Luftvärmepumpens inverkn på energiförbrukningen i ett gmmlt egnhemshus Mgnus Sederholm 1
EXAMENSARBETE Arcd Utbildningsprogrm: Identifiktionsnummer: Förfttre: Arbetets nmn: Hndledre (Arcd): Energi- och miljöteknik Mgnus Sederholm Luftvärmepumpens inverkn på energiförbrukningen i ett gmmlt egnhemshus Jrmo Lipsnen Uppdrgsgivre: Smmndrg: I dett rbete grnsks Luftvärmepumpens inbespring v elenergi i ett eluppvärmt egnhemshus. För tt läsren skll få en uppfttning om energiproduktion och uppvärmningssystem är de vnligste typern v energiproduktion och uppvärmningssystem presenterde här. I dett rbete är också värmepumpens funktion och nvändningsområden nämnd så läsren skll h det lättre tt bild en uppfttning om vd dett rbete hndlr om utn tt behöv vr kunnig inom brnschen. En luftvärmepump hr monterts i ett 50-tls hus som byggts ut på 70- och 80-tlen. Elräkningen hr börjt känns lltför stor för de två pensionärern som bor i huset och de hr låtit monter en luftvärmepump i hopp om tt spr energi och pengr. Därför hr pumpens inverkn på elförbrukningen grnskts. Informtion och dt från fler år före pumpen hr smlts in och jämförts med motsvrnde dt från tiden efter tt pumpen monterts. Efter tt dess prmetrr jämförts presenters en slutsts om luftvärmepumpen sprr energi så som tillverkren lovt eller inte. Till slut kommer skribenten tt ge sin personlig kommentrer om luftvärmepumpr och om det vore lönsmt tt monter en till luftvärmepump i fstigheten. Nyckelord: Luftvärmepump, Egnhemshus, Energieffektivitet Sidntl: 32 Språk: Svensk Dtum för godkännnde: 2
DEGREE THESIS Arcd Degree Progrmme: Identifiction number: Author: Title: Supervisor (Arcd): Enviromentl nd Energy engineering Mgnus Sederholm the impct of n ir source het pump on the energy consumption in n old detched house Jrmo Lipsnen Commissioned by: Abstrct: This work exmines n ir-to-ir het pumps sving of electricl energy in n electriclly heted detched house. To mke it esier for the reder to get n ide of energy production nd heting systems the most common types of energy production nd heting systems re presented here. Different het pumps nd the using of them re mentioned so it will be esier for the reder to form n ide of wht this work is ll bout without hving to be knowledgeble in the business. An ir-to-ir het pump hs been instlled in 1950 s house which hs been extended in the 70 s nd 80 s. The electricity bill hs begun to feel too big for the retired couple living in the house nd they hve hd het pump instlled in the hope of sving energy nd money. Therefore, the pump's impct on electricity consumption ws exmined. Informtion nd dt from severl yers before the pump hs been collected nd compred with corresponding dt from the period fter the pump hs been instlled. After these prmeters re presented nd compred conclusion if the het pump sves energy s much s the slesmen nd mnufcturers promise. Keywords: Air source het pump, Detched house, Energy efficiency Number of pges: 32 Lnguge: Swedish Dte of cceptnce: 3
OPINNÄYTE Arcd Koulutusohjelm: Tunnistenumero: Tekijä: Työn nimi: Työn ohjj (Arcd): Energi- j ympäristötekniikk Mgnus Sederholm Ilmlämpöpumpun vikutus vnhn omkotitlon energikulutukseen Jrmo Lipsnen Toimeksintj: Tiivistelmä: Tässä tutkimuksess selvitettiin ilmlämpöpumpun säästöosuus sähkölämmitteisessä omkotitloss. Helpottkseen lukijn muodost käsityksen energituotnnost j lämmitysjärjestelmistä ovt myös tvllisimmt järjestelmät esitettynä tässä työssä. Myös lämpöpumpun toimint j käyttölueet ovt minittuj jott lukijn ei trvitsisi oll ln tietäjä. Ilmlämpöpumppu on sennettu 50-luvun omkotitloon jot on ljennettu 70- j 80-luvull. Sähkölsku on lknut tuntumn liin isolt tlon khdelle eläkeläiselle, j he ovt sennuttneet ilmlämpöpumpun siinä toivoss että energi säästyisi, j sen myötä myös rh. Tämän vuoksi lämpöpumpun vikutus sähkönkulutukseen on trkstettu. Tieto j dt on kerätty jlt ennen pumppu sennettiin j sen jälkeen. Näitä prmetrej verrttiin keskenään j tultiin lopputulokseen että säästääkö ilmlämpöpumppu energi smll lill kuin myyjät j vlmistjt lupvt vi ei. Avinsnt: Ilmlämpöpumppu, Omkotitlo, Energitehokkuus Sivumäärä: 32 Kieli: Ruotsi Hyväksymispäivämäärä: 4
INNEHÅLL/CONTENTS 1.Ordlist...6 2. Inledning...7 3. Uppvärmningssystemet...8 4. Elproduktion...9 4.1.Kolkrft...9 4.2. Oljekrftverk...10 4.3. Kärnkrft...10 4.4. Förnyelsebr energikällor...11 4.4.1. Vttenkrft...11 4.4.2. Vindkrft...12 5. Energiförbrukning...12 5.1.Energisprnde hustyper...13 5.2. Mntelns värmeförluster...13 6. Värmepumpr...15 6.1. Funktion...16 6.2. Appliktioner...17 6.3. Olik typer v värmepumpr...17 6.3.1.Bergvärme...17 6.3.2. Mrkvärme...18 6.3.3. Sjövärme...18 6.3.4. Grundvttenvärme...19 6.3.5. Luftvärmepump...19 6.3.6. Luft-vttenvärmepump...19 7. Montering v en luftvärmepump...20 7.1. Inomhusenheten...20 7.2. Utomhusenheten...20 8. Luftvärmepumpen på Krlebybcken 8...21 8.1. Hur mycket energi sprr luftvärmepumpen?...22 9. Personlig upplevelser...25 10. Ytterligre energibespring...25 10.1. Eldstäder...25 10.2. Energibespring llmänt...26 10.3. En till luftvärmepump...26 3.Källor...28 4.Bilgor...30 5
1. Ordlist CO²...Koldioxid Kinetisk energi... Ett objekts rörelseenergi Lminär strömmr...ett tillstånd då ett flöde hr smm riktning på ll mätpunkter i t. ex ett rör Mgsiner...Att lgr VVS...Förkortning för Värme Vtten och Snitet Bottenbjälklg...Bjälklg neråt, utrymmet under är kllt och outnyttjt Vindsbjälklg...Den del v huset som skiljer vrmt från kllt uppåt Kondens...Processen som sked då vrm och fuktig luft möter en kll yt och bildr vttendroppr Kylmedium...Ämnet som cirkulerr i en värmepump Värmekollektor...den del v värmepumpen som tr år sig värme. klls också till förångre Rditor...Element som strålr värme 6
2. Inledning Den elektrisk energin stiger i pris ständigt, och mång som bor i ett gmmlt hus med elektrisk uppvärmning kn tyck tt uppvärmningskostndern hr blivit för hög. Därför hr mång börjt funder på lterntiv uppvärmningsmetoder. Den typen v hus som tidigre hft olje-, kol- eller nnn centrlvärme hr i de flest fll vttenburen värme d.v.s. vttenfylld värmerditorer eller golvvärmeslingor som en eventuell jordvärmepump lätt går tt nslut till. Eftersom hus med elektrisk uppvärmning i de flest fll inte hr vttenburen värme skulle en jordvärmepump medför en grym mängd rbete och tilläggskostnder i och med rördrgningr och montering v rditorer som känns för stor för mång. De kn istället välj tt monter en luftvärmepump som stöd för sitt huvudsklig uppvärmningssystem. Andelen som luftvärmepumpen sprr in är beroende på fstighetens energiförbrukning. Bild 1: fsd mot söder Objektet för dett slutrbete är ett egnhemshus på Krlebybcken 4 I Borgå lndsbyggd byggt på en sluttnde tomt på 1950-tlet och hr byggts ut på 70- och 80-tlet. Huset är ursprungligen en sommrvill I två våningr med två sovrum, en mtsl och en kokvrå på bottenvåningen och två sovrum på vindsvåningen. I det först tillbyggndsskedet på 1970-tlet byggdes huset neråt längs med sluttningen I östlig riktning och en källrvåning kom till. På källren byggdes I smm skede ett sovrum [Sovrum 1] och en hll. I det sist tillbyggndsskedet I mitten på 1980-tlet byggdes det lill köket ut för tt få mer utrymme I köket för ett litet bord och ndr köksredskp. I hopp om minskd elräkning hr invånrn I dett hus låtit monter en luftvärmepump, och I dett rbete skll lönsmheten tt instller en dylik grnsks. Här kommer tt grnsks tillverkrens beräkningr och löften om bespringr I energiförbrukningen, med hjälp v dt och uträkningr gjord v fstighetsägrn skll luftvärmepumpens egentlig ndel I en eventuell energibespring kunn räkns 7
ut. I slutet v dett rbete kommer uträkningrn och fstighetsägrns egn upplevelser tt summers till en slutsts om en luftvärmepump är så br som det sägs. 3. Uppvärmningssystemet Fstigheten Krlebybcken 4 hr ett värmesystem som vr väldigt populärt från 1950-tlet änd in på 1990-tlet, d.v.s. elvärme. Med eldrivn rditorer plcerde runt om I huset blir elförbrukningen rätt så hög. En kll vintermånd då medeltemperturen är nere vid c -10 C stiger energiförbrukningen upp till 5156 kwh/månd. För tt få någon uppfttning hur mycket energi det är frågn om kn vi nvänd bensin som måttstock. Med en liter bensin kn mn producer 9,7 kwh energi. 5156 9,7 = 53 Dett innebär tt om mn nvänder bensin som uppvärmningskäll skulle mn förbruk 531 liter bensin under denn kll vintermånd. Och om mn bektr bensinprisern I dgens läge blir det väldigt dyrt. Eftersom bensin kostr c 1,7 /liter skulle dett innebär tt den måntlig energiräkningen skulle rör sig omkring 900. Lyckligtvis är den elektrisk energin inte lik dyr som bensinenergin, men den är inte långt ifrån. Enligt den senste elräkningen kostr dgströmmen c 6,6 c/kwh och nätvgiften för dgström kostr 3c/kWh. För tt gör det enkelt kn vi vrund dgströmmens kostnd till c 10 c/kwh. Dett skulle innebär tt elenergin för denn kll månd skulle kost 515 euro.. 5156 0,10 = 515 Bild 2: fsd mot öster 8
4. Elproduktion Det finns väldigt mång olik sätt tt producer elektrisk energi, ett v de populärre sätt är tt hett upp vtten till överhettd ång som körs med ett högt tryck in i en turbin som börjr roter med hög frt. Den roternde turbinen driver en genertor som producerr elektrisk energi. En stor del v ångns värmeenergi går inte tt utnyttj till tt driv turbinen och går således till spillo. Den värme som kommer ut ur turbinen i form v ång eller kondensvtten är dock väldigt het och går tt utnyttj till uppvärmningsppliktioner såsom fjärrvärme. Dett fodrr tt krftverket befinner sig när bosättning. Vnlig krftverkstyper som nvänder sig v denn metod är kolkrft, oljekrft och biokrft. Ett krftverk som producerr elektrisk energi och som utnyttjr överflödsvärmen till fjärrvärme klls CHP-Krftverk. (Combined Het nd Power) 4.1 Kolkrft I ett kolkrftverk nvänder mn sig v sten- eller brunkol som bränsle. Kolen bränns i stor ugnr för tt hett upp ångn till rätt temperturer för tt nvänds i turbinern. Att producer elenergi v kol är Bild 3: krftvärmeprincipen väldigt smutsigt, både före med stor, dmmig kolhögr och efter det bränns då de spyr ut CO²-fylld rök i stor mängder. Kol är ett fossilt bränsle med mång nckdelr, för tt bryt ut kol krävs stor dgbrott d.v.s. enorm gropr vrifrån kolet frkts med tåg, frtyg eller lstbilr till krftverk i närheten. Kol går tt utnyttj i elproduktionen trditionellt genom tt bränns i en ångpnn och omvndl ång till elektricitet med en ångturbin och en genertor. I de trditionell kolkrftverken producers enbrt elektrisk energi och ll överflödsvärme körs i kylvttnet. Ett sådnt krftverk hr en verkningsgrd på c.40-45%. Den energi som inte går tt nvänds till tt producer elektrisk energi går med rökgsern 9
upp i luften eller i kylvttnet. Med ångkrft är det möjligt tt producer fjärrvärme v den värme som nnrs skulle gå till spillo. Ett krftverk som producerr både elektrisk energi och värme hr en verkningsgrd på ungefär 85 %. Störst delen v energin som går till spillo går med rökgsern upp i luften. Kol nvänds också i mindre hushåll som uppvärmningskäll, i sådn ppliktioner hetts vttnet br upp till c 70 C för tt cirkulers i värmesystemet och för tt värm upp bruksvttnet. Den bränd kolens energi nvänds lltså inte till tt producer elektrisk energi. 4.2 Oljekrft Att bränn olj i stor mängder för tt producer elektrisk energi hr minskt väldigt mycket sedn oljekrisen 1973, i små hushåll nvänds olj till en viss grd för uppvärmning, men det hr också minskt rätt så mycket över åren p.g.. hög kostnder. Olj är ett fossilt bränsle men också en nturskdlig energikäll, CO2-mängden som frigörs vid förbränning är väldigt skdlig för ozonskiktet i vår tmosfär. Oljekrftverk kn grund sig på gs-och ångturbinteknologin eller på dieselmotorer. Ångkrftverk är dyrre tt bygg, men kvlitén på oljn som bränns får h vritioner. De kn nvänd sig v de llr tyngst restoljor och kn h en verkningsgrd högre än kolkrftverken. I mång fll nvänder sig kolkrftverken v restolj som reservbränsle. Gsturbiner kn nvänd enbrt lätt brännoljor och de hr en märkbrt lägre verkningsgrd än ångeller dieselkrftverken. Efter tt oljn körts in i gsturbinens förbränningskmmre leds de ytterst het vgsern (1500-1300ºC) till turbinens vingr där eventuell orenheter kn orsk värmkorrosion. Oljekrftverk nvänds främst som Topp- och reservenergikrftverk. Orsken till det är reltivt låg kostnder och kort uppstrtningstid. Oljekrftverk nvänds i de flest fll endst någr hundr timmr i året. Då de fungerr som det sttlig nätets- eller lokl Fstigheters reserv, nvänds de enbrt i smbnd med störningr. I dess fll blir nvändningen br ett fåtl timmr per år, och det är främst testkörningr. 4.3 Kärnkrft Kärnkrft är en form v energi som utveckldes för civilbruk i slutet på 1950-tlet som ett rent lterntiv till olje- och kolkrftverk som redn då nsågs vr smutsig med sin stor skorstenr som spyr ut tjock och svrt rök. Kärnkrften som inte luktr eller ryker och som ger mssiv effekt i förhållnde till mängden bränsle blev fort populär världen över. Ett stort minus med kärnkrft är dock det förbrukde bränslet som vger strk rdioktiv strålning långt efter tt det förbrukts. Mång kärnkrftsolyckor såsom Fukushim i Jpn år 2011 och Chernobyl i Ukrin år 1986 hr också gjort tt kärnkrft inte är fullt så populär som på 70-tlet. Ett kärnkrftverk påminner på mång vis ett krftverk som bränner kol och producerr elektricitet. I båd 10
förångs vtten, och den het ångn driver turbiner som är nslutn till en genertor som förser elnätet med elektrisk energi. Den stor skillnden melln ett kolkrftverk och ett kärnkrftverk är värmekälln. I stället för en förbränningsrektion nvänds klyvning v tomer, d.v.s. fission till tt hett upp vttnet. I fission klyvs bränsletomen i två delr vilket genererr väldigt mycket värme. Fissioner fungerr som en kedjerektion således tt klyvningen v en tom leder till tt i medeltl en nnn tom klyvs. På dett vis möjliggörs en jämn värmeproduktion. Eftersom ll värme i ångn inte går tt utnyttj i processen måste en del v värmen leds bort från krftverket. i Finlnd överförs värmen med hjälp v kylvttnet ut i hvet medn ute i världen kyls vttnet ner i stor kyltorn. Kylvttnet pumps från hvet och returners c 10 grder vrmre. Kylvttnet är inte i något skede i kontkt med det vtten som uppvärmts i rektorn, utn går i sin egn rör. Kylvttnet är inte heller under någr omständigheter i kontkt med något rdioktivt. 4.4 Förnyelsebr energikällor Om en energikäll är förnyelsebr innebär det tt smm mängd CO² som frigörs i smbnd med en förbränning binds på ett nnt håll i t.ex. en växt som växer. Som ett exempel kn vi t ved. När ett träd växer binder det koldioxid och vger syre. När trädet vuxit och blivit stort sågr mn ned det och hugger upp det till ved. Sedn när veden bränns i en eldstd förbrukr förbränningen syre och vger koldioxid. Denn koldioxid uppts i sin tur v ny träd som växer upp på det stället där det tidigre trädet stått. Det syre som gick åt till t bränn trädet frigörs från de ny träden och cirkeln är sluten. Smm sk händer fst trädet inte sågs ned, utn istället i lugn och ro växer och blir stort, blåser omkull och börjr ruttn. Då är frigörningen v koldioxid lite långsmmre, men smm mängder frigörs. För tt uppnå ett optimlt kretslopp bör förbrukningen v biomss vr lik med eller mindre än tillväxten. Blir förbrukningen större än tillväxten innebär det tt träden i skogen mn tr ved ifrån inte hinner väx och bli stor i smm tkt som de fälls och bränns upp. En blns måste lltså uppnås. CHP-krftverk som nvänder sig v förnyelsebrr energikällor blir llt populärre hel tiden. Dess Krftverk fungerr på smm vis som de ovn nämnd krftverkstypern med olj eller kol. D.v.s. Vtten hetts upp till ång som driver en turbin som får en genertor tt roter och som producerr elektricitet. Andr förnyelsebr energikällor är bl.. vind- och vttenkrft. 4.4.1 Vttenkrft Grundprincipen med vttenkrft är tt utnyttj höjdskillnden melln två nivåer med vtten och den kinetisk energi som uppstår då vttnet från den högre nivån flödr till den lägre nivån. Denn energi utnyttjs till tt driv vttenturbiner. Dess vttenturbiner driver i sin tur vr Bild 4: Vttenkrfverkets funktionsprincip 11
sin genertor som producerr elektrisk energi. Floden där krftverket skll instllers dmms upp så tt mn får en vttenreservor. Vttenreservoren fylls då det regnr, och således mgsiners energin för tt kunn utnyttjs då energibehovet är stort. Dett är ett väldigt enkelt koncept som nvänts i lång tider före elektriciteten uppfunnits. På den tiden nvändes vttenkrft till t.ex. mjölkvrnr. I Finlnd är vttenkrften så gott som utnyttjd till 100 % och ll älvr och floder som hr potentil för vttenkrft är redn utnyttjde. A. Vttenreservor B. Genertorhus C. Vttenturbin D. Genertor E. Vttenintg F. Vttenknl G. Elnät H. Älv 4.4.2 Vindkrft Lik som vttenkrft hr också vindkrften utnyttjts i väldigt mång år för tt driv mjölkvrnr och pumpr. På 1800-tlet fnns det nästn en väderkvrn i vrje by, men när elektriciteten blev vnligre ersttes de trditionell väderkvrnrn med modern elektrisk kvrnr. I Nederländern där stor del v lndets mrkyt är under hvsytn utnyttjdes vindkrft till tt pump vtten ut över dmmrn till hvet. Vindkrft utnyttjr den kinetisk energi som uppstår då det blåser. I dgens läge när mn tlr om vindkrft menr mn för det mest vindkrft i elproduktion. Ett vindkrftverk är en stor propeller på en hög mst som roterr och driver en genertor då det blåser och när mång vindkrftverk monters på ett område heter det vindprk. En vindprk kn vrier llt från någr enstk till tusentls vindkrftverk. De störst vindprkern är plcerde ute på hvet. Där är luftströmmrn är lminär och verkningsgrden för vindprkern är således hög. Vindkrftverks storlek vrierr från små propellrr mn kn se högst uppe på en segelbåtsmst som producerr någr hundr wtt till fler hundr meter hög vindkrftverk som hr kpcitet tt producer fler Megwtt. Som exempel kn nges Världens störst vindkrftverk, Enercon E-126 som är c 200 meter hög och hr en mximl effekt på 7,5 Megwtt. En negtiv sid med vindkrft är tt den genererde energin inte går tt mgsiner på smm vis som vttenkrft. Bild 5: Vindkrftverk 5. Energiförbrukning Energiförbrukningen för ett hus vrierr beroende på fler olik fktorer, bl.. plceringen v huset, tjockleken på isoleringrn smt ders kvlitet, klimtförhållnden, byggndens infiltrtion, VVSteknikens egenskper, människors bruksvnor och eventuell misstg i byggndsskedet. C 75 % v Energin som värmer upp ett hus kommer från de egentlig uppvärmningskällorn (ved, el) och den 12
resternde 25 % kommer från människor, solen och olik pprter som nvänds i huset. All byggnder hr en bottenplnsre som nger dess storlek. Andr viktig detljer som mn skll fäst uppmärksmheten vid är Klimtsklet D.v.s. Hur stor yt v huset är i kontkt med utomhusklimtet. Klimtsklet består v ytterväggrns re, vindsbjälklgets re och bottenbjälklgets re. De två sistnämnd är smm som bottenplnsren. Ytterväggrns re är husets omkrets som multiplicers med vstånder melln botten- och vindsbjälklget. 5.1. Energisprnde hustyper I dgens läge när det är populärt tt spr energi byggs det hus vrs energiförbrukning närmr sig noll. Somlig producerr tillochmed energi. Lågenergihus är den typen v byggnder som förbrukr märkbrt minder energi än ett vnligt hus. Förr när mn tlde om lågenergihus mende mn ett hus vrs energiförbrukning är hälften jämfört med ett motsvrnde hus som är byggt enligt byggbestämmelserns minimikrv. År 2010 förnydes byggndsbestämmelsern till en viss grd. Blnd nnt hårdnde krven på värmeisolering märkbrt. I Finlnd är byggnde v lågenergihus redn vrdg. Ett pssivhus klrr sig med märkbrt mindre uppvärmningsenergi än ett lågenergihus. Jämför mn pssivhus med ett typiskt finskt egnhemshus är energiförbrukningen ungefär en femtedel. Pssivhus blev populär först i Mellneurop. Det gml uttrycket ett pssivhus behöver inget uppvärmnings- eller kylsystem stämmer inte riktigt i det kll finsk klimtet. I pssivhus behövs ett välplnert uppvärmningssystem och ventiltionssystem för tt sköt om inomhusklimtet. Kylbehovet minimers i plneringen med mrkiser och tköverhäng. Ett nollenergihus är ett sådnt hus som på årsnivå producerr lik mycket energi som det förbrukr till uppvärmning v utrymmen och bruksvtten smt till belysning och pprtur. Värmeenergi går tt producer med tt eld ved eller med solfångre på tket medn den behövlig elektrisk energin går tt producer med solpneler eller små vindkrftverk. Ett plusenergihus producerr mer värme på årsnivå än det förbrukr. Det betyder inte tt ett plusenergihus producerr överflödsenergi vrje dg under året, men kn överproducer på våren och sommren men köp energi från nätet under de kll och mörk måndern. 5.2. Klimtsklets värmeförluster Olik byggndsdelrs energiförbrukning beskrivs med ett U-värde. U-värdet beskriver hur mycket en konstruktionsdel genomsläpper värme i enheten W/m²K. Dett är ett medel som underlättr då mn vill jämför olik konstruktioner sinsemelln. Som exempel kn vi h en yttervägg. Om ytterväggen håller värmen br, lltså hr en dålig värmeledningsförmåg Eller br isoleringsförmåg är U-värdet lågt. Så i husbyggnd är ett lågt U-värde något tt sträv till. I ett hus finns det fem element där U-värdet brukr bekts. dess är väggr, bottenbjälklg, vindsbjälklg, fönster och dörrr. Fönster och dörrr hr i regel de högst U-värden. Vill mn förbättr U-värdet kn mn tilläggsisoler eller byt ut dess konstruktioner till motsvrnde med bättre isoleringsförmåg. Vill mn förbättr på isoleringen i ett hus kn mn gör ingreppet i väggr, dörrr, fönster och vindsbjälklg utn tt vr tvungen tt riv större konstruktioner. På vindsbjälklget krävs inte någon rivning över huvudtget. Vill mn tilläggsisoler väggrn måste ntingen ytter-eller innerväggen rivs upp för eventuell åtgärder. Även om dörrrs och fönsters ndel v klimtsklet är väldigt liten är ders U-värde mycket sämre än för ndr konstruktionsdelr och hr således en 13
märkvärdig roll i energiförbrukningen. Ett gmmlt fönster kn h en märkvärdig energiförlust eftersom fönsters U-värde försämrs med årens gång. Bottenbjälklgets U-värde är svårre tt förbättr eftersom bottenbjälklget i de flest fll är mot mrken. En v klimtsklets värmeförluster består v konstruktionerns köldbryggor. En köldbrygg är ett sådnt ställe där värmen leds ut märkbrt fortre än på ndr ställen i konstruktionen. Där det finns en köldbrygg kn inomhusluftens luftfuktighet kondensers på konstruktionens yt och orsk mögelskdor. Köldbryggor uppstår i knutr och i fogen melln vägg och golv. Köldbryggor kn förebyggs med ordentligt rbete i byggndsskedet. På klimtsklets värmeförluster inverkr också konstruktionerns täthet och således också luftläckget genom dess. Luftläckge är ett okontrollerbrt luftflöde igenom byggndens klimtskl. På vintern flödr kll luft in genom konstruktionern i byggnden och ökr uppvärmningskostndern. Såsom köldbryggor går luftläckge tt förebygg med noggrnt plnernde och omsorgsfullt byggnde. Såsom med U-värde hr ll konstruktioner ett R-värde. R-värdet nger den termisk resistnsen på ett mteril. Ju högre resistnsen är desto sämre leder mterilet värme igenom sig. R-värdet är inversen v 1 U-värdet: R = U. R-värdet nvänds oft för enskild byggndsmteril såsom isoleringr för tt nge hur br isoleringen är, medn U-värdet nvänds för hel konstruktioner där fler mteril nvänts, såsom väggr och hel hus som en mätre för energiförluster. För tt h miniml energiförlust genom mnteln bör formen på huset vr sådn tt mntelytn är miniml i förhållnde till den utnyttjde golvytn. Ett exempel på dett är ett sylinderformt hus där dimetern är smm som höjden. Med dett kn vi jämför ett hus med formen v ett kors, väggytn är stor medn golvren är rätt så liten. Enligt bilden nedn: Låt oss nt tt de båd symbolern är hus med en dimeter är 10m och höjden till tket på de båd är 5m, tjockleken på det korsformde husets utsticknde delr kn vi låt vr 2m, båd husen hr exkt smm U-värde i golv, väggr och tk. Vi börjr med tt t red på ders re. Cirkelns re räkns med formeln: A=πr² D.v.s. Pi multiplicert med rdien i kvdrt som ger oss A = π 5 2 = 78, 5m 14
Korsformde husets re kräver lite längre uträkningr, för tt gör det lite lättre hr jg beslutt tt först räkn ren för en kvdrt som jg subtrherr bort hörnen ifrån. Aren för en kvdrt som är 10mx10mfår mn genom tt multiplicer höjden med bredden. A = H B som ger oss A = 10 10 = 100m 2 Från dett skll ännu hörnen ts bort. om sidn på kvdrten är 10m och de utsticknde delrn på det korsformde huset är ngivn som 2m kn mn komm till slutstsen tt vr och ett v hörnen är 4m. Eftersom vi hr fyr hörn skll vi dder ihop de fyr hörnens re, dett ger oss: 2 ( 4 4) 4 = 64m. För tt komm frm till husets re skll hörnen subtrhers från kvdrtens re: 100 m 2 64 = 36. Vi skll ännu räkn omkretsen. på det rund huset är formeln på dett: O = 2 r. Alltså vi multiplicerr pi och rdien med två vilket ger oss omkretsen: O = 2 π 5 = 31, 4m Omkretsen på det korsformde huset får vi genom tt dder ll sidor v huset: 4 + 4 + 2 + 4 + 4 + 2 + 4 + 4 + 2 + 4 + 4 + 2 = 40m För tt få ren på husets klimtskl multiplicerr mn väggens omkrets med respektive höjd. Rund huset: 31,5 50 = 157,5m2 2 Korshuset: 40 5 = 200m Aren på klimtsklenär rätt så smm men då vi grnskr siffrorn och uträkningrn noggrnnre kommer vi tt märk tt det rund huset hr väldigt mycket större golvyt än det korsformde huset. Om mn räknr ut ett förhållnde melln Klimtsklets yt och golvyt är det lätt tt redovis om huset hr ett energieffektivt förhållnde. golv Klimtskl 2 2 Rund huset: 78,5m 157,5m = 0, 49 2 2 Korsformde huset: 36m 200m = 0, 18 Med tnke på energieffektivitet bör dett förhållnsevr så lågt som möjligt eftersom en mindre klimtsklsyt släpper igenom mindre energi. π I ett hus-, oberoende hustyp, -finns ett energibehov som skll uppfylls. I ett lnd som Finlnd går en stor del v den årlig energiförbrukningen för en fstighet till uppvärmning v huset under de kll vintermåndern. En nnn stor del går åt till tt värm upp bruksvttnet. Mn strävr till tt minimer uppvärmningskostndern i huset. Därför är det lönsmt tt h ett uppvärmningssystem som är billigt i drift. Denn trend hr under årens lopp ändrt drstiskt. Förr, när fossil bränslen vr populär vr elvärme väldigt populärt. Det vr före mn blev medveten om miljöpåverkningrn v tt bränn upp fossil bränslen såsom olj och kol. Numer när oljn och kolen hr gått upp i pris hr mång v dess krftverk stängt p.g.. olönsmhet och llt större nsvr hr fllit på de övrig elproduktionsmetodern. 6. Värmepumpr Värmepumpen är en väldigt gmml uppfinning, noggrnnre sgt härstmmr värmepumpen från1700- tlet. Luftvärmepumpen hr nvänts väldigt länge då mn velt kyl ned någonting. Den kändste ppliktionen där Värmepumpen nvänds finner mn i så gott som vrje hem i vårt lnd, -nämligen kylskåpet. Värmepumpen hr främst nvänts till tt frmkll kyl och det är först under de senste årtionden som de hr börj nvänds också till uppvärmning. Som en följd v energikrisen på 1970-1980-tlen blev värmepumpen llmännre blnd uppvärmningssystemen för småhushåll i Finlnd, men 15
ivern för värmepumpr tog slut rätt så snbbs till följd v misslyckde systemlösningr. I slutet v 1990- tlet blev värmepumprn populär igen och försäljningen ökr år för år. År 2020 förvänts det finns upp till en miljon värmepumpr i Finlnd. Det finns olik slg v värmepumpr, men grundprincipen är den smm på ll. För tt en värmepump skll funger behöver den ett kylmedium och fyr grundläggnde delr: 1. Kompressor 2. Kondensor 3. Expnsionsventil 4. Förångre 6.1 Funktion Kompressorn komprimerr köldmediet som rör sig till kondensorn. Eftersom mediet utsätts för väldigt högt tryck stiger dess tempertur. Då det överhettde och komprimerde kylmediet psserr kondensorn vger den värme och kondensers. Efter det kommer mediet frm till expnsionsventilen och trycket sjunker, då förångs kylmediet och temperturen sjunker. När mediet kommer frm till förångren tr det underkyld köldmediet åt sig värme från omgivningen. Därefter börjr processen från börjn igen. Bild 7: värmepumpens funktionsprincip En värmepumps verkningsgrd (COP=coefficent OF performnce) vrierr beroende på hur vrm eller kll miljö förångren befinner sig i. I optiml förhållnden kn en värmepumps COP uppnå över 7. COP (Coefficient OF Performnce) berättr värmepumpens verkningsgrd det vill säg hur mycket värme det är möjligt tt frmkll I förhållnde med mängden förbrukd elenergi som krävs för tt håll igång kompressorn och de ndr komponentern I värmepumpen. Till exempel om värmepumpens inomhusenhet producerr 3 kwh värmeenergi medn fläktrn och kompressorn konsumerr totlt 1 kwh är värmepumpens värmekoefficient 3. Värmepumpen tr då med utomhusenheten 2 kwh. Värmen mn får till godo i kondensorn är summn v rbetet kompressorn gör och värmen som förångren binder från omhivningen. Så här beskriver Nibe värmepumpens funktion: Själv värmepumpen koncentrerr den lgrde värmeenergin så pss tt den kn värm upp vttnet i både duschr och rditorer. Vätskn i slngen cirkulerr och värms upp v den lgrde solvärmen nere i mrken eller i sjön. När vätskn psserr uppe i värmepumpen möter den ett nnt slutet system. Det innehåller ett köldmedium med förmåg tt bli gs vid mycket låg tempertur. En kompressor höjer under högt tryck det nu gsformig köldmediets tempertur vsevärt. Vi en kondensor vges värmen ut till husets värmesystem, smtidigt som köldmediet återgår till flytnde form beredd tt på nytt bli gs och redo tt hämt ny värmeenergi. 16
6.2 Appliktioner Värmepumpr är väldigt mångsidig pprter eftersom de går tt nvänd både till kylning och till uppvärmning. Blnd de vnligste ppliktionern är kylskåp och kylrum. I dess hr värmepumpen nvänts i över hundr år, och nvänds ännu. Men värmepumpr nvänds också i väldigt stor skl, såsom för tt producer fjärrvärme eller fjärrkyl. Då är det frågn om enorm kylnläggningr som är nslutn till en sling i ett närliggnde vttendrg. Slingn nvänds då mn kyler som kondensor och i uppvärmningssmmnhng som förångre. Stor vttendrg hr oberoende årstid en konstnt bottentempertur på +4ºC. Orsken till en sådn företeelse är tt vttens densitet är som högst i den temperturen och sjunker således ner till botten. Undntg finns givetvis, men det gäller för små och grund vttendrg som på vintern blir bottenfrusn och på sommren värms änd ned till botten. 6.3. Olik typer v värmepumpr I dgens läge då mn renoverr och snerr ett egnhemshus är oft uppvärmningssystemet en detlj som brukr bekts eftersom gml värmesystem oft är slitn och gmmlmodig med en lägre verkningsgrd än ny system. Att monter en värmepump i smbnd med renoveringr och sneringr är en populär ersättre v värmesystem med vttenburen uppvärmning såsom t.ex. kol- eller oljevärme. Det beror på tt t.ex. en jordvärmepump fungerr bäst om mn distribuerr värmen i vttenrör till värmerditorern eller golvvärmen. Är huset exempelvis uppvärmt med elektricitet måste ny vttenledningsrör och värmerditorer instllers, och det kn bli en dyr ffär för fstighetsägren. Om mn monterr t.ex. jordvärme i ett hus som tidigre uppvärmts med kol eller olj kn mn också utnyttj det gml pnnrummet till plceringsplts för själv värmepumpen. En värmepump för egnhemshusbruk med ll dess utrustning och inkpsling är i storlek med ett kylskåp, c 2 meter hög och en hlv meter bred och djup. 6.3.1 Bergvärme I denn ppliktion utnyttjr mn solenergier som mgsinerts i berggrunden. Temperturen jämnr ut sig redn vid 15 meter, och vid hundr meter är temperturen 7-8ºC. I vnlig fll borrs en bergvärmebrunn till 100-200 meters djup. I denn brunn sänks en värmekollektor ned. Värmekollektorn är i princip en lång slng som nedsänks i borrbrunnen där den bsorberr Bild 8: bergvärme värme från mrken och fungerr som förångre. Vätskn i värmekollektorn värms upp och trnsporters upp till mrkytn och värmepumpen där den bsorberde värmen nvänds till tt värm upp huset. Denn lösning är br om huset vrs värmesystem skll uppdters är byggt på bergig mrk. 17
6.3.2 Mrkvärme Det finns områden där mn inte får borr djup brunnr och där lämpr sig mrkvärme väldigt br. I mrkvärme är värmepumpen och ll komponenter inne i huset desmm, det är främst värmekollektorn som skiljer sig från bergvärme. Istället för tt borr ett djupt hål i mrken dit värmekollektorn Bild 9: Mrkvärme sänks ned gräver mn ned slingn under mrken. I mrkvärme bör slingn vr ningen längre än i bergvärme eftersom det är svlre uppe vid utn. I vnlig fll skll mrkvärmeslingn grävs ned på c 80-100cm djup. Dett system är ett lterntiv om huset i fråg råkr ligg på ett ställe med lerig jord såsom åkrr i omgivningen där det är lätt tt gräv ner en värmekollektor. 6.3.3 Sjövärme Om huset är byggt när ett vttendrg är sjövärme en uppvärmningsmetod som kn lön sig. Värmepumpen och de ndr delrn inne i huset är desmm. Till skillnd från berg- och mrkvärme är värmekollektorslingn plcerd på botten v vttendrget. Mn måste givetvis h vttendrgets ägres lov för tt sänk ner en värmekollektorsling. Vttendrget måste vr djupt nog eller strömt så tt vttnet inte fryser runt slingn. När sjövärmeslingn är nedsänkt på botten går vttendrget tt nvänd som förut med det undntget tt mn inte får förnkr båtr på det området där slingn är plcerd. Bild 10: Sjövärme 18
6.3.4 Grundvttenvärme Även i grundvttenvärme är störst skillnden i värmekollektorn. I denn ppliktion nvänds två brunnr. Från den först brunnen tr mn upp vrmt grundvtten som pumps in i huset och värmer upp förångren. Därefter pumps det kll vttnet vidre och ut till en nnn brunn för tt inte blnds med det +4ºC - +12ºC vrm vttnet i den först brunnen. Bild 11: Grundvttenvärme 6.3.5. Luftvärmepump I stycket om värmepumpens funktion står det kortfttt hur en värmepump fungerr. Men hur utnyttjs dess funktion i en luftvärmepump? En luftvärmepump består v två moduler, utomhus- och inomhusenheten. Utomhusenheten är en plstlåd som kpslr in förångren som är en rditor lik kylren på en bil smt en fläkt som förser förångren med vrm utomhusluft då mn värmer huset och kll luft då huset skll kyls. Från utomhusenheten går det två rör in igenom väggen till inomhusenheten. Även i inomhusenheten finns en rditor som är försedd med en liten fläkt. Rditorns uppgift är tt värm upp inomhusluften medn fläktens uppgift är tt lägg den vrm luften i cirkultion. Om mn hr ett kylbehov, d.v.s. om mn vill kyl ner huset eller lägenheten mn bor i är det också möjligt med de flest luftvärmepumpr. Då nvänds rditorn i inne- enheten som förångre och rditorn i ute-enheten som kondensor. För tt mximer nyttn v pumpen är monteringsmetod och plcering v pumpen ytterst viktig. 6.3.6. Luft-vttenvärmepump Dett är en hybrid melln en luftvärmepump och en jordvärmepump. Precis som luftvärmepumpen hr denn en utomhusenhet som tr åt sig värme från den omgivnde luften och överför den värmen till Inomhusenheten. Skillnden är i inomhusenheten. Istället för tt sprid värmen i luften med en fläkt värmer inomhusenheten upp vttnet i en som cirkulerr i rör till värmerditorern eller golvvärmen. Därifrån nmnet luft-vttenvärmepump, värmen överförs från utomhusluften till värmesystemets cirkultionsvtten. 19
7. Montering v en luftvärmepump Då mn köper en värmepump hr mn möjlighet tt nsök om hushållsvdrg i beskttningen. Avdrget ts ifrån kostndern för monteringen. När det gäller luft-luft- och vtten-luftvärmepumpr smt frånluftvärmepumpr får mn upp till 60 % vdrg för monteringen. Hushållvdrget mn kn nsök för jordvärmepumpr fördels på mskinrbete och mänskligt rbete. För mänskligt rbete kn mn få upp till 60 % vdrg och för mskinrbetets ndel får mn 25 /person/rbetstimme. Självrisken är 100 och den bekts vid uträkning v vdrgets storlek. 7.1. Inomhusenheten Inomhusenheten bör plcers på ett sådnt ställe där luften hr lätt tt cirkuler så tt den kommer åt tt värm så mång kvdrtmeter bostdsyt som möjligt. Enligt luftvärmepumpstillverkren Ultimte skll vståndet melln inomhusenheten och innertket vr minst 15 cm. Frmför ggregtet skll också vr så mycket fritt utrymme som möjligt så luften kommer i cirkultion på ett större område. Eftersom en luftvärmepump blåser luft så genererr den också en del ljud, som skll bekts i monteringsskedet så den inte stör t.ex. nttsömnen blnd invånre i huset. Inomhusenheten skll inte heller plcers i omedelbr närhet v en värmerditor eller nnn värmekäll, det kn orsk störningr i värmepumpens funktion. Det beror på tt inomhusenheten hr i de flest fll en inbyggd termostt som regerr på den omgivnde luftens tempertur. Om en värmerditor då är monterd direkt under inomhusenheten är luften kring termostten någr grder vrmre än den egentlig rumstemperturen och luftvärmepumpen blir lurd. Verkningsgrd är inte fullt så br den kunde vr. Smm sk gäller om inomhusenheten monters på ett kllt ställe såsom ett drgit fönster eller dörr. Om luftvärmepumpen monterts när en eldstd går luftcirkultionen inomhusenheten producerr tt ytnyttj till tt förflytt värmen som eldstden producerr. I dett fll är det inte värmepumpen som står för värmen utn enbrt för cirkultionen v den vrm luften. Dett går tt utnyttj då det är extremt kllt ute och det inte är lönsmt tt nvänd värmepumpen i uppvärmningssyfte. 7.2.utomhusenheten Utomhusenhetens plcering är också väldigt viktig för tt få full effekt. Är syftet med Luftvärmepumpen tt värm är det br tt plcer den på ett ställe där det är som vrmst under de kll måndern. Det betyder ett ställe där solen värmer, oft mot söder men kn vrier beroende på husets plcering, träd och ndr byggnder etc. Utomhusenheten skll inte monters på vinden eller i källren utn ute. När plceringen plners skll luftcirkultionen ts i bektnde; luften skll obehindrt h möjlighet tt cirkuler runt utomhusntenn och byts ut. Förutom ett obehindrt luftflöde skll servicerbeten ts i bektnde, utomhusenheten bör plcers på en lättåtkomlig plts så det är lätt tt reprer eller byt ut utomhusenheten. Ljud är också ett element som bör bekts då luftvärmepumpen monters, lik som inomhusenheten producerr utomhusenhetens fläkt ett surrnde som kn stör t.ex. nttsömnen. Med tnke på vinterklimtet i Finlnd skll utomhusenheten monters på sådn höjd tt den i ll omständigheter är ovnför snötäcket. Utomhusenheten går tt monter på en ställning som står på mrken eller tt fäst direkt på väggen. Om den monters på väggen kn det medför ljud orskde v dess vibrtioner. 20
På krlebybcken 4 är luftvärmepumpen monterd på källrens yttervägg på den östr fsden. Inomhusenheten är plcerd i trppuppgången melln det så kllde hobbyrummet i källren och hllen en våning upp [bilg 3]. Därifrån är det meningen tt sätt luften i cirkultion i både övre våningen och källren. Eftersom det inte finns någon eldstd i källren hr källren tidigre vrit fullständigt beroende v elrditorern. I övre våningen finns det någr eldstäder som det går tt eld i. I övre våningen torde luftvärmepumpen påverk i hllen och troligtvis också lite grnn i vrdgsrummet smt köket. Knppst ändå märkbrt. I vrdgsrummet kommer störst ndelen värme från elrditorern och eldstädern. Utomhusenheten är plcerd på ytterväggen precis mitt emot inomhusenheten. Den är monterd på östr fsden söder om ytterdörren. Den östr fsden hr vist sig vr den vrmste fsden jämfört med de tre ndr. Den norr fsden är på skuggsidn v huset och är på därför den kllste fsden så som den också är på de flest hus. Den södr är i vnlig fll den vrmste fsden, men på dett ställe är den riktd mot en liten grnskog, så den är också i skugg för det mest. Den västr fsden är i sin tur riktd mot ett berg som skuggr till en viss grd och strålr kyl, dessutom skulle luftvärmepumpen vr utom räckhåll till källren om den skulle monters i t.ex. köket. 8. Luftvärmepumpen på Krlebybcken 4 Luftvärmepumpen som instllerts på Krlebybcken 4 är en IVT KHR 12 med både kyl- och uppvärmningsfunktion. För tt mximer energibespringen hr fstighetsägrn beslutt tt inte nvänd kylfunktionen över huvudtget. Motiveringen är tt de tidigre hr klrt sig utn kylning och behöver inte det i fortsättningen heller. Värmepumpen hr en mximl värmeeffekt på 6,5 kw och en mximl kyleffekt på 4,0kW. Värmekoefficienten (COP) räkns ut genom tt divider energin som kondensorn vger (Ql) med rbetet som kompressorn utför (W). ϕ = Ql W Kylkoefficienten räkns ut genom tt divider den energi som förångren binder (Qo) med rbetet som kompressorn utför (W). ε = Qo W Om mn vet kylkoefficienten går den tt nvänd till tt räkn ut värmekoefficienten genom tt dder med 1. ϕ = ε +1 Dett visr tt värmekoefficienten ALTTID är högre än kylkoefficienten. vise vers går det givetvis tt räkn ut kylkoefficienten genom tt subtrher 1 från värmekoefficienten. ε = ϕ 1 Vi räknr ut värmekoefficienten från tbellen nedn, och eftersom effektern kn vrier hr jg vlt tt nvänd den mximl uppvärmningseffekten: 6,5kW och den mximl energin som kompressorn förbrukr: 1,7kW. Till dett utnyttjt vi formeln för värmekoefficient: = Ql W ϕ och får: 6,5 1,7 = 3,8 21
Pumpen hr motoriserde vingr som styr luftflödet från inomhusenheten till de områden mn vill värm upp. Dess går tt juster i höjd och sidled med en fjärrkontroll, beroende på hur inomhusenheten är plcerd och hur mn vill h värmen distribuerd i utrymmet. De går också tt ställs in på utomt, där de ändrr sin ställning lite hel tiden och luftflödet distribuers jämnre till källren och övre våningen. Trppn melln Hobbyrummet är v öppen modell, d.v.s. det är ett tomrum melln trppstegen, och luftflödet hr således möjlighet tt rör sig fritt. Förutom Kyl- och värmefunktion hr värmepumpen också en inbyggd luftrenre och filter. Luftrenrens uppgift är tt puts orenligheter såsom mögelprtiklr, dmm kvlster, tobksrök och ndr föroreningr från luften. Värmepumpens luftrenre vger negtiv och positiv plsmklusterjoner som minskr på de luftburn föroreningrn i fstigheten. 8.1. Hur mycket energi sprr luftvärmepumpen? År 2011 instllerdes luftvärmepumpen i hopp om minskning i elförbrukningen. För tt få en verklig uppfttning om energiförbrukningen före luftvärmepumpen- och efter den instllerdes jämförs två likdn års energiförbrukning med vrndr. Ett år är före pumpen monterts, och det ndr är efter den monterts. Tck vre fstighetsägrns ikttgelser och dokumentering v elförbrukning och utomhustempertur vr det lätt tt finn två år med så gått som identisk medeltemperturer. År 2009 vr årsmedeltemperturen 7,5 C och elförbrukningen vr uppe vid 31431 kwh. År 2012 vr 22
årsmedeltemperturen också 7,5 C medn elförbrukningen i sin tur vr nere vid 27804 kwh. Dett innebär en märkbr skillnd på 3627 kwh. I Hrbck, ungefär 10 Kilometer från Krlebybcken 8 finns en vädersttion som mäter upp temperturer för Meteorologisk institutet. Eftersom temperturern som nvänts i dett rbete är mätt med en vnlig hushållstermometer som sitter i Hobbyrummets fönster hr mätningrn i Hrbck nvänts för tt För tt säkerställ termometerns pålitlighet och tt skln inte rubbts under årens gång.. Enligt Meteorologisk institutet är medeltemperturen i Hrbck under år 2009 +5,3 C och år 2012 +5,1 C. Även grddgtlen för åren 2009 och 2012 hr observerts för tt säkerställ termometerns pålitlighet. Närmste vädersttionen som uppmätt grddgtl är i Vnd och således hr den nvänts. År 2009 vr grddgtlet i Vnd 3952 och år 2012 vr grddgtlet på smm mätpunkt 4059. Grddgr beskriver behovet v uppvärmningsenergi för byggnder. Som mn märker vr energibehovet för uppvärmning större år 2012 än 2009, medn elförbrukningen år 2012 på krlebybcken 4 vr mindre än 2009. Så här beskriver Meterorologisk institutet grddgr: Vd mens med grddgstlet? Med hjälp v grddgstlet kn mn stndrdiser uppmätt konsumtion v uppvärmningsenergi. Härigenom kn mn jämför energikonsumtionen för en viss byggnd under olik månder och år smt jämför den krkteristisk energikonsumtionen melln byggnder i olik kommuner. Användningen v grddgstlet vid uppskttningen v uppvärmningsbehovet för en fstighet grundr sig på tt energikonsumtionen är så gott som proportionell mot skillnden melln inne- och utetemperturen. Grddgstlet beräkns måntligen för 16 så kllde jämförelseorter. De är Mriehmn, Vnd, Helsingfors-Kjsniemi, Björneborg, Åbo, Tmmerfors-Birkl, Lhtis, Villmnstrnd, Jyväskylä, Vs, Kuopio, Joensuu, Kjn, Sodnkylä och Ivlo. På beställning kn grddgstlet även uträkns för ndr kommuner. Hur räkns grddgstlet? Grddgstlet räkns genom tt för vrje månd dder ihop den dglig skillnden melln inne- och utetemperturen. I llmänhet nts innetemperturen vr +17 grder Celsius och som utetempertur nvänds dygnsmedeltlet. Grddgstlet för en månd är summn v grddgstlen för vrt dygn och tlet för ett år är summn v tlen för vr månd. Grddgstlet i medeltl för åren 1981-2010 nvänds 23
som jämförelsevärde, dvs som grddgstl för ett så kllt normlår. Vid beräkning v grddgstlet bekts inte dgr vrs medeltempertur på våren är över +10 grder och på hösten över +12 grder Celsius. Vid beräkningen nts således tt uppvärmingen v fstighetern vsluts respektive påbörjs då utetemperturen stiger över respektive sjunker under nämnd gränser. Då temperturobservtioner skns interpolers dygnsmedeltemperturern. 2009 2012 Månd Elförbrukning Medeltemp. Elförbrukning Medeltemp Jnuri 4643-5,2 3968-4,1 Februri 4150-4,9 4264-9,2 Mrs 4028-0,5 3139 0,3 April 3008 5,5 2186 5,9 Mj 1547 18 1043 15,7 Juni 1146 18 912 16,9 Juli 809 20,2 858 21,1 Augusti 951 19,5 988 19,8 September 1259 15,8 1031 15,4 Oktober 2128 5,2 1527 8,4 November 2819 3,1 2518 3,9 December 4943-4,3 5370-4 Totlt 31431 7,533333333 27804 7,50833333 Beräkning v årsmedeltemperturer. På grund v tt pengvärdet och elpriset ständigt vrierr är det viktigt tt nvänd rätt kostnder för elpriset då mn gör en uträckning som denn. Elpriser och ndr relevnt kostnder är hämtde från en så färsk elräkning som möjligt. Elräkningen som nvänds som referens är dterd 7.1.2014. Eftersom fstigheten hr både dg- och nttström måste elförbrukningen dels upp på rätt sätt för tt möjliggör en relistisk klkyl. På elräkningen är det ngivet hur stor del v den måntlig elförbrukningen är nttström. I tbellen nedn är kostndern smt förbrukningen för dg- och nttström nedskrivn för tt ge en överblick över kostndern. Då de två referensåren åren jämfördes nvändes smm elpriser. Det gjordes för tt få en relistisk jämförelse. Eftersom ingenting nnt än monteringen v luftvärmepumpen hr gjorts åt fstigheten i energibespringssyfte melln åren 2009 och 2012 underlätts uträkningrn för en eventuell minskning i elförbrukningen märkbrt. 24
Då dt som fstighetsägrn hr smlt in och dokumentert betrkts kn mn konstter tt skillnden melln de båd årens totl elförbrukning är 3627 kwh. Om mn räknr ut en procentuell skillnd kommer mn upp till en 12 % inbespring i elförbrukningen. När ll medföljnde kostnder ts i bektnde, och en årlig bespring i Euro räkns ut kommer mn upp till en bespring på nästn 500 i året. Denn 12 % motsvrr kostndern för c en och en hlv månds (1,44 månd) elförbrukning för ett rtificiellt år där vi ntr tt elförbrukningen dels jämt ut över ll 12 månder. för tt få red på ndelen månder det motsvrr skll ntlet månder på ett år multiplicers med 0,12 (procent) för tt få svret. 12 0,12 = 1,44 År 2009 2012 Bespring Elförbrukning, kwh 31431 27804 3627 elförbrukning ntt, kwh 9970 8548,539962 1421,460038 elförbrukning dg, kwh 22460 19255,46004 3204,539962 elvgift ntt, kwh 5,5447 5,5447 0 elvgift dg, c/kwh 6,6562 6,6562 0 nätvgift ntt, c/kwh 1,9 1,9 0 nätvgift dg, c/kwh 2,98 2,98 0 grundvgift nät c/mån 1400,5 1400,5 0 grundvgift el c/mån 400,74 400,74 0 elsktt c/kwh 2,11172 2,11172 0 Kostnd/år tot. cent 378641,0623 329519,9224 49121,13997 Kostnd/år tot. 3786,410623 3295,199224 491,2113997 I broschyren som medföljer Luftvärmepumpen hr tillverkren bifogt testresultt som Sveriges Teknisk forskningsinstitut hr utfört i november 2009. Dess testresultt visr energibespringen i ett litet hus med ett energibehov på 12240 kwh/år respektive ett stort hus med behovet 22340 kwh/år. Vi koncentrerr oss på det större huset i testet eftersom det motsvrr objektet i denn undersökning mer än det lill gör. Enligt tbellen i broschyren sprr en IVT Nordic Inverter 12 KHR-N luftvärmepump 13200 kwh/år. För tt komm frm till en procentuell bespring måste den inbesprde effekten dividers med kvoten för energibehovet delt med hundr. Dett blir en bespring på upp till 59 % ( 22340 100) 59, 08 13200 = % 25
Testresultten för den monterde luftvärmepumpen som tillverkren ngivit är väldigt mycket bättre än de uppmätt resultten på Krlebybcken 8. Dett kn i stor drg förklrs med följnde: Den 12 % som luftvärmepumpen sprr in är en ndel v den totl energiförbrukningen för fstigheten, medn Sveriges Teknisk forskningsinstitut snnolikt ngivit bespringsndelen v endst uppvärmningseffekten så den procentuell inbespringen skll vr högre. Testet som Sveriges Teknisk forskningsinstitut hr gjort är utfört i optiml förhållnden [Bilg 3] medn Fstigheten på Krlebybcken 4 är ett test gjort i verkligheten. 9. Personlig upplevelser Luftvärmepumpen på krlebybcken 4 hr tgits emot v fstighetsägrn med öppn rmr och responsen hr vrit positiv. Där den är monterd hr den uppfyllt de krv som ställts för den. Tidigre kunde mn känn ett rejält kllrs ned längs trppn och golvet i hllen. Dett drg hr härstmmt från ytterdörren i hllen. Numer känner mn inte v dett och golvet känns betydligt vrmre. Före värmepumpen kom till huset vr värmerditorern i källren på så gott som hel tiden. I dgens läge är de br på i små omgångr då det är väldigt kllt ute. Luften i huset känns inte mer lik rå och kll som förut. 10. Ytterligre energibespring Eftersom bespringen är endst 12 % och energibehovet är som störst under det kll vinterhlvåret vill mn gärn sänk på energikonsumtionen under den tiden för tt gör de störst bespringrn. Den först grunden till tt funder på energiförbrukningen är den stor snnolikheten tt elprisern kommer i frmtiden tt stig v olik orsker. En orsk är miljö- och hälsoinverkningr, vrs bekämpnde kommer tt kost. Skttebjörnen tycker om Elektricitet. Energi industrin påminner oss ständigt och jämt om tt c trettio procent v elpriset går till sktter. För tillfället kommer det press om tt höj elprisern. På våren 2011 stängde Tysklnd mång v sin kärnkrftverk, Så en stor ndel v billig elproducenter försvnn från mrknden under en kort tid. När tillgången till elektricitet är dålig kommer inte elhndeln melln Melln- och Nordeurop tt sänk på elprisern i Finlnd, utn snrre höj dem något. Enligt en undersökning gjord v den Europeisk sttistikcentrlen Eurostt, hr Tysklnd och Dnmrk den dyrste elenergin v de 31 länder som vr med i undersökningen, 25 cent per kilowttimme. En stor del v prisern är höjningr orskde v sktt, överföringskostnder och inmtningstriffer som vrierr från lnd till lnd. 26