Avfrostningen är gratis

Innovativ teknik undviker luft/vattenvärmepumpens akilleshäl: Avfrostningen. Dessutom får tappvarmvattnet hög temperatur utan att sänka värmefaktorn.

Aerestus tillverkar kompletta mobila undercentraler för uppvärmning och varmvatten till större fastigheter. Den mobila undercentralen ansluts direkt till fastighetens vattenburna system och kan till exempel ersätta en traditionell oljeeldad panna.

Undercentralen på 70 kW är paketerad i en 20 fots container och under skalet döljs innovativa och patentsökta idéer som förbättrar luft/vattenvärmepumpens funktion.

Värmepumpar med uteluft som värmekälla fungerar normalt extra dåligt när det är kallt. Påfrysning av luftbatteriet i utedelen gör att effektiviteten sjunker drastiskt. Vid temperaturer under 5 °C är det egentligen ingen idé att köra kompressorn för många tillverkare. Det menar Adam Fjaestad, Stellavik, som deltagit i utvecklingen av värmelösningen.

– Avfrostningen i luft/vattenapplikationer är akilleshälen när temperaturen ligger under +10 °C utomhus. Då börjar maskinerna frosta på och det måste avfrostas. Det äter upp hela vinsten med värmepumpen. Beroende på fabrikat ger de inget värmetillskott vid –5 till –7 °C, det är bättre att köra dem med elpatron och stänga av kompressorn. Värmepumpen ger visserligen värme, men det är dyrare än att använda direktel, säger Adam Fjaestad.

Hemligheten med den nya lösningen är att värmeväxlarytorna är större än normalt.

– Energin i underkylaren som vi får extra blir gratis om värmeväxlarytorna är tillräckligt stora så att inte evaporeringstemperaturen sjunker, förklarar Adam Fjaestad.

Läs mer: Fick bergvärmen gratis

”Gratisenergin” från underkylaren lagras i en särskild avfrostningstank och används också till att förvärma inkommande kallvatten. Temperaturen i tanken är normalt 30–50 °C beroende på vilket värmebehov det finns i byggnaden. Ju kallare det är ute desto högre är temperaturen.

Vid avfrostning öppnar en växelventil i köldbärarkretsen och glykollösningen, som har temperatur under –10 °C, leds till avfrostningstanken där även energin från fasomvandlingen av tappvatten till is kan tillgodogöras.

– Då finns hela volymen i avfrostningstanken tillgänglig för att smälta isen på luftbatteriet i utedelen. När glykollösningen har gått igenom batteriet och nått omkring +10 °C vet vi att all is är smält, säger Adam Fjaestad.

När avfrostningscykeln är över återställs temperaturen i avfrostningstanken vid normal drift under några timmar.

Läs mer: Så fungerar Sveriges största bergvärmeanläggning

Efter kompressorn i värmepumpen når köldmediet närmare 80 °C, perfekt för att använda till tappvarmvatten. Men om utformningen är olämplig leder det till andra problem.

– Vi får ut fem gånger mer värmeenergi än den elenergi vi stoppar in. Och vi får tillgång till 80-gradigt varmvatten, vid 60 °C är värmefaktorn normalt två, säger Adam Fjaestad.

Idén är inte ny, påpekar Adam Fjaestad, men han menar att ingen tillverkare gjort på detta sätt tidigare.

– 98 procent av alla fastighetsvärmepumpar på marknaden i dag har fast cirkulation till varmvattenberedaren från hetgasväxlaren, säger Adam Fjaestad.

Oftast begränsas vattenflödet över hetgasväxlaren för att inte temperaturen ska bli för låg innan kondensorn. Om det sker kan visserligen hetgasväxlaren överföra hela effekten men det sker med mycket låg verkningsgrad, förklarar Adam Fjaestad.

I Aerestus värmepump kan temperaturen i hetgasväxlaren omöjligt bli för låg eftersom vattnet kommer från kondensorn. En del av vattnet i radiatorkretsens framledning passerar hetgasväxlaren och leds till en varmvattenberedare. Hur stort flödet ska vara beror på temperaturen i beredaren och regleras med en varvtalsstyrd cirkulationspump.

Om temperaturen i beredaren är mycket låg kan hela värmepumpens effekt användas till varmvatten.