument.

Fältmätningar mål Få fram underlag på hur effektiva dagens nya värmepumpsystem är i faktiska installationer i småhus i Sverige. Erhålla underlag för riktlinjer, guide lines, riktat till konstruktörer och installatörer. Projektet skall resultera i ett internationellt samarbetsprojekt inom IEA Heat Pump Program.

Fältmätningar, Genomförande Fältmätningar pågår för närvarande på fem olika värmepumpssystem avsedda för rums- och tappvarmvattenuppvärmning i enfamiljsvillor. Tre av värmepumpsystemen är kombinerade med solvärme. Mätningarna startades under våren 2010 och skall pågå i ett år. Resultaten från fältmätningarna skall användas till att beräkna årsvärmefaktor, energitäckningsgrad, energibesparing och koldioxidreduktion relativt alternativ uppvärmningsform.

Fältmätningar, Genomförande Avgiven värmemängd till rumsuppvärmning. Värmemängd i det tappvarmvatten som tas från varmvattenberedaren. Avgiven värmemängd från solfångare. Tillförd elenergimängd till värmepumpen. Tillförd elenergimängd till tillsatsvärme. Tillförd elenergimängd till samtliga cirkulationspumpar. Tillförd elenergimängd till frånluftsfläkt. Temperatur inomhus och utomhus. Relativ fuktighet utomhus, RH

Fältmätningar, Utvärdering Systemgränser Värme källa SPF H4 SPF H3 SPF H2 Fläkt/ pump SPF H1 Värmepump Tillsats värme Byggnadens fläktar /pumpar Q H_hp Q W_hp Q HW_bu E S_fan/pump E HW_hp E bt_pump E HW_bu E B_fan/pump

COP Fältmätningar, Resultat 14,0 COP Systemgräns H1 12,0 10,0 8,0 6,0 4,0 2,0 0,0 Feb Mars April Maj Juni Juli Augusti Sep Okt

COP COP Fältmätningar, Resultat 6,0 COP Systemgräns H1-H4 6,0 COP Systemgräns H1-H4 5,0 5,0 4,0 4,0 3,0 3,0 2,0 2,0 1,0 1,0 0,0 0,0 Feb Mars April Maj Juni Juli Augusti Sep Okt Feb Mars April Maj Juni Juli Augusti Sep Okt

Tillförd Värmemängd (kwh Fältmätningar, Resultat 500 Tillförd Värmemängd 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 Feb Mars April Maj Juni Juli Augusti Sep Okt

Använd elenergi (kwh) Fältmätningar, Resultat 160 Använd Elenergi Systemgräns H4 140 120 100 80 60 40 20 0 Feb Mars April Maj Juni Juli Augusti Sep Okt

Använd elenergi (kwh) Fältmätningar, Resultat 350 Energibesparing Systemgräns H4 300 250 200 150 100 50 0 Feb Mars April Maj Juni Juli Augusti Sep Okt -50

Fältmätningar, Resultat Besparingen i växthusgaser jämfört med andra uppvärmningssystem beror på hur den tillförda elenergin producerats. Koldioxidekvivalenter per kwh el GWP* (g CO2-eq/kWh) Marginalel 100 % kolkondens 1025 Sverige mix 2006 34 * GWP= Global Warming Potential

Fältmätningar, Slutsatser Denna fältmätning lämpar sig inte för jämförelse av de olika anläggningarna. Samtliga anläggningar i studien ger jämna och behagliga inomhustemperaturer. COP-värdena varierar för de olika systemgränserna. Viktigt att alltid redovisa vilka komponenters elanvändning som inkluderats. COP-värdena sjunker med minskat behov för rumsuppvärmning.

Fältmätningar, Slutsatser Ett lågt värmebehov som t.ex. i lågenergihus ger ett lågt COP värde trots att mängden köpt elenergi är låg. Det finns en potential för energibesparing och koldioxidreduktion genom att använda värmepumpande teknik. Besparingen i växthusgaser jämfört med andra uppvärmningssystem är mycket beroende av hur den tillförda elenergin producerats.

Fältmätningar, Slutsatser Installation och val av komponenter påverkar COP. Några riktlinjer är: - Dimensionera värmepumpen efter värmebehov - Varvtalsstyrda cirkulationspumpar som styrs efter behov - Lågenergipumpar - Isolera rör och komponenter

Använd elenergi (%) Fältmätningar, Resultat 100 80 Energibesparing Systemgräns H4 60 40 20 0-20 Feb Mars April Maj Juni Juli Augusti Sep Okt -40-60 -80-100