new undersökning av värmepumpars miljöpåverkan · 2015. 6. 9. · undersökning av...

RapportUndersökning av värme-pumpars miljöpåverkan

Undersökning av värmepumpars miljöpåverkanSeptember 2007

SP Rapport 2006:64EnergiteknikISBN 91-85533-57-2ISSN 0284-5172

Text: Roger NordmanLayout: Mera text & form

©Naturskyddsföreningen 2007© Sveriges tekniska forskningsinstitut (SP): Figur 2,3,4,5,6,7

SP Sveriges tekniska forskningsinstitut

Box 857501 15 BoråsTel: 033-16 50 00Fax: 033-13 55 02E-post: [email protected]

Undersökning av värmepumpars miljöpåverkanRoger Nordman

Naturskyddsföreningen

Handla Miljövänligtavdelningen Box 7005402 31 GöteborgTel: 031-10 55 90Fax: 031-711 64 30E-post: [email protected]

Undersökning av värmepumpars miljöpåverkan

Förord 5

Sammanfattning 6

Abstract 6

Förkortningar 7

1 Syfte 8

2 Avgränsningarirapporten 8

3 Allmäntomvärmepumpar 9 3.1 Funktion 9 3.2 Värmepumpstyper 9 3.2.1 Markvärmepumpar(berg-,jord-ochsjövärme) 9 3.2.2 Luft-vatten 12 3.2.3 Luft-luft 13 3.3 Marknadenförvärmepumpar 14 3.4 Valavvärmepump 15 3.4.1 Distributionssystem 15 3.4.2 Geografisktläge 16 3.4.3 Markvärmepumpar(bergvärme,ytjordvärme,sjövärme) 16 3.4.4 Luft-luft-värmepumpar 17 3.4.5 Frånluftsvärmepumpar 18 3.4.6 Luft-vatten-värmepumpar 18 3.5 Dimensionering 19 3.6 Värmepumpenisittsystem 19

4 Effektivitet 20

5 Miljöpåverkan 21 5.1 Köldmedie 21 5.2 Köldbärare(Brine)förberg-,jord-ochsjövärme 23 5.3 Material(plast,elektronik,färg,flamskyddsmedel,oljor) 23 5.4 Drift(elmix,livslängd) 24 5.5 Buller 28 5.6 Livscykelanalys(LCA) 28 5.6.1 Växthuseffekt 28 5.6.2 Försurning 28 5.6.3 Fotooxidantbildning 29

Innehåll


5.6.4 Resursanvändning 30 5.6.5 Ekoknapphetsmetoden 30 5.6.6 Ekoindikator99 31

6 Standarderochmärkning 32 6.1 Standarder 32 6.2 Märksystem 33 6.2.1 Svanen 33 6.2.2 P-märket 35 6.2.3 EU-blomman 36

7 Framtidautveckling 37

8 Slutsatser 38

9 Referenser 39

10 Bilagor 41 10.1 Bilaga1.Tillverkare/Importörersomärmedlemmar 41

iSvenskaVärmepumpföreningen 10.2Bilaga2.Effektivitetsmåttpåettantal 42

testadebergvärmepumpar 10.3 Bilaga3.UtdatafrånkörningarmedprogrammetEffem 43

(Källa:www.effektiv.org)


Förord

I Sverige är hushållssektorn en stor energianvändare.

Behovetattvärmaupphusochvattenärstoraposteri

Sverigesenergibalansochfördeenskildahushållenenstor

budgetpost.Direktverkandeelärdenprocentuelltstörsta

uppvärmningskällanförsmåhus(2004),ochdessutomär

detfortfarandevanligtmedhussomvärmsmedolja.All

elproduktion,ochutnyttjandeavfossilabränslenharmiljö-

konsekvenser.Samtidigtfinnsingenpatentlösningpåvil-

kentekniksomärbäst,utanvarjesituationkräversin

specifikalösning.Detskerständigtutbyteavgamlaupp-

värmningssystemibostadshusruntomiSverige.Tilldetta

skallävenläggasallanybyggnationer.Imångafallförekom-

mervärmepumparsomenlösningpåvärmebehovetoch

fråganomhurmiljöanpassaddettaäraktualiseras?Vilka

ärmiljöeffekternafrånanvändandetavvärmepumpari

småhus,vilkadelarskallkonsumentensepåinnanman

väljeruppvärmningsalternativochfinnsdetnågonmöjlig-

hetattjämföramiljöpåverkanfrånolikaprodukter?

Naturskyddsföreningenharbedrivitettprojekt,delfinan-

sieratavKonsumentverket,somsyftattillattsammanställa

information kring små värmepumpars miljöeffekter.

Avsiktenvarattskapaettunderlagförkonsumenterattsepå

demiljömässigaproblemenmedvärmepumparochvilka

faktorersomärviktigaattundersökavidgranskningav

värmepumpsalternativföruppvärmningavsmåhus.Sveriges

TekniskaForskningsinstitut(SP)fickiuppdragattgenom-

föraenkunskapssammanställningdärmiljöeffekterfrån

värmepumparförsmåhusskulleredovisas.Redovisningen

avdetuppdragetåterfinnsidennarapport.

Eva Eiderström

ChefförBraMiljöval

5


6

Thisreportreviewstheenvironmentaleffectsofheatpumps

forsinglefamilyhousesinSweden.Theheatpumpsare

groupedinthemajorgroups;groundsourceheatpumps,

air-to-waterheatpumps,air-to-airheatpumpsandexhaust

airheatpumps.Environmentaleffectsfrommaterialuse,

manufacturing,operationandscrappinghavebeenstudied

viaaliteraturesurveyanddiscussionswithpeopleinthe

heatpumpbusiness.

Clearly,thelargesteffectonthegreenhouseeffectisfrom

theoperationofalltheheatpumptypes.Thiseffectalso

differsalotdependingonwhichtypeofelectricitymixthat

isassumedfortheoperation.

Forgroundsourceheatpumpswithenergywell,thein-

stallationcausesacidificationthroughtheuseofdieseloil

whenthewellisdrilled.

Theconsumershouldcarefullyexaminetheefficiency

andthecapacitywhenbuyingaheatpump.Thesefactors

areaffectingboththeenergycostaswellastheenviron-

mentthroughthegreenhouseeffect.Buyingahigheffi-

ciencyheatpumpwithahighcapacitythereforeisawin-win

situationfortheconsumerandtheenvironment.

Keywords:heatpumps,environmentaleffect,efficiency.

AbstractInvestigation of heat pumps’ environmental impact

Dennarapportsammanfattarmiljöpåverkansomvärme-

pumparienfamiljshusiSverigegerupphovtill.Värme-

pumparnasomundersöktsidennastudiehargrupperatsi

gruppernamarkvärmepumpar,luft-vattenvärmepumpar,

luft-luftvärmepumparochfrånluftsvärmepumpar.Miljö-

påverkanfrånmaterialanvändning,tillverkning,installa-

tion,användningochskrotningharinkluderats.Underlag

förrapportenharvaritettomfattandelitteraturunder-

lag och diskussioner med verksamma i värmepumps-

branschen.

Denstörstamiljöpåverkanfrånenvärmepumpnärdet

gällerväxthuseffektenkommerfrånanvändning,obero-

endeavvilkentypavvärmepumpdetgäller.Hurstordenna

effektblirberormycketpåvilkensortselmixmananvänder

förattmiljövärderaelanvändningen.

Förmarkvärmepumparmedenergibrunnkommerenstor

delavförsurandeutsläppfråndieselanvändningnärman

borrarenergibrunnen.

Konsumentenbörnogajämföraeffektivitetenochkapa-

citetennärhan/honskallköpaenvärmepump.Dessafak-

torerpåverkarbådeenergikostnadenochväxthuseffekten,

sågenomattköpaenvärmepumpmedhögverkningsgrad

ochkapacitetgörmanenvinstbådeförplånbokenochför

miljön.

Nyckelord: Värmepump,miljöpåverkan,effektivitet.

SammanfattningUndersökning av miljöpåverkan från värmepumpar

6


Förkortningar

AP Försurningspotential, anges i svaveldioxidekvivalenter(Acidification Potential)

CFC Klorfluorkarboner, ofta refererade till som freon

COP Kvot mellan avgiven värme och tillförd elenergi i en värmepump (eng. Coefficient of Performance)

EFFem Dataprogram för miljöbedömningar, www.effektiv.org

EU Europeiska unionen

HCFC Klorfluorkolväten, ofta refererade till som freon

LCA Livscykelanalys

LCCP Life Cycle Climate Performance

NMVOC Flyktiga organiska föreningar, exklusive metan (eng. Non Methane Volatile Organic Compounds)

ODP Ett ämnes ozon påverkande egenskaper (eng. ozone depletion potential)

POCP Potentialen för bildandet av fotokemiska oxidanter, anges i etenekvivalenter (eng. photochemical ozone creation potential)

SGU Sveriges Geologiska Undersökning

SP Sveriges tekniska forskningsinstitut

SPF Medelvärde av COP över ett år (eng. Seasonal Performance factor)

SVEP Svenska Värmepumps Föreningen

TEWI Total Eqvivalent Warming Impact

ÅF Ångpanneföreningen

77


8 9

Syftetmeddettaprojektärattgekonsumenterettunderlag

avseendedenmiljömässigaprestandanvidvalavvärme-

pump.Målgruppenäriförstahandenskildakonsumenter,

menresultatböravaraanvändbartävenförtexbostadsrätts-

organisationer,branschorganisationerochoffentligupp-

handling.Undersökningenhardelatsuppigrupperavse-

endederashuvudsakligaanvändning,såsomluftvärme-

pump,bergvärmepumpetc.

1. Syfte

Dennarapportsyftartillattgeensammanfattningom

miljöeffekterfrånvärmepumparförsmåhus.Storlekpå

värmepumpärdärförbegränsatuppåttillvärmeeffekter

runt30kW.Detypersomvaltsattstuderanärmareidenna

rapportärmarkvärmepumpar(bergvärme,ytjordvärme,

sjövärme),luft-luft-värmepumpar,frånluftsvärmepumpar

ochluft-vatten-värmepumpar.Livscykelanalys(LCA)kom-

merendastattbelysaskortfattat,ochendastpåenbergvär-

mepump,iavsnitt5.5dåunderlagetförattgeenbredbild

ärmycketbegränsat.

2. Avgränsningar i rapporten

8


9

3.1 FunktionVärmepumparbeståralltidavfyrahuvudkomponenter,En

förångare,enkondensor,enkompressorochenexpansions-

anordning.Värmepumpenfungerarprincipielltpåföljan-

desätt:Ettköldmedie(arbetsmedie)förångasgenomattdet

taruppenergifrånenlågvärdigenergikällaQ2(exempelvis

grundvatten)(Figur1,A).Detförångadeköldmedietkom-

primerasdäreftermedhjälpavenkompressortilletthögre

tryck(Figur1,B).Viddettahögretryckavgersedanköld-

mediet sittvärme(Q1) samtidigt somdetkondenserar

(Figur 1, C). Det avgivna värmet utnyttjas i bostads-

sammanhangtilluppvärmningavlokalerochtillvärmning

avtappvatten.Expansionsanordningensänkerslutligen

trycketpådetkondenseradeköldmedietinnandetledsin

tillförångarenigen.Viddennatrycksänkningförångasen

delavköldmediet.Dennettoenergimanfårbetalaförär

den energi som åtgår för att komprimera köldmediet

(Qw).

Figur 1. Principskiss av en värmepump.

3.2 VärmepumpstyperDennarapportsyftartillattgeensammanfattningom

miljöeffekterfrånvärmepumparförenfamiljshus.Storlek

påvärmepumpärdärförbegränsatuppåttillvärmeeffekter

runt30kW.Detyperavvärmepumparsomåterfinnsinom

dettastorlekssegmentärfrämstmarkvärmepumpar(berg-

värme,ytjordvärme,sjövärme),luft-luft-värmepumpar,

frånluftsvärmepumpar och luft-vatten-värmepumpar.

Nedangesenkortfattadbeskrivningavdeolikatyperna.

3.2.1 Markvärmepumpar (berg-, jord- och sjövärme)3.2.1.1 Bergvärme

Medenbergvärmepumputnyttjarmandenvärmesom

finnslagradiberggrunden(Figur2).Enellerfleraener-

gibrunnarborrastillettdjupavmellancirka90och230

meter,ochförsesmedettkollektorsystemsomanslutstill

värmepumpen.Detvanligastekollektorsystemetärettin-

direkt,slutetsystemdärenköldbärarebeståendeavalko-

hol-vattenlösningcirkuleras.Medenköldbärarvätskabe-

ståendeav65%vattenoch35%etanolkanvärmepumpen

arbetamedeninkommandeköldbärartemperaturpåmel-

lan-14°Coch+25°C.

Detfinnsävensåkalladedirektasystem,därköldme-

diet förs ner i kollektorröret direkt och förångas.

Kollektorröretärdåvanligtvisavkoppar.Dettaledertillen

billigareinstallation,menkrävervanligtvisstörrefyllnads-

mängderavköldmedium.Skulledessutomkollektorslang-

engåsönderkommerköldmedietattläckaut,tillskillnad

frånindirektasystem,därköldbärarenläckerutistället.

DirektasystemärintevanligaiSverigeblandannatpå

grundavnegativaerfarenheterundersenaredelenav80-

talet(20),menocksågenomskrivningenomminstamöj-

ligafyllningiKöldmediekungörelsen(1)somharletttill

systemmedlitenköldmediefyllning.

Detfinnsävensystemförattförhindraattköldmedie

ellerköldbärarekommerutvidetteventuelltläckageikol-

lektorsystemet.Dessagårutpåattmanåterfyllerborrhålet

3. Allmänt om värmepumpar

Q2

Kondensor

Förångare

P1 QW

P2

Q1

A)

B)

C)


10 11

medenblandningavbentonitleraochcement.Detfinns

idagendastnågraprodukteravdettaslag,ochåterfyllning-

enisigkanskapaproblem.Exempelviskandetvarasvårt

elleromöjligtattbytakollektorslangenvidett läckage.

SverigesGeologiskaUndersökningar(SGU)tittaridagslä-

getpåolikametodersomskullemöjliggöraåterfyllning.

Slutligenfinnssåkalladegrundvattensystem,därman

pumparuppgrundvattenvidenpunkt,värmeväxlarmot

enbrine-krets,ochslutligensläppertillbaksgrundvattnet

videnannanpunkt.Dessasystemkanpåverkagrundvatt-

net,genomattmanfårenstörrerörlighetpåvattnet.I

Sverigeärdessasystemdockväldigtsällsyntaochberörs

därförinteidennarapport.

Figur 2. Principskiss av bergvärmepump.

3.2.1.2 Ytjordvärme

Iettytjordvärmesystemutnyttjarmandenvärmesomgenom

påverkanavregn,solvindetc.lagrasijorden(Figur3).

Kollektornbeståravenkollektorslangsomgrävsnerijor-

denpåcirkaenmetersdjupochmedentillenochenhalv

metersmellanrum.Kollektornfyllsmedenalkohol-vat-

tenlösning.Slanglängdermellan200-500meterärvanligt

ochmankanräknamedattvarjemeterinnehållerca0,9

literköldbärarvätska.Beroendepådenvärmemängdsom

värmepumpenskallhämtaurjordvärmesystemetsamt

markförhållandena varierar erforderlig slanglängd.

Markbeskaffenheten har mycket stor betydelse.Bästär

fuktiglera,sämreärtorrgrusblandadjord.Ommarken

enbartbeståravsandkommerjordvärmekollektorninteatt

fungerapågrundavattvärmeledningenisandenärdålig.

Markmedströmmandegrundvattenärbraeftersomman

dåfåreneffektivvärmetransportimarkentillkollektorn

genomvattnet.

Figur 3. Principskiss ytjordvärmepump.

10


11

3.2.1.3 Sjövärme

Ensjökollektoräruppbyggdpåsammasättsomenjordkol-

lektormenmeddenskillnadenattslangenförankrasien

sjöelleriettvattendragiställetförattsomvidytjordvärme,

grävasned(Figur4).Detantalmeterslangsombehövs

berorpådelsvärmepumpenseffektsamtdelspåuttagen

värmemängd.Dettagällerförövrigtförallamarkvärme-

systemmedkollektorslang.Förläggsslangenfrostfritthar

mantillgångtillenvärmekällasomsällansjunkerunder

+4°C.Riskenförattbottentemperaturenskullesjunkaär

minimal.Sometträkneexempelkommeretthusmeden

årsförbrukningav20000kWhattorsakaentemperatur-

sänkningpåca0,4graderCelsiusiensjömedytan10000m2

(ytanavenfotbollsplan)ochmedeldjupet3momvärme-

pumpenharettSPF-värdepå4.Iverklighetenskullesjön

värmasuppavsolinstrålning,vilketmotverkarentempe-

ratursänkning.

Figur 4. Principskiss för sjövärmepump.

3.2.1.4 Frånluft

Frånluftvärmepumparhämtarenergifråninneluftsom

ventilerasutochöverfördentillinkommandefriskluft

(ovanligtidag,menenheldelinstallationergjordesunder

90-talet),elleranvändstillattvärmatappvattenochavge

värmetillettvattenburetvärmesystem(Figur5).Denna

typavvärmepumpkräverattmanharettmekanisktventi-

lationssystemmedfläktochventilationskanalerihuset.

Cirka90%avallanybyggdavilloridaglevererasmeden

frånluftsvärmepump.Ennackdelmeddennatypavsystem

ärattverkningsgradenminskarmedminskandeflödeav

frånluft,samtidigtsometthögtfrånluftsflödeisigmedför

etthögreenergibehov.

Figur 5. Principskiss över frånluftvärmepump.


13

3.2.2 Luft-vattenLuft-vattenvärmepumparhämtarenergifrånuteluftoch

överfördentillettvattenburetvärmesystem.Enfördelmed

dennatypärattmanintebehöverborraenenergibrunn,

vilketgörinstallationenbilligare,menennackdeläratt

liksommedluft-luftvärmepumpensåsjunkereffektivite-

tenmedsjunkandeuteluft-temperatur.Ennackdelmed

systemsomutnyttjarvärmeniuteluften(luft-luftochluft-

vatten)ärattbullerkanstöragrannaromutedelenriktas

motgrannarnastomtoch/ellerdetärkortaavståndmellan

utedelensplaceringochtomtgränsen.Nyligengjordamät-

ningarvidSPvisadeatttvåolikaluft-vatten-värmepumpar

hadeljudeffektnivåerpå71dB(A)och67dB(A)vidutedelen

(2).Skallmanköpaensådanproduktbörmandärförgöra

enbedömningavbullretsomkanuppkommavidtomt-

gräns(seavsnitt5.5)ochävenjämföraiövrigtlikvärdiga

produktersåattmanväljerdenmedlägstbullernivå.

Figur 6. Principskiss över luft-vattenvärmepump.

12


13

3.2.3 Luft-luft Luft-luft-värmepumparhämtarenergifrånuteluftenoch

överfördentillcirkulerandeinomhusluft(Figur7).Denna

typavvärmepumpärrelativtbilligochdenfungerartill-

fredsställandenertillca-15°C.Luft-luft-värmepumparna

kanendastproduceravärmeföruppvärmningavinneluft

tillskillnadfråntidigarebeskrivnavärmepumparsomkan

produceravärmesomärkopplattillettvärmedistributions-

systemihuset(t.ex.radiatorerellergolvvärme)ochtapp-

varmvatten.Sommartidkandessavärmepumparreverseras

ochfungerasomluftkonditionering.Ommangördetta

kommerdockdelaravellerheladenenergibesparingman

gjortunderuppvärmningssäsongenattförbrukas.

Figur 7. Principskiss över luft-luftvärmepump.


14 15

3.3 Marknaden för värmepumparUndertidigt80-talutveckladesmarknadenförvärmpum-

parsnabbttackvarestatligabidragförinstallationavvär-

mepumpar.Vanligatyperardåfrånluftsvärmepumparoch

ytjordvärme.Tackvareenskrivningidensvenskabyggla-

gen1984omattmanskulleåtervinnavärmeutvecklades

frånluftvärmepumparnakraftigt.Under1985drogsbidra-

getförvärmepumparinochmarknadenminskadebetyd-

ligt.Minskningenberoddeävenpåminskatbyggandeoch

ettminskatoljepris.Underdesenareårenpå80-taletvar

direktexpansionssystemochluft-vattenvärmepumparvan-

liga.Underbörjanav90-taletkomensnabbtoppiförsälj-

ningenavluft-luftvärmepumpar,ochsenare,1994-95ledde

enteknikupphandlingstävlingtillettökatintresseförvär-

mepumpar.Marknadenharsedan1995ökatmedca35%

omåret.Ökningenharfrämstgälltfrånluftsvärmepumpar

ochbergvärmepumpar.Underdessaårhardirektexpan-

sionssystemistortsettförsvunnitfrånmarknaden.Figur8

visarmarknadsutvecklingenmellan1986och2004.

Totalt antal sålda värmepumpar i Sverige (inklusive reversibla luft-luft-enheter)

0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005

Antal sålda värmepumpar

F ördelning mellan Luftv ärmepumparoch markv ärmepumpar

1994

73%

27%

Uteluft/Fr ånluftVatten/K öldb ärare


1994

73%

27%



2003

38%

62%



2003

38%

62%


Fördelning mellan Luftvärmepumpar och markvärmepumpar

1994

Uteluft/FrånluftVatten/Köldbärare


1994

73%

27%



1994

73%

27%



2003

38%

62%



2003

38%

62%


Fördelning mellan Luftvärmepumpar och markvärmepumpar

2003

Uteluft/FrånluftVatten/Köldbärare

Figur 9. Svängningen i marknaden visas i denna figur. Grafen överst visar fördelningen mellan uteluft/frånluftvärmepumpar och vätska/vattenvärmepumpar 1994. Bilden underst visar motsvarande graf 2003.

Figur 8. Marknadsutvecklingen för sålda värmepumpar i Sverige mellan 1986 och 2004.

14


15

SomFigur9visarharmarknadenmellan1994och2003

svängtfrånenmajoritetavuteluftellerfrånluftsvärme-

pumpartillatt2003varaenmajoritetavvätska/vattenvärme-

pumpar.

3.4 Val av värmepumpVilkentypavvärmepumpmanskallväljaberorpåettfler-

talfaktorersåsomhusetsutseendeochomgivning,varman

bor,uppvärmningssystem,värmedistributionssystemoch

energibehov.Husetsenergibehovkandessutomdelasupp

itredelar,uppvärmning,varmvattenochhushållsel(belys-

ning,maskiner,mm.).Beroendepåtypavvärmepumpoch

hurvärmepumpendimensionerasirelationtillhusetsen-

ergibehovkanmantäckaantingenuppvärmningen,varm-

vattenbehovetellerbådaderaolikabra.Nedangesensam-

manfattning av hur dessa faktorer påverkar de olika

typernaavvärmepumpar.

3.4.1 DistributionssystemFöre1980användeshögtemperatursystemfördistribution

avvattenburenvärmeinomhus(Figur10).Typiskatempe-

raturervardå80/60vilketbetyderattvarmvattnetframtill

radiatorernadimensioneradesförentemperaturav80°C

ochtillbakafrånradiatorerna60°Cförenvissdimensione-

randeutetemperatur.Ennybygglag1984ändradedetta

genomattmanidennakrävdeattvattnetframtillradiato-

rernainteficköverstiga55°Cviddendimensionerandeute-

temperaturen.Mångaäldreradiatorsystemkundeanpassas

tilldettakraveftersomradiatorernavaröverdimensione-

rade.Devanligastetemperaturernaidagärdärför55/45vid

dimensionerandeutetemperatur.Idagslägethargolvvär-

mesystemmedlågtemperatur(35/28)blivitalltmerpopu-

lära,främstpågrundavkomfortochestetiskaskäl.Tabell

1sammanfattaruppvärmningssystemenförsmåhusbestån-

detiSverige1999.Dehussomintehardirektverkandeelhar

oftastvattenburenvärme(enlitenandelluftburenvärme-

distributionförekommer).

Figur 10. Temperaturnivåer på värmedistributionssystemet har ändrats genom åren.

Tabell 1. Antal småhus 1999 efter befintlig värmekälla och färdig-ställandeår (1 000-tal) (21).

1970 1984 1990 2004

H ög-

temperatur

vattenburet

system

Medium -

temperatur

vattenburet

system

Medium -

och låg –

temperatur

vattenburet

systems

L åg –

temperatur

vattenburet

system

(golvv ärme )

1970 1984 1990 2004

H ög-

temperatur

vattenburet

system

Medium -

temperatur

vattenburet

system

Medium -

och låg –

temperatur

vattenburet

systems

L åg –

temperatur

vattenburet

system

(golvv ärme )

Befintligvärmekälla

-1940 1941-1960

1961-1970

1971-1980

1981-1990

1991-1999

Samt-liga

Direktver-kande el

39 8 30 160 26 5 268

Vatten-buren el

30 37 36 33 63 21 220

Panna förved, olja, el

279 196 132 138 41 10 796

Övrigt 45 25 61 64 27 14 236

Samtliga 393 266 259 395 157 50 1520

Byggår


16 17

3.4.2 Geografiskt lägeBeroendepåvarilandetmanborkandetpassaolikabramed

olikavärmepumpstyper.DettaberordelspåattSverigeärett

såutsträcktlandinord-sydligriktningattfleraolikaklimat-

zonerpasseras,seFigur11.Exempelviskanenluft-luftvär-

mepumpiKirunagesämredriftunderenrelativtlångtid

undervintern,närtemperaturenliggerunder-15°C.

Påandraorterilandetdärdegeologiskaförhållandena

ärdåligaförbergvärmekrävsspeciellaåtgärdervilketkan

fördyrainstallationen.Detfinnsävenregionalabestäm-

melserdärmanförbjuderborrningförbergvärme.

Figur 11. Årsmedeltemperatur vid olika orter i Sverige.

3.4.3 Markvärmepumpar (bergvärme, ytjordvärme, sjövärme)Skallmaninstalleraenmarkvärmepumpkrävsifallenmed

jordvärmeochsjövärmeförstochfrämstattdetfinnstill-

räckligstorytapåtomtenellerattmanharensjönärahuset.

Närdetgällerbergvärmekräverdeflestakommunerett

avståndmellanborrhålenpå20meter,vilketkanbegränsa

möjligheternaommanboritätavillaområden.Föralla

dessatyperavvärmepumparråderävengenerelltanmäl-

ningsplikt,dvs.manmåsteanmälatillkommunenattman

tänkerinstalleraenmarkvärmepump.Vidområdenmed

vattentäktärkommunernaoftarestriktivapågrundav

rädslaförkontamineringavvattentäktenifallmarkkollek-

tornskullebörjaläcka.

Närdetgällersjövärmepumpharmanäventillstånds-

plikt,vilketinnebärattlänstyrelsenmåstegesitttillstånd

tillattinstallationenutförs.

Markvärmepumpargeroftastenjämndriftöveråret,då

värmesänkanhållersigpåenrelativtstabiltemperaturnivå

överåret.Framföralltfårmanintedestoratemperaturfall

somuteluftenfårundervintertid.Dessasystemärutfor-

madeförattöverföravärmentillvattenburnavärmesystem

ochproduktionavtappvarmvatten.Dettagörattdekan

täckainenstordelavdettotalaenergibehovetbådevadgäl-

leruppvärmningochtappvarmvatten.

Husetsplanlösningspelarmindrerollnärmaninstal-

lerarmarkvärmepump,eftersommanutnyttjarbefintligt

vattenburetsystemförattspridavärmen.Däremotkanhus

byggdaundersena60-taletoch70-taletmedelpannaha

någotförsmåradiatorerförattspridavärmeneffektivt.

Dettaberorpåattdevardimensioneradeför80/60-system

utannågramarginaler.

Enhelhetsanalysavvilkensortsenergibesparingsåtgärd

somärmestekonomisktlönsamkandåbehövasgöras.

Exempelviskanmanundersökaomtilläggsisolering,byte

avfönsterellerkompletteringmedenfläktkonvektorär

lönsamt.Ihussomtidigarevarituppvärmdamedoljamåste

manvaravaksamdelspåattpannrummetkommerattbli

Kiruna (-0.7 °C)

Ö stersund (2.4 °C)

Stockholm (5.9 °C)

Malm ö (7.3 °C)

Kiruna (-0.7 °C)

Ö stersund (2.4 °C)

Stockholm (5.9 °C)

Malm ö (7.3 °C)

Kiruna (-0,7°C)

Östersund (2,4°C)

Stockholm (5,9°C)

Malmö (7,3°C)

16


17

kallare,eftersomvärmepumpeninteharsåstoravärmeför-

lustersompannanhade,delsattventilationenkankomma

attförändrasnärmanintelängrehardraggenomskorste-

nen.Idessafallbörmankontaktaenfackmanochunder-

sökaävenventilationen.

Deflestamodellerpåmarknadenidaginnehållereneller

flerael-patronerförtillsatsvärmenärvärmepumpenisig

interäckertill.Förattundvikaattanvändaelunderen

störredelavtidenärdetviktigtattköpaenväldimensione-

radvärmepump.

3.4.4 Luft-luft-värmepumparLuft-luft-värmepumparanvändsnästanuteslutandeföratt

ersättaelvärmningihusmeddirektverkandeel.Husets

utseendepåverkarplaceringenocheffektivitetenomman

hartänktinstalleraenluft-luft-värmepumpsomsprider

värmengenomenfläkt.Förattfåenjämnuppvärmningi

helahusetkrävsdåatthusetharenöppenplanlösning.Ihus

från50-och60-taletdärdetärvanligtmedfleramindre

rum,kandörrarbidratillattvärmenspridssämreihuset.

Somentumregelbrukarmansägaattmantappar1-2grader

iinomhusvärmeförvarjedörrmanpasserarfrånvärme-

pumpensinnedel(3).Harmantvåvåningshusochskall

installeraenluft-luft-värmepumpkandetävenvaravärt

atttittapåsystemsomhartvåellerflerainnedelar,såkall-

lademulti-split-värmepumparförattfördelavärmenjämnt

inomhus.

Dåluft-luft-värmepumparnaendasttillgodoserupp-

värmningavinneluftenbehövermankompletterandesys-

temförtappvarmvattenproduktionen.

Figur 12. Bild som visar hur temperaturen faller från rum till rum. Luft-luft-värmepumpens innedel sitter placerad vid 1 i figuren. (Källa: STEM (3))


18 19

Näruteluftenstemperatursjunkervintertidförsämraska-

paciteten förvärmepumpen,ochenökandeandel till-

satsvärmningbehövs,seFigur13.Dennafigurvisargene-

rellthurvärmebehovetikWberoravutelufttemperaturen.

Vidvarmtväderfinnsettlitetvärmebehovochvärmepum-

penlevererardåenergimotsvarandedenmörkgråytan,och

förbrukarelenergimotsvarandedengråytan.Närutetem-

peraturensjunkerkommervärmepumpenattkrävamer

energiförattlevereradenvärmeenergisomkrävs.Närute-

temperaturennåttnertillenvisstemperaturminskarden

effektsomvärmepumpenkanförehusetmed,pågrundav

attenergiinnehålletiluftenminskar.Föratttillgodosehu-

setsbehovkrävsdåtillsatsvärmningmedel,vilketvisassom

detljusaområdet.Sommandåserifigurenkommerelbe-

hovetattvarasomstörstunderdekallastedagarna,delspå

grundavattbehovetärsomstörstdå,delspågrundavatt

värmepumpenkanlevererasomminstdå.

Detmörkgråområdetvisarsåledesdenelsomgåråtför

attdrivavärmepumpen,detgråområdetvisardenvärme

somtillförsmedhjälpavvärmepumpen,ochdetljusaom-

rådetvisarbehovetavtillsatsvärme(Figur13).

Figur 13. Generell karaktäristik för en luft-luft-värmepump.

3.4.5 FrånluftsvärmepumparIfrånluftsvärmepumparåtervinnermanvärmenfrånin-

omhusluftsomskallventilerasut.Frånluftsvärmepumpar

kräverattmanharettmekanisktventilationssystemihuset

förattsamlaihopdefrånluftströmmarsommanskallåter-

vinnavärmenur.Tidigavarianteravfrånluftvärmepumpar

varendastavseddaförattåtervinnavärmeurreturluftoch

överföradettatilltappvarmvattenellertillettvattenburet

uppvärmningssystem.Senaremodellerkanbådegenerera

tappvarmvattenoch/ellertillföravärmetilluppvärmnings-

systemet(21).

3.4.6 Luft-vatten-värmepumparLuft-vatten-värmepumpenvarvanligaunder1980-talet

menminskaderadikaltunderbörjanav90-talet,precissom

heladensvenskavärmepumpsmarknaden.Närmarknaden

sedanåterbörjadestigaundermitten-slutetav90-taletvar

detmarkvärmesystemsomdominerade.Underdesenaste

3-5årenhardockförsäljningenavluft-vatten-värmepum-

parnaåterbörjatstiga.Fördelenmeddennatypärattden

utnyttjarvärmeiuteluftochöverfördennatillettvatten-

buretsystem.Genomattmanslipperborraenenergibrunn

kaninstallationskostnadenminskas.Däremothardenna

typavvärmepumpensämrevärmekällaänmarkvärme-

pumparvintertid,dåuteluft-temperaturensjunkerbetyd-

ligt.Dettainverkarnegativtpåeffektivitetenochkapacitet

ochgörattmanmåstespetsvärmamedelvärmeellerannat

uppvärmningssättistörreutsträckning.Vadgällerplanlös-

ningihusetsågällersammavillkorsomförmarkvärme-

pumparommanutnyttjarvattenburetsystem.

18


19

3.5 DimensioneringMeddimensioneringavvärmepumparmenashärattman

väljerutenvärmepumpsåattdenstorleksmässigtpassar

tillhusetsbehov.Dimensioneringavvärmepumpargenom-

försoftastsåattmandimensionerarföreneffektsommot-

svarar50-70%avmaxeffektbehov.Pådettasättkommer

värmepumpenatttäcka70-90%avenergibehovet,seFigur

14.Dennadimensioneringgörsutifrånettekonomisktper-

spektiv.Härmåstedocknoterasattvärmepumpenisiginte

kommeratträckatillunderettfåtaldagarunderåret(då

effektbehovetärstörreändimensionerandeeffekt),vilket

gördetnödvändigtmedenkompletterandevärmekälla.I

deflestavärmepumparnaidagfinnstillsatsvärmningför-

bereddgenomattelpatronersittermonteradeivärmepum-

pensåattdessakangåinochvärmanärvärmepumpenisig

interäckertill.Ideprodukterdärelpatronerintefinnsär

värmepumpenoftastförbereddattdockastillenbefintlig

panna,såattdennafårlevereravärmennärintevärmepum-

penräckertill.Vanligtvisbrukarmanvidbytefrånpanna

tillvärmepumpbehövakompletteramedenfläktkonvektor

ipannrummet,eftersomdettaintelängrekommerattvär-

masgenomvärmeförlusterfrånpannan.

Figur 14. Effektbehov och dimensionerande effekt. 50 % av det maximala effektbehovet täcker de flesta av årets dagar.(Källa: Svenska värmepumpföreningen)

3.6 Värmepumpen i sitt systemHureffektivtettvärmepumpssystemegentligenärkanman

intebedömagenomattbarajämföraCOP-värdenförvär-

mepumpen(seavsnitt4).Värmepumpenkommerattsam-

verkameddetvärmedistributionssystemsomdenärinstal-

leradi,seavsnitt3.4.1.Värmepumpenseffektivitetpåverkas

avdetemperaturnivåersomvärmendistribuerasvid.Som

visasiavsnitt4gerlågatemperaturlyft(skillnadenmellan

varvärmentasuppochvardenlevereras)störreeffektivitet

förvärmepumpen.Vidnybyggnationövervägsdärföridag

oftakombinationenavvärmepumpmedvattenburetsystem

ochgolvvärmesombarakräverca35°Ciframledningstem-

peratur.


20 21

Effektivitetsmåttförenvärmepumpisigbrukarangesmed

ettsåkallatCOP-värde(CoefficientOfPerformance)och/

ellerSPF-värde(SeasonalPerfornamceFactor).

COPberäknassomkvotenmellandenavgivnavärmen

(W)ochdentillfördaenergin(W).COPärdärföretten-

hetslösttalsomindikerarhureffektivvärmepumpenär.

MåttetvisarhurmycketvärmemanfårutpersatsadkWh

el.

COP=Q1/QW

Detteoretisktmaximalavärdet,denskCarnot-värmefak-

torn,beräknassom

COP=TH/(TH-TL),allatemperatureriKelvin

därTHärtemperaturnivådärvärmeavgesochTLärtempe-

raturnivådärvärmeupptas.

NivånsomgesavCarnot-värmefaktornkanpraktisktinte

nåspågrundavfysikaliskaproblem(dettaskullekrävaatt

strypningochkompressionskulleskeisentropiskt,detvill

sägautanentropiökning).

COPangesförenvissdriftpunkt,dvs.vidkändatempe-

raturnivåer.Medettlitettemperaturlyftkommernämna-

reniuttrycketovanattminskaochCOPökar.Iochmedatt

sammavärmepumpkaninstallerasmotfleraolikatyperav

distributionssystemkandenävenhaolikateoretiskaCOP.

DettainnebärattCOPökarförenvärmepumpsomärin-

stalleradietthusmedlågtemperatursystemförvärmedist-

ributionen.Detgällerdärförattvaravaksamnärmanjäm-

förCOPförolikavärmepumpar,såattmanintejämför

produktersomprovatsvidolikadriftförhållandeochför

olikadistributionssystemmedolikatemperaturkrav.

Därförharmandefinieratårsvärmefaktorn,SPF,som

gerettmedelvärdeavCOPöverenheldriftsäsong.SPFbe-

räknasdärförsomkvotenmellantotaltavgivetvärmeunder

endriftsäsongdivideratmedtotalttillfördenergiunder

sammasäsong.Härskallmaninteglömmaattinkludera

eventuelltillsatsvärmning.

SPFpåverkasavattutetemperaturenändrasunderåret,

vilketledertillatthusetharolikavärmebehovunderåret

föratthållaenvissinnetemperatur.

VärdetpåSPFbliralltidlägreänCOP,menävenmer

rättvisandenärmanskallberäknavilkenenergibesparing

mankangöra.

TypiskavärdenpåSPFliggeridagmellan2,8och3,5,

medandeabsolutbästa,”Stateoftheart”,liggerpåca4,0.I

Bilaga2.Effektivitetsmåttpåettantaltestadebergvärme-

pumpar.redovisasCOP-ochSPF-värdenförattantalberg-

värmepumparsomhartestatsochpubliceratsiRådochRön

under2005-2006.Noteraattdessaberäkningarärutförda

förettradiatorsystemmedtemperaturen55/45°C.Förett

golvvärmesystemblirvärdenahögre.

Enannanfaktorsomstarktkanpåverkaeffektiviteten

hosenvärmepumpärhurdenärinstallerad.Endåligtut-

fördinstallationkanmerellermindreförstöramöjlighe-

ternaattgöraenenergibesparing.Svenskavärmepumpför-

eningen(SVEP)gerenkursförattblicertifieradinstallatör.

SVEP’scertifieringskursförattbliEU-certifieradvärme-

pumpinstallatörheterSCU2002.Kursengårigenombåde

teoretiskaochpraktiskamoment,certifikatetärsåledes

kunskapsbevisetpågodkändkurs.Dencertifieradeinstal-

latörengerslutkonsumentenentrygghetgenomattinstal-

latörenharenhögkunskapsnivå.PåSVEP:shemsidakan

mansökapåolikainstallatörsföretagochseomdeharge-

nomgåttkursenellerej.

Sammanfattningsviskanmansägaattmanskallbeakta

följandenärmanskallköpaenvärmepumpförattfåenbra

totaleffektivitet:

•Värmepumpenskallvaraeffektiv(högtCOPochSPF).

•Denskallpassabraidetdistributionssystemmanhar.

•Denskallvarakorrektdimensioneradmotdevärmebehov

somfinns.

•Denskallfungerabraidenklimatzonmanbori.

•Installationochintrimningskallgörasavkompetenta

installatörer.

4. Effektivitet

20


21

Miljöpåverkanfrånenvärmepumpkandelasuppiföljande

delar:

•Miljöpåverkanvidtillverkningochinstallation

•Miljöpåverkanvidanvändning

•Miljöpåverkanvidskrotning

Miljöpåverkanvidtillverkningochinstallationkanupp-

skattasgenomenlivscykelinventering.Ilitteraturenfinns

dockytterstlitegjortinomdettaområde.EnLCA(förvär-

mepumpenIVTGreenlineC7)(4)fåridennarapportstå

sommodellförallabergvärmepumpar(avsnitt5.5).För

övrigatyperavvärmepumparharingaLCAfunnitsiden

öppnalitteraturen.

Miljöpåverkanvidanvändningkommerfrämstgenom

dendrivenergi(el)somgåråtattdrivavärmepumpen.

Beroendepåhurdennaelproduceratsfårmanolikastora

utsläpp.Dettadiskuterasmeringåendeiavsnitt5.4.

Miljöpåverkanvidskrotningavutrustningenberortill

stordelpåhurskrotningengårtillochtillvilkengradman

kanåtervinna ingåendekomponenter.Metallernasom

ingåråtervinnsoftasttill100%,dådeharettstortandra-

handsvärde.Plasteråtervinnstillvissdel,menförbränns

ofta.Denskumisoleringsomomgervarmvattenberedaren

kanavgelösningsmedelsomisocyanaterunderhelasin

livslängd,menmanvetattdettaaccelererarunderupphett-

ning,vilketgörattmanbörvaraförsiktigmedskärverktyg

underskrotningenavjustberedaren.Köldmedietsomofta

harettGWP-värderunt1500orsakarganskastormiljöpå-

verkanomdetinteomhändertaseffektivt.Detärdärför

viktigtattförsäkrasigomattdensomutföråtervinningen

avvärmepumpenärkompetentattåtervinnaköldmediet.

5.1 KöldmedieKöldmedieärdetarbetsmediumsomfinnsinneivärme-

pumpen,tillskillnadfrånköldbäraren.

Beroendepåvilketköldmediesomanvändspåverkas

framföralltväxthuseffektengenomläckagevidanvändning

ellervidskrotning.Ettvanligtbegreppsomanvändsföratt

beskrivamiljöeffektenpåväxthuseffektenärdetsåkallade

TEWI-värdet.TEWIstårförTotalEqvivalentWarming

Impact,ochmeddettamenasdenmiljöeffektettköldmedie

harpåväxthuseffektenunderhelasin”livscykel”ivärme-

pumpen.FormelnsombeskriverTEWIvisasiFigur15

nedan.

Figur 15. Formel för beräkning av TEWI.

Denförstatermenidennaformelgeremissionersomberor

påattköldmedietläckerfrånvärmepumpen,denandra

termengerindirektaemissionerpågrundavelanvändning

ivärmepumpenochdensistatermengerdirektaemissioner

vidskrotningavvärmepumpen.Hartvåvärmepumpar,

mediövrigtliknandeprestanda,olikaTEWI-värdenbör

manväljadenmeddetlägreTEWI-värdetommanvill

minskautsläppenavväxthusgasergenomläckage.Läckage

från värmepumpen kan man som konsument påverka

genomattkrävaavtillverkareattanvändabramaterialoch

brakopplingarivärmepumpen.Mankanävenväljapro-

duktermedlitenköldmediefyllning.Genomattväljamil-

jömärkt el skulle mittentermen kunna vara nära noll.

Skrotningensombeskrivsisistatermenkanmanpåverka

genomattlämnainenuttjäntvärmepumptillettåtervin-

ningsföretagsomharbrakontrollpååtervinningavköld-

mediet.

5. Miljöpåverkan

Där

n Livsländ(år)

L årligtläckage(%)

m Köldmedium(kg)

GWP GlobalWarmingPotential(kgCO2/kgköldmedie)

Eannual

Årligtenergibehov(kWh/år)

EF Emissionsfaktorfördrivenergi(kgCO2/kWh)

Ldemolition

Köldmedieförlustervidskrotning(%)


22 23

UndersenareårharbegreppetLCCP(LifeCycleClimate

Performance)börjatanvändas.LCCPvidgarsystemetoch

tarävenmedindirektklimatpåverkandeeffekterfråntill-

verkningochinstallation.Dettabegreppväntasfåalltstör-

respridningframåtitiden.

Olikatyperavvärmepumparanvänderolikatyperav

köldmedium,seTabell3.

Inedanståendeavsnittredovisasdevanligastetyperna

avköldmedierförolikavärmepumparochdessGWP-vär-

den(1).SommankanseharurfasningenavCFCochHCFC

letttillattdetidagintefinnsnågraköldmediermedozon-

påverkandeegenskaperideproduktersomsäljspåden

svenskamarknaden.

Bergvärmepumparhartypisktenfyllnadav1-2,5kg

köldmedium,ochdetärdåklartvanligastmedR407Csom

köldmediumävenomR134aochR404Aförekommerien

delprodukter.SommankanseiTabell2harR134aoch

R407CganskalikaGWP-värden,medanR404Aharmerän

dubbeltsåhögtGWP-värde.

Iluft-luft-värmepumparanvändsnästanuteslutande

R410Asomköldmediummedenfyllningavca0,7-1,5kg

köldmedie,vilketgöratteventuelltläckagegersammaef-

fektoberoendeavvilketfabrikatmanväljer.Skillnadeni

mängdenfyllningsombehövsberorpåommanärtvungen

attdraextralångaförbindelserörmellanute-ochinne-

enhet. De flesta luft-luft-värmepumpar klarar upp till

5metersrörlängdinnanextraköldmediemåstefyllaspå.

Tabell 2. ODP- och GWP-värden för de vanligaste köldmedierna som används i värmepumpar1.

Beteckning Ämne Kategori Kemisk Formel ODP GWP100

R290 Propan kolväte (alkan)

CH3CH2CH3 0 <10

R407C (R32/R125/R134a)

HFC blandning av difluormetan, tetrafluoretan, pentafluoretan

0 1 525

R410A (R32/R125)

HFC blandning av difluormetan, pentafluoretan

0 1 725

R744 Koldioxid . CO2 0 1

R404A (R125/R134a/143a)

HFC blandning av trifluoretan, tetrafluoretan, pentafluoretan

0 3 260

R134a Tetra-fluoretan

HFC CH2FCF3 0 1 300

IngaavämnenaiTabell2ovanärhälsofarligaellermiljö-

farligaenligtrespektiveproduktdatablad.

Tabell 3. Vanliga köldmedier i olika typer av värmepumpar. Fetmarkerade köldmedier är det vanligaste för varje typ.

Värmepumpstyp Köldmedie

Luft-Luft R410A, R407C

Luft-vatten R134a, R407C, R410A, R290, R744

Vätska-vatten R134a, R407C, R404A, R410A

Frånluft R134a, R290

1 Uppgifter om ODP-värden är hämtade ur Montrealprotokollet (SÖ 1988:35) Bilaga A; Montrealprotokollet (SÖ 1991:52), Bilaga B; Montrealprotokollet (SÖ 1993:51) Bilaga B och C. GWP-värdena härrör från IPCC (1996). Angivna GWP-värden är angivna i 100 års perspektiv (vanligast). De är behäftade med viss osäkerhet, denna är normalt ±35% jämfört med värdet för koldioxid (CO2) som utgör referens. För åtskilliga ämnen saknas uppgifter om GWP-värde. Rena kolväten har en GWP-faktor som är låg, normalt <10.

22


23

5.2 Köldbärare (Brine) för berg-, jord- och sjövärmeKöldbärarvätskaärenvätskasomtaruppvärmefrånmar-

kengenomenslang.Genomattcirkuleradennavätskatill

värmepumpenkanvätskanlevereradetupptagnavärmet

tillvärmepumpen.

Nästanallafabrikatavbergvärmepumparförordaren

köldbärarvätskabeståendeavvattenochetanol.Dettahar

blandannatsingrundiattSvenskavärmepumpföreningen

(SVEP)rekommenderaratt

•iköldbärarvätskanskallingåendastrenetanol,vattenoch

denatureringsvätska

•denatureringenskallvarautfördiSverigemedettmedel

godkäntavLäkemedelsverket.Läkemedelsverkethargod-

känttreolikainblandningaravdenatureringsmedel.Alla

treinnehållern-butanolochisopropanoliolikamängder

ochproportioner.

•haltenavdenaturerinsgvätskaniköldbärareninteskall

överstiga10%.

Idenfärdigblandadeköldbärarvätskanäralkoholhalten

vanligenca28%.

Etanolackumulerasinteilevandeorganismerochbryts

lättnedavmarkensmikroorganismer,vilketgördenna

blandninglämpligurläckageriskhänseende.

Detfinnsävenentypavköldbärarepåmarknadensom

beståravvattenochbetain,somhärrörfrånsockerbetspro-

cessen.Betainellertrimetylglycinärenaminosyrasomär

lättbiologisktnedbrytbar,vattenlösligochgiftfri.Produkten

saluförssomennyochmiljöanpassadköldbärarvätska.Som

köldbärarehartidigareanväntsbl.a.saltlösningar,etylen-

ochpropylenglykol.Deinnehöllocksåbl.a.konserverings-

medelochkorrosionsinhibitorer.Dessatillsatservarsämre

änetanolurmiljösynpunktsamtidigtsomdeiblandvar

förknippademedtekniskaproblemochhögakostnader.

Frysningsriskfinnsomkollektorslangenliggerförytligt

ellernäravatten-elleravloppsledningar.Detärrelativtvan-

ligtmedskadorisambandmedgrävarbetensomutförsdär

enmarkanläggningärinstallerad.Detfinnsdåriskföratt

kollektorvätskan(ca250lienvanligvillaanläggning)rin-

nerutochkanorsakaskada.Genomattnoggrantdomu-

menteravarslangenliggerunderjordpåenkartakandenna

riskminimeras.Vidinstallationavbergvärmeärriskenför

påverkanstörstvidborrningochinstallationavkollektorn.

Slamfrånborrningen,(borrmjölochbefintligtsediment),

kangrumlavattnetinärliggandebrunnar.Denutrustning

somsänksnerihåletkanvaraförorenad.Detfinnsävenrisk

förattgrundvattnettillförsbakterierochandraförore-

ningarvialäckageavytligtvattenneriborrhåletdå”locket”

tillgrundvattenmagasinetpunkterats.Viddjupborrning

finnsävenriskenattgrundvattenmagasinpåolikadjupsätts

ikontaktmedvarandragenomborrhålet.Enriskmedatt

göraenenergibrunnutmedkustenärattsaltvattenkan

trängainibefintligavattentäktervidoförsiktigborrning.

Sjövärmeärdetminstvanligasystemetochdetsystem

somharflestrisker.Riskenärstorattkollektornskadasav

ankareochfiskeredskap.Äveniskanskadadenomdenlig-

geroskyddadistrandkanten.Anläggningenkanävenge

upphovtillgrumling,påverkanpåkänsligfauna/florasamt

påverkanpålek-elleruppväxtområdenförfisk.Omkol-

lektorslangenläggsisjö-/havsbottenmåstedenmärkasut

tydligtochvaravälförankradibotten.Givetvisskaköld-

bärarvätskanvarasåmiljövänligsommöjligtsåattetteven-

tuelltläckageintestörvattenmiljön.Dennatypavanlägg-

ning bör undvikas i känsliga och/eller skyddsvärda

områden.Varjevärmepumpsanläggningsomnedläggsi

vattenskallanmälastilllänsstyrelsensmiljöskyddsenhet.

5.3 Material (plast, elektronik, färg, flamskyddsmedel, oljor)Typiskamaterialmängderförenbergvärmepumpredovisas

nedaniTabell4.DessavärdenärhämtadefrånenLCApå

enbergvärmepump(4).Härkandockavvikelserförekom-

ma,främstberoendepåstorlekenpådeninbyggdaacku-

mulatortanken.Vidinstallationavmarkvärmepumpar


24 25

tillkommerkollektorslangavpolyeten(indirektasystem),

ellerkoppar(direktasystem).

Tabell 4. Komponenter i en bergvärmepump.

Komponent Vikt (kg)

Varmvattenberedare innertank 47

Stålplåt SS1142-32 45

Varmvattenberedare yttermantel SS1312 30

Gjutjärn 25

Rostfritt stål 20

Skumgummiisolering 10

Kopparrör 10

Tjockplåt SS 235JRG2 8

Kopparfoder för korrosionsskydd 7,5

Färgpulver epoxy/polyester 7

Stålrör/stativ 5

Elektronik (antas i LCA-studien till 50 % vara koppar och 50 % plast)

4

Aluminium 2

Mässingsrördelar/ventiler 2

Esterolja i kompressor (approximeras med polyether-polyol i studien)

1,4

Köldmedium R407C 1,3

Cellgummiisolering 1

Polyetenfolie 1

PVC för elkablar 0,5

Kartong (för transport) Ej specifierad

Träpall (för transport) 7

Sommankanseitabellenärdestörstamaterialmängderna

iformavmetaller,somharstoråtervinningspotential.De

komponentersomdetärextraviktigtattdeåtervinnspåett

kompetentsättärförutomköldmediet;epoxy,färgpulver

ochesteroljorfrånkompressorn.

5.4 Drift (elmix, livslängd)Driftenavenvärmepumpskeroftastmedelanvändning

somföljd.Närmanskallbedömahurstorautsläppdenna

elanvändningförmedsigfinnsdetattantalolikasättatt

resonera.Devanligastesättenärattanvändamedelel,det

villsägaattmanviktarallautsläppförenvissgivenpro-

duktionsmixtilldenelsomproducerats.Vanligenväljer

mangeografiskaområden,ellerhandelsområdenföratt

ringainproduktionsmixen,exempelvisSverige,Norden

ellerEuropa(EU).Meddettasättsägermanattdenelsom

värmepumpenanvänderintekansägaskommafrånen

specifikproduktionsanläggningellerproduktionsteknik,

utandenfårtamedelutsläppensommixenförmedsig.

Ettalternativtsättattvärderautsläppenisambandmed

elanvändningenär att användamarginalelsbegreppet.

Dettasägerattdenelanvändningsomtillkommernärman

installerarennyproduktskallbelastasmeddenelsom

produceraspåmarginalen.Dennaelärdensomharde

högstaproduktionskostnaderna,ochdärmedkopplasin

pånätetförstnärdetfinnsbehovförden.Dennateknikhar

iallmänhetävenstorautsläpp,ochdetäroftamanseri

tidningarattdennaelproducerasmedkolkondenskraft

frånDanmarkellerPolen.Dessaolikasättattresonera

ledertillväldigtolikautsläppförenvissgivenelanvänd-

ning.Fördensomärintresseradavdeolikasättenattmiljö-

värderaelanvändninghänvisastillenrapportskrivenav

Elforsk2005(5).

Mankangenerelltsägaattpåsystemnivåskulletillkom-

mandeelräknaspåmarginalnivå,mensomenskildkonsu-

mentmåstemanräknapådenelmixmansjälvköper.Som

extremfallkanmantaattmanköpermiljömärktelprodu-

ceradavvindkraftochanvändertillsinvärmepump.Man

tardåendelmiljömärktelochanvändertillattuppgradera

2-4delarfrienergi!CO2-balansenpåensådananläggning

skulleblinegativ.

Konsumentenskunskapärviktigidettasammanhang,

ochettsättattteredapådeutsläppdenelmanköperharär

24


25

attkontaktasinelleverantör.Deharsedan2006enskyldig-

hetattredovisaursprungettillsinel,ochdärmedkankon-

sumenternaberäknasinaCO2-utsläppperköptkWhel.

Idennarapporthartresättatträknapåutsläppenfrån

elanvändningenanvänts,förattvisapådeskillnadersom

uppkommer. Dessa tre elmixar är Sverigemix 2004,

Europamix2001(Medelutsläppenfrånländernasomvar

mediEU2001)ochMarginalel.

Utvärderingavnågrafallhargjortsimiljövärderings-

verktygetEffemsomfinnspåwww.effektiv.org.Isamtliga

fallharvaltsenförbrukningav20000kWh/år.Figurerna

11till13visarhurutsläppenskiljersigåtförenvärmepump

beroendepåvilkenårsverkningsgrad,SPF,denharochbe-

roendepåvilkenelmixmanberäknarutsläppenför.

I Figur 19 visas som en jämförelse CO2-utsläppen i

g/kWhberoendepåvilkenelmixmanvärderarefter.

Livslängdenförvärmepumparberorpåvilkentypav

värmepumpmanstuderar,mentypiskalivslängderharti-

digareredovisatsavkonsumentverketochkansesiTabell

5nedan(22).Dennatabellgrundarsigpådatafrånkonsu-

mentverketsbroschyr”Attväljavärmepump”från1998,så

värmepumparnaslivslängdkanhaförbättratssedandess.

Tabell 5. Livslängder för olika värmepumpstyper.

Värmepumpstyp Livslängd (år)

Luft-Luft 8-10

Luft-vatten 8-10*

Vätska-vatten 15-25

Frånluft 8-10**

* Vissa pumpar kan man försäkra upp till 10 år.** Den korta livslängden beror på att många pumpar som såldes på 80- talet och i början

av 90- talet krånglade då en sk. anod inte fungerade som tänkt. Dagens produkter kan ha betydligt längre livslängder.

Manmåstedockvarauppmärksampåattvissakomponen-

ter(främstkompressorn)kankommaattbehövabytas

tidigare.

IenfältstudieutfördvidSPharmanienenkätstudiefrågat

över450ägareomderaserfarenheter,ochfråndettaunder-

lagvaltutochdetaljundersökt fembergvärmepumpar

underettår(23).Resultatenfråndessamätningarvisaratt

pumparnaharfungeratistortsetttillfredsställande,med

SPF-värdensommotsvaradedesomoffererades.Över90%

avägarnatillbergvärmepumparvarnöjdameddem,och

runt75%avägarnatillfrånluftsvärmepumparvarnöjda.


26 27

0

20

40

60

80

100

SPF=2.8 SPF=3.5 SPF=4.0

Uts

läp

p (

mg

/kW

h,

föru

tom

CO

2 g

/kW

h)

CO2 (g/kWh)

CH4 (mg/kWh)

SOx (mg/kWh)

CO (mg/kWh)

NOx (mg/kWh)

Partiklar (mg/kWh)

N2O (mg/kWh)

NH3 (mg/kWh)

NMVOC (mg/kWh)

Figur 16. Indirekta utsläpp genom elanvändning. Beräknat för ett hus som utnyttjar 20 000 kWh/år och använder Sverigemix som el. Beräkningarna är utförda med hjälp av Effem2. Obervera att CO2 redovisas i g/kWh.2 www.effektiv.org

Figur 17. Indirekta utsläpp genom elanvändning. Beräknat för ett hus som utnyttjar 20 000 kWh/år och använder Marginalel som el. Beräkningarna är utförda med hjälp av Effem. Obervera att CO2 och CH4 redovisas i g/kWh.

0

50

100

150

200

250

300

SPF=2.8 SPF=3.5 SPF=4.0

Uts

läp

p (

mg

/kW

h,

föru

tom

CO

2,

CH

4 g

/kW

h)

CO2 (g/kWh)

CH4 (g/kWh)

SOx (mg/kWh)

CO (mg/kWh)

NOx (mg/kWh)

Partiklar (mg/kWh)

N2O (mg/kWh)

NH3 (mg/kWh)

NMVOC (mg/kWh)

26


27

Figur 18. Indirekta utsläpp genom elanvändning. Beräknat för ett hus som utnyttjar 20 000 kWh/år och använder Europamix 2001 (EU-10) som el. Beräkningarna är utförda med hjälp av Effem. Obervera att CO2 och CH4 redovisas i g/kWh.

Figur 19. Jämförelse mellan CO2-utsläpp (g/kWh) beroende på vilken elmix man miljö- värderar efter.

0

20

40

60

80

100

SPF=2.8 SPF=3.5 SPF=4.0

Uts

läp

p (

mg

/kW

h,

föru

tom

CO

2,

CH

4 g

/kW

h)

CO2 (g/kWh)

CH4 (g/kWh)

SOx (mg/kWh)

CO (mg/kWh)

NOx (mg/kWh)

Partiklar (mg/kWh)

N2O (mg/kWh)

NH3 (mg/kWh)

NMVOC (mg/kWh)

0

50

100

150

200

250

300

SPF=2.8 SPF=3.5 SPF=4.0

CO

2 u

tslä

pp

(g

/kW

h)

CO2, SECO2, Marg.CO2, EU


28 29

5.5 BullerVidljudmätningarskiljermanpåljudeffektnivåsomären

apparatspecifikegenskap,ochljudtrycksnivå,somären

egenskapsomdessutomberorpåomgivningenochpåav-

ståndetfråndenapparatsombullrar.Ljudeffektsnivåmäter

manuppvidapparaten,ochärettmåttpådetdirektbullret

somapparatenavger.Ljudtryckberäknasutifrånljudef-

fektenochomgivningsfaktorersomt.ex.ettrumsdämp-

ning, och avståndet från den apparat som bullrar.

Dämpningenberorpåexempelvismaterialiväggar.Alla

harnogupplevtskillnadenmellanattropaietttomtrum

ochettmöbleratrum.Attdetekarmeridettommarummet

berorpåattmöblemangetinteabsorberarljud,ochmanfår

dåenlängreefterklang.Tumreglersombrukaranvändas

ärattdenupplevdaljudtrycksnivånfördubblasvidenök-

ningavca10dB(A),ochattljudtrycketminskarmed6

dB(A)videnfördubblingavavståndetutomhus.

Dereglersomgällerförattbullerskallupplevassomstö-

randeärattbullretvidtomtgränsenintefåröverstiga40

dB(A), och att man i sovrum inte skall ha mer än 35

dB(A).

5.6 Livscykelanalys (LCA)Allafigureridettaavsnittkommerfrån(4).

Idenlivscykelanalysavenbergvärmepumparsomhar

gjortsvidChalmersharförfattarensammanställtutsläpp

fråntillverkning,installation,användningochskrotning.

Somdiskuterasiavsnitt5.4berorutsläppenunderdrift

mycketpåvilkenmiljövärderingavelensommananvänder.

Istudien(4)harförfattarenvaltatttittapådelsSverigemedel

ochdelsmarginalel.Livslängdenförvärmepumpenhari

dettafallsattstill20år.Utsläppenredovisassomfyraolika

slag,Växthuseffekt(GWP),Försurning(AP),Fotooxidant-

bildning(POCP)ochResursanvändning.Dessautsläpphar

sedanviktatsmedtvåolikaviktningsmetoderförLCA,

EkoknapphetsmetodenochEkoindikator99.

5.6.1 VäxthuseffektVäxthuseffektenförhelalivscykelnvisasiFigur20.Som

mankanseidennafigurkommerdenabsolutstörstabe-

lastningenfråndriften,ävennärSverigemixelanvändsför

attberäknautsläppfrånelanvändningen.

Figur 20. Växthusgaser för en värmepump som drivs med Sverige mix el. (4)

5.6.2 FörsurningNärmanstuderarförsurandeämneniFigur21sermanatt

tillverkningochinstallationgerrelativtstorabidragtillden

totalaeffekten.Iinstallationenärdetanvändningavdiesel

vidborrningensomgerbidrag,ochitillverkningenärdet

produktionavkoppartillkomponenterivärmepumpen

somgerdetstörstabidraget.

28


29

Figur 21. Försurande ämnen värmepump. (4)

5.6.3 FotooxidantbildningUtsläppenavfotooxidanterkommernästanhelabidragetfrån

installationenavvärmepumpen.Ävenhärhärrördettafrån

dieselanvändningenvidborrningenavenergibrunnen.

Figur 22. Fotooxidantbildning, Värmepump. (4)


30 31

5.6.4 ResursanvändningIFigur23förresursuttagetsermanattvärmepumpen(med

Sverigemix)harrelativtlågresursförbrukningjämförtmed

andratekniker.OmmanstuderarTabell4kanmanantaatt

deresursersomfårdenstörstaviktningenärstålochkoppar,

oavsettomdettillverkasfrånjungfruligaråvarorellerfrån

återvunnetmaterial.Dettaantagandegrundaspåviktande-

lenavdessamaterialsomingåridenfärdigaprodukten.

5.6.3 EkoknapphetsmetodenIekoknapphetsmetodenviktasmiljöpåverkanmeddeneko-

logiskaknapphetensomdefinierassomrelationmellanden

kritiskamiljöbelastningenavettämneochdenverkliga

miljöbelastningenfrånsammaämneinomettbegränsat

område.

IFigur24visasresultatetfrånLCA-studien,ochhärser

manattdetstörstabidragetkommerfråntillverkningenav

värmepumpen.Vidtillverkningenärdetuttagetavkoppar

somgerdetstörstabidraget. Figur 24. Ekoknapphet för värmepump. (4)

Figur 23. Resursanvändning för olika värmeproduktionstekniker. (4)

30


31

5.6.6 Ekoindikator 99EcoIndicator99grundaspåattolikafaktorerviktassam-

mantilltrekategorier,mänsklighälsa,ekosystemkvalitet

ochresursersomsedannormaliserasochviktastillenslut-

ligindikator.Idennaviktningfårförbrukareavfossila

bränslenstorviktning,vilketsynspådeolikanivåernavär-

mepumpenhamnarpåberoendepåvilkeneldenberäknas

drivasmed(Figur25).Manseridennafigurattberoende

påvilkenelmixmanväljerattmiljövärderaeftersåkommer

värmepumpenattpåverkamiljönväldigtolika.Medsvensk

elmixärvärmepumpenkonkurrenskraftigmedbådebio-

bränslebaseradfjärrvärmeochpelletspannor,medanen

värmepumpsomanvändermarginalelskullefåhögreeco-

points.Mankandocknoteraattenvärmepumpdrivenmed

marginaleländåärbättreänfjärrvärmesomproducerats

frånnaturgaskombi.

Figur 25. Ecopoints för olika uppvärmningstekniker. (4)


32 33

6.1 StandarderDetfinnsettantalstandardersommantestarvärmepum-

parefter.Devanligasteär:

•EN14511

•EN255-3

•CEN/TS14825

EN14511ärdengällandeeuropeiskastandardenförprov-

ningavvärmepumparförprestandaviduppvärmning.När

manävenskalltestaförvarmvattenproduktionanvänder

manEN255-3,somharspeciellaavsnittfördetta.Närman

skallprovadellastanvändsCEN/TS14825.Närprovningar

utförsgörsdevidettantalolikarepresentativaprovpunkter.

Idennarapportgårviintevidareinpådetaljerrörande

provning.Däremotkanvikonstateraattgenomattprova

produkternavidettackrediteratlaboratoriumkanmanfå

enoberoendebekräftelsepåhurbraproduktenär.

Dettaharmiljöfördelargenomattkonsumentenkan

jämföraeffektivitetförolikaprodukter,ochpåsåsättköpa

deproduktersomäreffektivast.Figur26ochFigur27nedan

visartestresultatpåprovningarutfördavidSP.Vadmankan

seibildernaärattdebästaprodukternaharblivitbättre

överentio-ellertjugoårsperiod,menävenattspannetmel-

landenbästaochdensämstavärmepumpensammaårär

ganskastort.Dethardärförstorbetydelseförelanvänd-

ningenvilkenvärmepumpmanväljer.Sommankansei

Figur27skulleenvillaägaresomköpteenluft-luft-värme-

pump1990medettCOPpå3,5närhanellerhonskallbyta

utdenna2005kunnaköpaenproduktmedCOPpå3,0och

dåfaktisktökasinelanvändning,trotsattutvecklingengått

framunderde10årdehaftsingamlavärmepumpinstal-

lerad.

Genomattstandarderochmärkningarsätterkravpåef-

fektivitetkankonsumentengenomattväljacertifieradeoch

märktaproduktersetillattdåligaprodukterfasasutfrån

marknaden.

6. Standarder och märkning

2.5

3.0

3.5

4.0

4.5

5.0

1990 1995 2000 2005 2010

År

Total coefficient of performance, COP EN14511 EN255

Figur 26. COP för Vätska/Vatten värmepumparvid 35/0. Testresultat från SP. Test enligt EN 255.

COP

32


33

6.2 Märksystem Detfinnsidagtvåmärkningssystemförvärmepumpari

Sverige,SvanenochP-märket.InomEUpågårettarbeteför

attinföraEU-blommansommärkningpåvärmepumpar.

Dessatremärkningarbeskrivsnedan,medgenomgångav

deolikabedömningskriterierna.

6.2.1 SvanenSvanenärdetnordiskaministerrådetsegenmärkning,Figur

28.Sinstörstaframgångharsvanenfåttgenommärkning

avtvättochdiskmedel,menenmängdandraprodukterär

ocksåsvanmärkta.Svanmärketförvärmepumpardaterar

sigtillbakatill1998,meduppdateringaravmärkningskri-

teriernaiettantalsteg.Nuvarandeversionavmärknings-

reglerförvärmepumparharversionsnummer1.7ochgäller

till31mars2008.

Ikriteriernaförsvanmärkningtasettantalmiljöfaktorer

upp.Dessalistaskortfattatnedan(förfullständigakriterier,

se6):

•Buller,skalltestasochuppfyllarespektivelandslagar

•Köldmedium,skallhaettODP=0ochettGWP100

<1900

•Köldbärare,köldbärareelleradditivfårejvaraklassat

sommiljöfarligt.Köldbärarensomproduktfårejheller

varaklassadsomhälsofarlig

•Plastdelar,delarsomvägeröver50gramskallmärkas

enligtISO11469.Ettantalangivnakemikalierfårej

tillsättas.

•Ytbehandling,ytbehandlingsmedelfårejinnehålla

medelellerpigmentbaseradepåbly,kadmium,krom,

kvicksilverellerderasföreningar.

•Förpackningarskallinteinnehållaklorbaseradeplaster

•SolfångareskallvaratypgodkändenligtEN12975

•Kravomkompetens,tillverkaren/återförsäljarenskall

upplysaomköparenskallväljacertifieradinstallatör

•Information,kravpåvissinformationsomskallfinnas

iinstallationshandboken.

2.5

3.0

3.5

4.0

4.5

5.0

1990 1995 2000 2005 2010

År

Total coefficient of performance, COP EN14511 EN255

Figur 27. Luft-luft-värmepumpar COP vid +2°C/ 20°C. Test esultat från SP. Testen ut-förda enligt EN 255 +2(1,5) °C eller EN 14511 +2(1) °C. Temperaturer inom paren-tes är våta temperaturer.

Figur 28. Svanen- märket.

COP


34 35

•Dimensioneringochutformningavvärmesystemet.

Gångtidsmätareskallinstallerastillkompressorn.

Täckningsgrad,energibesparingspotentialenochunder-

lagföroptimeringskalltillhandahållasavåterförsälja-

ren.Dennekallharelevantaberäkningsverktygför

detta.

•Effektivitetskravförvärmepumpen.COPskallvidpro-

vadedriftpunkterenligtEN255överstiga

Förvatten/vatten,vätska/vattenochuteluft/vatten:

COPmin

=0,25*Tk/(T

s-T

k)+1,

därTkärköldbärartemperaturiKochT

särvärmebärar-

temperaturiK

Föruteluft/luft,vatten/luftochvätska/luft:

COPmin

=0,090*Tk/(T

s-T

k)+1,

därTkärköldbärartemperaturiKochT

särvärmebärar-

temperaturiK

•Övrigakrav:kravpåattföljamyndighetskrav,kravpå

miljö-ochkvalitetsstyrning,marknadsföringochut-

bildningavinstallatör.

MeddekravsomfinnsangivnaovanförCOPfårmanföl-

jandeCOPförSvanenmärkningen(P-märkningskraven

redovisasparallelltförjämförelse):

Tabell 6. COP-krav enligt Svanens kriterier.

Kraven på COP enligt svanenmärkningen

Vatten/vatten, vätska/vatenTkbin Tvbut COPc COPmin P-märkeskrav

-10 35 5.85 2.46-5 35 6.70 2.680 35 7.80 2.95 3.65 35 9.27 3.32

10 35 11.33 3.8315 35 14.41 4.60

-10 50 4.39 2.10-5 50 4.88 2.220 50 5.46 2.37 2.75 50 6.18 2.55

10 50 7.08 2.7715 50 8.23 3.06

Uteluft/vatten

-15 35 5.16 2.29-7 35 6.34 2.582 35 8.34 3.08 2.87 35 10.01 3.50

15 35 14.41 4.60

-15 50 3.97 1.99-7 50 4.67 2.172 50 5.73 2.43 2.27 50 6.52 2.63

15 50 8.23 3.06

Uteluft/luft, vatten/luft, vätska/luftTkbin Tvbin COPc COPmin P-märkeskrav

-15 20 7.38 1.66-7 20 9.86 1.892 20 15.29 2.38 2.307 20 21.56 2.94

15 20 57.65 6.19

34


35

6.2.2 P-märketP-märketärenkvalitetsmärkningsomutfärdasavSP(Figur

29).KravenföratterhållaP-märkethartagitsframisam-

arbetemedbranschföretagochbranschorganisationer.För

attkunnafåenvärmepumpP-märktskalltrekravuppfyl-

las:

1.Värmepumpenskalluppfyllafunktionskravangivnai

P-märkningsreglernaSPCR130(7).

2.HandlingarenligtSPCR130kangodtas.

3.Avtalomövervakandekontrollmellantillverkaren/im-

portörenochSPskontrollinstitutionföreligger.

IfunktionskravenfinnsangivetvilkaCOPsomskalluppnås

under olika provningsförhållanden för att godkännas

(Tabell7).Redovisningenavvärmefaktornskallvaraenligt

SS-EN14511,medkorrektioneravpump-ochfläkteffekt.

Utöverdettafinnsettantalkravuppställdavadgällerven-

tilation,ljud,säkerhet,konstruktionochmiljö.

Tabell 7. Krav på effektivitet för P-märkning.

Omenproduktbeskrivssåattdenkananvändasförvärm-

ningavtappvarmvattenskallävendettaprovas.Provning

skerenligtEN255-3.

Handlingar skallbifogas somett teknisktunderlag.

DessalistasiSPCR130.

UniktförP-märkningenärattmantillämparfortlö-

pandekontrollavtillverkningen.Pådettasättkanman

säkerställaattdeproduktersomtillverkasharsammaut-

formningochprestandasomdesomtestatsförP-märket.

Tillverkningskontrollenskergenomatttillverkarenutför

egenkontroll,ochSPkontrollerardennaegenkontroll.De

värmepumparsominneharP-märketredovisaspåSP:s

hemsida(11).

Figur 29. P-märket.

Temperatur inom parentes anger luftens fuktinnehåll i form av dess våta temperatur För dx-kollektorer läggs vid provning kollektorn i en tank med angiven köldbärartemperatur. *För l/l värmepumpar anges inkommande lufttemperatur till kondensorn. I övrigt anges utgående temperatur för värmebärarsidan och ingående temperatur för köldbärarsidan.

Värmekälla Drifttillstånd(köldbärare/värmebärare)

VärmefaktorCOP

Markvärme(vätska/vatten, dx/vatten)

0°C/35°C0°C/45°C

> 3,6> 2,7

Markvärme(vatten/vatten)

10°C/35°C10°C/45°C

> 4,3> 3,3

Uteluft(luft/vatten, luft/luft*)

2(1)°C/35°C2(1)°C/45°C2(1)°C/20*°C

> 2,7> 2,2> 2,3


36 37

6.2.3 EU-blommanInomEUpågårettarbetemedatttaframkriterierföratt

kunnamärkavärmepumparmedEU-blomman(Figur30).

Idettaarbeteharettantalkriterierframförtsinitialtirap-

porterfrånÅFochSVEP(8,9)vilkakortfattatlistasnedan.

Pågrundavattarbetetfortfarandepågårvetmanidaginte

exakthurkravenkommerattsättasslutligen.Ettförstaut-

kasthardockpubliceratspåEU:shemsida(10)

Förslagpåkriteriersomframställtsärblandannat:

•Miljöpåverkanisambandmedelanvändningskallinklu-

deras

•Valavarbetsmediumochsekundärtarbetsmedium(köld-

bärare)

•Materialval

•Effektivitetochljudnivå

•Potentialföråtervinningavmaterial

•Utförliginstallationshandbokochkvalificerade(certifie-

rade)installatörer

Idetförstakriteriedokumentetangesvadgällerköldme-

dietgränsförODP=0ochförGWP<1900,samtattköldbä-

rareninteskallvaramiljöfarlig.

Figur 30. EU-blomman.

36


37

Framtidatrendersammanfattaskortfattatförattgeenbild

avvartutvecklingensker,ochvilkanyhetersomkanväntas

underkommande5-10år.

Kapacitetsregleradevärmepumpar(on/off-drifteller

varvtalsreglering)ärnågotvikanförväntaossmeravifram-

tiden(12).Varvtalsregleradesystemharbörjarkommapå

marknadenförmarkvärmepumpar,ochärheltdomine-

randenärdetgällerluft-luftvärmepumpar.Fördelarmed

varvtalsregleradekompressorerärblandannat:

•Bättredellast-egenskaper

•Färrestart/stopp,vilketledertillminskatslitagepåkom-

pressorn

•Minskatavfrostningserhov

•Eliminerarbehovetavtillsatsvärmning

Iframtidenkanmanävenkommaattseflerkombinationer

avtekniker,exempelvissolvärmekombineratmedvärme-

pump.Solvärmenkandåtahandombaslasten,dvs.värme

ochtappvarmvattenunderdevarmamånadernapååret,

vilketgörattvärmepumpenslipperattköraspålåglast.

Värmepumpenkandåoptimerasförattfungerasåbrasom

möjligtunderdekallamånaderna.

Frånluftsvärmepumparsomharvaritgynnadeavskriv-

ningaribyggreglernadesenasteårenkommerinteattvara

likagynnadeenligtdetförslagsomskallträdaikraftden1

januari2007.Däremotkanmanväntasigenökningav

hybridvärmepumparsomutnyttjarbådefrånluftochute-

luft.Någrasådanaprodukterfinnsidagpåmarknaden.

Naturligaarbetsmedierärsådanasomfinnsnaturligti

naturen.Blanddessakannämnaskoldioxid,propanoch

ammoniak.Propananvändsikylskåpochfrånluftsvärme-

pumparredanidag,ochkankommaattanvändasiandra

tillämpningariframtiden.Detsomhartalatmotanvänd-

ningenavpropantidigareärattpropanärbrandfarligoch

explosionsbenägenundervissaförhållanden.Genomatt

minskafyllnadsmängdenochbyggavärmepumpardär

dessasäkerhetsaspekterärbeaktadekandettaköldmedium

kommaattöka.

Koldioxidharunderettantalåranväntsilivsmedel-

skylamedframgångochnubörjardetävendykaupppro-

dukterförvillamarknadenmeddettaköldmedium.IJapan

hardetsåltsettmycketstortantal(>450000st)föranvänd-

ningtilltappvattenvärmning.Mycketutvecklingochforsk-

ningägnasåtdettaköldmediumsomharODP=0och

GWP=1.Detärdärförettmycketbättreköldmediumände

vanligastepåmarknadenidagvadgällermiljöpåverkanfrån

direktautsläpp.

DefysikaliskaegenskapernaförCO2somköldmedium

görattdetärutmärktvidtappvattenvärmning.Genomatt

kombineradennavattenvärmningmedettlågtemperatur-

systemförvärmedistributionkanenhögverkningsgrad

erhållas.DettaharblandannatvisatsiettarbetefrånNorge

(24),därmanharuppnåttSPF-värdenpårunt3.5försystem

somtillverkarbådetappvarmvattenochdistribuerarvärme

vidändaupptill60/30.

Värmepumpsystemensombyggerpåkoldioxidmåste

ävenhajämförbaraårsvärmefaktorersomdebästapåmark-

nadenidag,annarskansnartmiljövinstenmedköldme-

dietgåförloradistörreutsläpp(störreelanvändning)vid

driften.

Vidnybyggnationövervägsidagoftakombinationenav

värmepumpmedvattenburetsystemochgolvvärmesom

behöverca35°Ciframledningstemperatur.Pådettasättkan

värmepumpenarbetamedsmåtemperaturdifferenser,och

påsåsättblimereffektiv.

7. Framtida utveckling


38 39

Närmanskallbedömamiljöeffekternafrånvärmepumpar

kommerdenkritiskadelenavmiljöeffektenfrånanvänd-

ningenundervärmepumpenslivstidnärdetgällerpåverkan

påväxthuseffekten.Hurstordennaeffektblirärsvårtatt

kvantifiera,eftersomdettaberorpåhurmanvärderarden

elanvändningsomvärmepumpenhar.Sägermanattvär-

mepumpenanvändersverigemixfördriftenärdenkonkur-

renskraftigmedbiobränslebaseradfjärrvärmeochpellets-

pannor,medanmarginalelbaseradpåkolkondenskraft

ledertillindirektautsläppsomgördenjämförbarmed

fjärrvärmesomproduceratsmednaturgaskombi.

Livslängdenpåvärmepumparärenviktigfaktorsomdet

endastfinnsgammalinformation(1998)om.Detfinns

därförettbehovatttaframnykunskapomhurdenverk-

ligalivslängdenochspridningenilivslängdförolikatyper

avvärmepumparserut.

Attväljaeneffektivvärmepumpsomdessutomärbra

dimensioneradfördetvärmedistributionssystemsomden

skallkopplasinmotärmycketviktigt,eftersomensämre

produktellerfelaktigtdimensioneradvärmepumpdrarmer

elochdärmedgerupphovtillmerindirektautsläpp.

Produktersomärmedinågotsortsmärkningssystem

hargenerelltenhögkvalitet,dådemåsteklarauppsatta

krav.Genomattköpamärktaprodukterdrivermanäven

marknadenmotdeeffektivasteprodukterna,vilketleder

tillensaneringavdåligaprodukterpåmarknaden.

Faktorersominverkarpåvärmepumparnasmiljöpåver-

kanvidtillverkning,installationochskrotningkanpåver-

kasgenommiljö-ochkvalitetsmärkningarsamtgenom

direktpåverkanfrånkonsumenter.Vidtillverkningkan

tillverkareanvändamaterialsomihöggradäråtervinnings-

bara,vidinstallationavfrämstbergvärmepumparkanman

arbetamedatteffektiviseraborrutrustningensåattden

krävermindreenergi,ochvidskrotningkanmanåtervinna

meravkomponenterna.

Demångafaktorersominverkarvidvalavvärmepump

görattmanbörställakravpåcertifieringellerandrakun-

skapsmomentavdensomoffererarvärmepumpssystemså

attmankanlitapåatthelhetslösningeninklusivedistribu-

tionssystemäreffektiv.

8. Slutsatser

38


39

1. www.naturvardsverket.se

2. http://www.stem.se/WEB/STEMEx01Swe.nsf/F_PreG

en01?ReadForm&MenuSelect=660543F14DADD61A

C12572410042191A

3. VillavärmepumparEnergimyndighetenssamman-

ställningavvärmepumparförsmåhus

4. Livscykelanalysavvillauppvärmning-Enstudieav

fjärrvärme,pelletspanna,oljepanna,elpannaoch

värmepump,examensarbete,HansBengtsson,Kemisk

Miljövetenskap,Chalmers,2005

5. Marginalelochmiöljövärderingavel,Elforskrapport

06:52,www.elforsk.se

6. Svanmärkningavsmåvärmepumpar,Version1.7,

17december2002–31mars2008,Nordiskmiljö-

märkning,http://www.svanen.nu/DocNord/059.pdf

7. SPCR130,CertifieringsreglerförP-märkningav

Värmepumpar

SPSverigesProvnings-ochForskningsinstitut,

Mars2005

8. TowardsCriteriaDevelopmentforHeatPumpswithin

theEuropeanLabellingScheme,Gullberg,Haraldsson

&Martinsson,ÅF,2005,http://ec.europa.eu/

environment/ecolabel/pdf/heat_pumps/hp_ecolabel_

criteria_dev_aug2005.pdf

9. Heatpumps–Technologyandenvironmentalimpact.

Forsén,SVEP,2005,http://ec.europa.eu/environment/

ecolabel/pdf/heat_pumps/hp_ecolabel_criteria_dev_

aug2005.pdf

10. FörstakriteriedokumentetförEU-blommanpåvär-

mepumpar,http://ec.europa.eu/environment/

ecolabel/pdf/heat_pumps/hp_proposal_criteria_

nov22.pdf

11. P-märktavärmepumpar:

www.sp.se/cert/cert_prod/default.asp?level=2&prod

omr=Värmepumpar

12. Parametricstudyofenergysavingpotentialforcapa-

citycontrolledheatpumps-Optimalcondensation

temperature.7thIEAHeatPumpConference,1pp.

566-576.Beijing,China.Karlsson,F.;Fahlén,P.2002.

13. Konsumentverketshemsidaomvärmepumpar:

www.energi.konsumentverket.se/mallar/sv/lista_

artiklar.asp?lngCategoryId=1195

14. www.svepinfo.se(besökt2006-11-14)

15. TesteravBergvärmepumpar

http://www.radron.se/templates/test____6068.asp


16. TesteravLuft-luft-värmepumpar


http://www.stem.se/WEB/STEMEx01Swe.nsf/F_Pre

Gen01?ReadForm&MenuSelect=1F77EA56CBB4415

8C12571A30031AE69




http://www.radron.se/templates/test____3250.asp#sa

9. Referenser


40 41

17. VÄRMEPUMPAR-Enkunskapssammanställning

omvärmepumpar,förslagtillhandläggningsrutiner,

policym.m.December2002,Rev.april2003,

MiljösamverkanVästraGötaland.

18. Air-to-airheatpumpsevaluatedforNordiccircums-

tances,Karlsson,Fredrik,Lidbom,Peter,Axell,

Monica,Lindberg,Ulla,ColdClimateHVAC

Conference,Moskva,2006

19. Testprocedureandseasonalperformancecalculation

forresidentialheatpumpswithcombinedspaceand

domestichotwaterheating-Swedishcountryreport

forIEAHPPAnnex28,CarolineHaglundStignor,

FredrikKarlsson,MonicaAxell,MattiasStenlund,

PerFahlén,SPRapport2004:38,EnergyTechnology,

Borås2005

20. HeatPumpSystemsinSweden-CountryReportfor

IEAHPPAnnex28,FredrikKarlsson,MonicaAxell,

PerFahlén,SPAR2003:01,EnergyTechnology,Borås

2003

21. INVENTERINGAVELUPPVÄRMDASMÅHUSI

SVERIGE,SAMTVALAVTYPHUS,Ingemar

Nygren,ISSN1401–7555,ISRNDU-SERC--78—SE,

juni2003

22. KonsumentGöteborg,http://www.konsument.

goteborg.se/prod/konsumentgbg/dalis2.nsf/0/c7226

8682b3769d0c1256eba0034355d!OpenDocument&

Click=

23. Årsmätningpåfembergvärmeanläggningari

Sjuhärad,MattiasStenlund,SP,2005

24. Brine-to-waterCO2heatpumpsystemsforheating

andcoolingofnon-residentialbuildings,JörnStene,

IEAHPCNewslettervol24,issue3,2006

40


41

10.1 Bilaga 1. Tillverkare/Importörer som är medlemmar i Svenska Värmepumpföreningen (dec 2006)

Namn Hemsida

AB Kyl & Värmepumpar www.kylovarmepumpar.se

AQS-Produkter AB www.aqsprodukter.se

Autoterm Försäljnings AB www.autoterm.se

Clima AB www.clima.se

CTC/Enertech AB www.ctcvarme.se

ECOnomic THERMology AB www.ecotherm.se

Euronom AB www.euronom.se

Evi Heat www.eviheat.se

IVT Industrier AB www.ivt.se

Kinnan AB www.kinnan.se

Kylma AB www.kylma.se

Mecmaster Energi AB www.mecmaster.se

Miljö & Värmeteknik i Göteborg AB www.varmitek.com

Mitsubishi Electric AB www.mitsubishi.se

NIBE AB www.nibe.se

Nobö Produkter AB www.nobo.se

Qvantum Energi AB www.qvantum.se

Save It Naturvärme AB www.naturvarme.com

Stiebel Eltron AB www.stiebel-eltron.se

Svensk Värmepumps Industri AB www.thermoheat.se

Svenska Daikin AB www.daikin.se

TESAB AB www.tesab.se

Thermia Värme AB www.thermia.se

Thorén Energiprodukter AB www.thoren.nu

Viessmann Värmeteknik AB www.viessmann.se

10. Bilagor


42 43

10.2 Bilaga 2. Effektivitetsmått på ett antal testade bergvärmepumpar. (KällaRådochRön,http://www.radron.se/upload/tabeller/2006/02/060217_02_varmepumpar.pdf)

Typ Modell COP 0 COP -5 SPF 25 SPF 35 SPF 45 SPF 55

Bergvärme ThorenKomplett09 3.5 3.1 3.1 3.1 2.8 2.5Bergvärme NIBEfighter1230-10 3.4 3 3.1 2.9 2.5 2.2Bergvärme ViessmanVitocal300BWC108 2.9 2.6 2.6 2.5 2.3 2.3Bergvärme StiebelEltronWPC10 3 2.5 2.5 2.5 2.3 2.1Bergvärme ThermiaDiplomatOptimun10 3.3 3 3 2.9 2.6 2.3Bergvärme IVTGreenlineHTPlusCX9 3.5 3 3.1 2.9 2.6 2.2

COP 0 COPnärtempikollektorslangenär0°C

COP -5 COPnärtempikollektorslangenär-5°C

SPF25 Årsvärmefaktorihusmedårligtenergibehovom25oookWh




42


43

Jämförelseavtvåvärmepumpar,enmedSPF=2.8,enmed

SPF=3.5.Värmebehovibådafallenär20000kWh/år.Elen

pumparnadrivsmedharutsläppmotsvarandesvenskmedel-

elunder2004.

VärmesystemVärmesystem 1: Värmepump Verkningsgrad: 2,8 Värmebehov: 20000 kWh

Värmesystem 2: Värmepump Verkningsgrad: 3,5 Värmebehov: 20000 kWh El-mixVärmesystem 1 Du har valt att använda dig av Sverigemix 2004 vid beräkningarna.

Värmesystem 2 Du har valt att använda dig av Sverigemix 2004 vid beräkningarna.

Total belastning av olika miljöeffekter

Miljöeffekt System 1 System 2

Växthuseffekten 0,29 0,23 103 kg CO2-ekvivalenter

Försurning 2,72 2,18 105 mol H+

Övergödning 4,03 3,22 kg O2-ekvivalenter

Marknära ozon, NOx 0,64 0,51 kg NOx

Marknära ozon, flyktiga kolväten 0,03 0,02 kg eten-ekvivalenter

Partiklar 113 90 gram

Emissioner

Emission System 1 System 2

CH4 64 51 mg/kWh

CO 9,28 7,42 mg/kWh

CO2 12500 10000 mg/kWh

N2O 1,48 1,18 mg/kWh

NH3 0,68 0,54 mg/kWh

NMVOC 2,42 1,93 mg/kWh

NOx 32 25 mg/kWh

Partiklar 5,64 4,51 mg/kWh

SOx 20 16 mg/kWh

10.3 Bilaga 3. Utdata från körningar med programmet Effem(Källa:www.effektiv.org)


44 45



pumparnadrivsmedharutsläppmotsvarandemarginalel

under2004.

Värmesystem

Värmesystem 1: Värmepump Verkningsgrad: 2,8 Värmebehov: 20000 kWh

Värmesystem 2: Värmepump Verkningsgrad: 3,5 Värmebehov: 20000 kWh El-mix Värmesystem 1 Du har valt att använda dig av Marginal-mix vid beräkningarna.

Värmesystem 2 Du har valt att använda dig av Marginal-mix vid beräkningarna.




Försurning 20 16 105 mol H+

Övergödning 18 15 kg O2-ekvivalenter




Emissioner


CH4 3421 2737 mg/kWh

CO 126 101 mg/kWh

CO2 292800 234300 mg/kWh

N2O 4,64 3,71 mg/kWh

NH3 7,5 6 mg/kWh


NOx 134 107 mg/kWh

Partiklar 128 102 mg/kWh

SOx 218 174 mg/kWh

44


45



pumparnadrivsmedharutsläppmotsvarandeeuropeisk

medelel(EU-10)under2004.

Värmesystem Värmesystem 1: Värmepump Verkningsgrad: 2,8 Värmebehov: 20000 kWh

Värmesystem 2: Värmepump Verkningsgrad: 3,5 Värmebehov: 20000 kWh El-mix Värmesystem 1 Du har valt att använda dig av EU 2001 vid beräkningarna.

Värmesystem 2 Du har valt att använda dig av EU 2001 vid beräkningarna.





Övergödning 11 9,03 kg O2-ekvivalenter




Emissioner


CH4 555 444 mg/kWh

CO 25 20 mg/kWh

CO2 88200 70600 mg/kWh

N2O 10 8,35 mg/kWh

NH3 1,11 0,89 mg/kWh


NOx 91 73 mg/kWh

Partiklar 25 20 mg/kWh

SOx 78 62 mg/kWh


46 47




elunder2004.


Värmesystem 2: Värmepump Verkningsgrad: 4 Värmebehov: 20000 kWh El-mix Värmesystem 1 Du har valt att använda dig av Sverigemix 2004 vid beräkningarna.

Värmesystem 2 Du har valt att använda dig av Sverigemix 2004 vid beräkningarna.









Emissioner


CH4 64 45 mg/kWh

CO 9,28 6,49 mg/kWh

CO2 12500 8768 mg/kWh

N2O 1,48 1,03 mg/kWh

NH3 0,68 0,47 mg/kWh


NOx 32 22 mg/kWh

Partiklar 5,64 3,95 mg/kWh

SOx 20 14 mg/kWh

46


47




elunder2004,respektivemarginalel.


Värmesystem 2: Värmepump Verkningsgrad: 4 Värmebehov: 20000 kWh El-mix Värmesystem 1 Du har valt att använda dig av Sverigemix 2004 vid beräkningarna.

Värmesystem 2 Du har valt att använda dig av Marginal-mix vid beräkningarna.




Försurning 2,04 14 105 mol H+

Övergödning 3,02 13 kg O2-ekvivalenter




Emissioner


CH4 64 2395 mg/kWh

CO 9,28 88 mg/kWh

CO2 12500 205000 mg/kWh

N2O 1,48 3,25 mg/kWh

NH3 0,68 5,25 mg/kWh


NOx 32 94 mg/kWh

Partiklar 5,64 90 mg/kWh

SOx 20 152 mg/kWh


48




elunder2004,respektiveeuropeiskmedelel2001(EU-10).

Värmesystem Värmesystem 1: Värmepump Verkningsgrad: 2,8 Värmebehov: 15000 kWh

Värmesystem 2: Värmepump Verkningsgrad: 4 Värmebehov: 20000 kWh El-mix Värmesystem 1 Du har valt att använda dig av Sverigemix 2004 vid beräk-ningarna.

Värmesystem 2 Du har valt att använda dig av EU 2001 vid beräkningarna.









Emissioner


CH4 64 388 mg/kWh

CO 9,28 18 mg/kWh

CO2 12500 61800 mg/kWh

N2O 1,48 7,3 mg/kWh

NH3 0,68 0,77 mg/kWh


NOx 32 64 mg/kWh

Partiklar 5,64 18 mg/kWh

SOx 20 54 mg/kWh

new undersökning av värmepumpars miljöpåverkan · 2015. 6. 9. · undersökning av...

Documents