Varmepumpesystemet
Varmepumpesystemet bruker jordvarme eller grunnvann som varmekilde. Varmepumpen består av de følgende atskilte kretsene, som vanligvis er koblet sammen via varmevekslere. Disse kretsene er:
- Brinekretsen, som trekker varmeenergien ut fra jorden eller grunnvannet og overfører denne til kuldekretsen.
- Kjølemiddelkretsen, som sørger for å gi varmeenergien fra varmekilden et egnet høyere temperaturnivå og avgir denne til varmekretsen.
- Varmekretsen, som brukes til å varme opp rommene i boligen.
Via fordamperen er kjølemiddelkretsen knyttet sammen med varmekilden og tar opp varmeenergien fra denne. Tilstanden til kjølemiddelet endrer seg da; det fordamper. Via kondensatoren er kjølemiddelkretsen forbundet med varmeanlegget, som den avgir varmeenergi til igjen. Da blir kjølemiddelet flytende igjen; det kondenserer.
Ettersom varmeenergi bare kan overføres fra et legeme med høyere temperatur til et med lavere, må kjølemiddelet i fordamperen ha lavere temperatur enn varmekilden. Temperaturen på kjølemiddelet i kondensatoren må imidlertid være høyere enn temperaturen på oppvarmingsvannet for at varmeenergien skal kunne avgis der. Disse forskjellige temperaturene oppnås i kjølemiddelkretsen ved bruk av en kompressor og en ekspansjonsventil som befinner seg mellom fordamperen og kondensatoren.
Kjølemiddelet i dampform strømmer fra fordamperen til kompressoren og komprimeres av denne. Trykket og temperaturen til kjølemiddeldampen stiger da sterkt. Etter denne prosessen strømmer den gjennom kondensatoren, der den avgir sin varmeenergi til oppvarmingsvannet ved at den kondenserer. Den strømmer inn i ekspansjonsventilen som væske, og i denne avlastes den sterkt, og trykket og temperaturen reduseres kraftig. Denne temperaturen er nå lavere enn temperaturen på brinen som strømmer gjennom fordamperen. Kjølemiddelet kan dermed ta opp ny varmeenergi i fordamperen, slik at det igjen fordamper og strømmer til kompressoren. Kretsløpet begynner forfra igjen.
Fordamperen og deler av kjølemiddelkretse inne i varepumpen er kuldeisolert, slik at det ikke kan oppstå kondens. Den minimale kondensen som eventuelt måtte oppstå, fordunster av varmeutviklingen inne i varmepumpen.
Produktet er utstyrt med en aktiv kjølefunksjon som rommene i boligen kan tempereres med ved høye utetemperaturer om sommeren. For denne funksjonen er jord og grunnvann egnet som varmekilde. Til dette formålet er en 4-veis omkoblingsventil innebygd i varmepumpens kjølemiddelkrets. Den aktive kjølingen fungerer etter prinsippet med bruk av kjølemiddelkretsen for å ta varmeenergi ut av anlegget der varmen brukes (f.eks. gulvvarme) for å tilføre denne til uteluften. Varmevekslingsprosessene i fordamperen og kondensatoren blir da byttet om hydraulisk i kjølemiddelkretsen ved hjelp av 4-veisomkoblingsventilen. Oppvarmingsvannet som i tilførselen er kaldere enn romtemperaturen, tar opp varmeenergi fra rommene, og transporteres til kondensatoren (som fungerer som fordamper i kjøledrift). Denne varmeenergien tas opp av kjølemiddelet og bringes til et høyere temperaturnivå av kompressoren. Deretter blir varmeenergien i fordamperen (som fungerer som kondensator i kjøledrift) avgitt til brinen. Det avkjølte kjølemiddelet ledes til ekspansjonsventilen, for igjen å kunne oppta varmeenergi fra kondensatoren. Brinepumpen transporterer den varme brinevæsken til jorden, der varmeenergien ledes bort.
Ved installasjonen kan det være hensiktsmessig å utelukke enkelte rom (f.eks. bad) fra kjølefunksjonen og aktivere stengeventiler separat. Varmepumpeelektronikken avgir et signal som kan brukes til en slik aktivering. Alternativt kan det også leveres en passiv kjølemodul. Med denne transporteres varmeenergi fra rommene, f.eks. via gulvvarme, og til bakken uten kompressordrift og uten drift av kjølemiddelkretsen. Ved behov kan den integrerte elektriske tilleggsvarmeren aktiveres i forskjellige effekttrinn via varmepumpedisplayet. Aktiveringen av den elektriske tilleggsvarmeren skjer deretter via systemregulatoren.
3.2.2 Værkompensert systemregulator
Varmepumpesystemet er utstyrt med en værkompensert systemregulator som stiller varme-, kjøle- og varmtvannsdriften til disposisjon avhengig av reguleringsmåten, og regulerer denne i automatisk drift. Regulatoren endrer bør-verdien for tilførsel avhengig av utetemperaturen. Utetemperaturen måles av en separat føler som er montert utendørs, og sendes til regulatoren. Romtemperaturen avhenger bare av forhåndsinnstillingene. Påvirkning fra utetemperaturen utlignes. Varmtvannsberedningen påvirkes ikke av værkompenseringen. Installasjonen og betjeningen er beskrevet i veiledningene for systemregulatoren.
3.3 Sikkerhetsinnretninger
3.3.1 Frostbeskyttelsesfunksjon
Anleggets frostbeskyttelsesfunksjon styres via systemregulatoren. Ved svikt på systemregulatoren sikrer varmepumpen en begrenset frostbeskyttelse for varmekretsen.
3.3.2 Sikring mot mangel på oppvarmingsvann
Denne funksjonen overvåker oppvarmingsvanntrykket kontinuerlig for å hindre potensiell mangel på oppvarmingsvann. En analog trykksensor kobler ut varmepumpen og setter eventuelle andre moduler i beredskapsmodus hvis vanntrykket synker under minstetrykket. Den kobler inn varmepumpen igjen når vanntrykket har nådd driftstrykket.
- Minimumstrykk varmekrets: ≥ 0,05 MPa (≥ 0,50 bar)
- Min. driftstrykk varmekrets: ≥ 0,07 MPa (≥ 0,70 bar)
3.3.3 Sikring mot brinemangel
Sikringen mot brinemangel overvåker væsketrykket i miljøkretsen kontinuerlig for å hindre potensiell væskemangel. En analog trykksensor kobler ut varmepumpen og setter eventuelle andre moduler i beredskapsmodus hvis væsketrykket synker under minstetrykket. Den kobler inn varmepumpen igjen når væsketrykket har nådd driftstrykket.
- Minimumstrykk brinevæske: ≥ 0,05 MPa (≥ 0,50 bar)
- Min. driftstrykk brinevæske: ≥ 0,07 MPa (≥ 0,70 bar)
3.3.4 Frostbeskyttelse
Denne funksjonen hindrer frost i fordamperen ved underskridelse av en bestemt varmekildetemperatur. Varmekildens utløpstemperatur måles kontinuerlig. Hvis utløpstemperaturen til varmekilden synker under en bestemt verdi, kobles kompressoren ut midlertidig med en statusmelding. Hvis denne feilen oppstår tre ganger etter hverandre, utløses en utkobling med visning av en feilmelding.
3.3.5 Beskyttelse mot pumpe- og ventilblokkering
Denne funksjonen hindrer at pumpene for oppvarmingsvann og brine og omkoblingsventilene setter seg fast. Pumpene og ventilene som ikke har vært i drift på 23 timer, slås på etter tur i 10 til 20 sekunder.
3.3.6 Høytrykkspressostat i kuldekretsen
Høytrykkspressostaten kobler ut varmepumpen når trykket i kuldekretsen er for høyt. Hvis trykket i kuldekretsen til varmepumpen overskrider maksimumstrykket, kobler høytrykkspressostaten ut varmepumpen midlertidig. Et nytt forsøk på å starte varmepumpen utføres etter en ventetid. Etter tre mislykkede startforsøk etter hverandre vises en feilmelding.
- Kjølekretstrykk maks.: 4,60 MPa (g) (46,00 bar (g))
- Ventetid: 5 min (etter første tilfelle)
