Dette spørgsmål er et almindeligt spørgsmål, som vi bliver stillet indirekte snarere end direkte.
Svaret gives normalt som svar på spørgsmålet om, hvorvidt et traditionelt (måske eksisterende) klimaanlæg eller en køleanlæg kan tilsluttes til en jordvarmeveksler.
Dette er et simpelt “nej” svar, selv om vi gerne giver en forholdsvis teknisk fri forklaring.
Varmepumper
Lad os starte med selve varmepumpen. En varmepumpe er ganske enkelt en pumpe, der overfører varme fra et sted til et andet. I de fleste tilfælde sker det ved hjælp af en dampkompressionskølecyklus. Det mest velkendte eksempel for de fleste mennesker er hjemmekøleskabet, og det fungerer på følgende måde:
- Du lægger dine dagligvarer med nogenlunde stuetemperatur (mælk, grøntsager osv.) i køleskabet og lukker døren;
- Den ekstra varme registreres og fjernes derefter ved hjælp af kølecyklusen ved at overføre den fra dine dagligvarer til det “sorte net” (synligt i de fleste ældre enheder) bag på køleskabet og ud i luften. Dette forklarer varmen bag på køleskabet, og hvorfor et lukket køleskab typisk vil være mindre effektivt end et køleskab, hvor varmen lettere kan slippe ud. I geoexchange-sammenhæng ville vi begrave det “sorte net” i jorden udenfor;
- Kompressoren og kølesystemet vil fortsætte med at arbejde for at fjerne varmen, indtil det forudbestemte temperaturindstillingspunkt, typisk ca. 4C, er nået; og
- Denne cyklus fortsætter hver gang du åbner døren eller placerer en genstand indeni, der er varmere end indstillingspunktet.
Dette er et meget lavteknologisk eksempel, der forhåbentlig hjælper med at forstå den grundlæggende funktion af en varmepumpe. (Bemærk: en mere detaljeret teknisk forklaring kan findes her).
Varmepumper og klimaanlæg
Varmepumper kan anvendes overalt, hvor der er behov for overførsel af varme. Det skal bemærkes, at varme altid bevæger sig fra varmt til koldt. Så i modsætning til den gængse opfattelse betyder airconditionering af et hjem faktisk, at man fjerner varme fra det og ikke pumper kulde ind i det.
I klimaanlægssektoren defineres de mest almindelige typer varmepumper som følger:
- Luftvarmepumpe: Bruger udeluften som varmekilde eller varmesænke – i det væsentlige de fleste klimaanlæg med omvendt cyklus;
- Vandkildervarmepumpe: Bruger vand som varmekilde eller varmesænke og er mere almindelig i kommercielle applikationer. Vandtemperaturen styres typisk af en kedel (opvarmning) eller et køletårn (køling) for at holde sig inden for definerede temperaturgrænser. Dette er typisk i intervallet 15 til 35 C, selv om nogle kan strække sig lidt længere i hver retning, og
- Jordvarmepumpe:
Definitionen af jordvarmepumpen skal nok forklares lidt mere her, da det er svært at forestille sig en varmepumpe, der pumper sten og jord! Det er i dette element, hvor en jordvarmepumpe blot er en videreudvikling af vandvarmepumpen. Hvor jordvarmepumpen bruger vand, der pumpes gennem en jordvarmeveksler som varmekilde eller varmesænke.
Denne udvikling fandt sted i de tidlige dage med geovekslingssystemer. Systemdesignere indså hurtigt, at tilslutning af en vandkildervarmepumpe til en jordvarmeveksler resulterede i vandtemperaturer i det lukkede kredsløbssystem, der overskred vandkildervarmepumpens driftsgrænser.
For eksempel sænker udvinding af varme fra jorden i opvarmningstilstand vandtemperaturen i den lukkede jordvarmeveksler. Da der er tale om et lukket kredsløbssystem, vil vandtemperaturen fortsætte med at falde, indtil den når varmepumpens indbyggede sikkerhedsafbryderpunkt. En vandvarmepumpe har en kedel (eller lignende) til at opretholde en minimumstemperatur for indgående vand (EWT) i den, hvilket ikke findes med en jordvarmeveksler.
Det er langt mere omkostningseffektivt at ændre varmepumpens EWT-område end at installere en betydeligt større jordvarmeveksler – derfor blev jordvarmepumpen født!
Så kort sagt er en jordvarmepumpe ganske enkelt en vandvarmepumpe med “udvidet område”. Det typiske EWT-område for en jordvarmepumpe er -5C til 45C, og der kan derfor tilsluttes betydeligt mindre jordvarmevekslere.
Gjordvarmepumper findes i to hovedtyper som følger:
- Jordvarmepumpe med vand til luft: I opvarmningstilstand overføres varmen fra vand i jordvarmeveksleren til luften i bygningen. I boligsammenhæng svarer dette til et klimaanlæg med omvendt kredsløb med kanaler, eller
- Vand til vand-jordvarmepumpe: I opvarmningstilstand overføres varmen fra vand i jordvarmeveksleren til vand i bygningen. I boligsammenhæng er dette dit hydroniske varmesystem til gulvvarme, radiatorer eller endog en swimmingpool.
Alle jordvarmepumper er reversible, så der kan også produceres både kold luft og koldt vand i ovenstående eksempler. Der er også nogle producenter, der har udviklet en kombinationsenhed, som kan producere både varm/kold luft til kanalsystemer og varmt vand til hydronisk opvarmning.