Udvikling og demonstration af minivarmepumper til lavenergihuse

 I projektet har Teknologisk Institut i samarbejde med Danfoss Compressors, Cowi, Nilan og Grundfos udviklet og testet en serie første generations minivarmepumper af væske-vand-typen (jordvarme-typen"). Det er demonstreret, at minivarmepumper vil kunne få en stor betydning i fremtidige lavenergihuse i forskellige konstellationer, dels til at producere varmt brugsvand ved at udnytte energien i afkastluft fra lavenergihuse, - og dels til rumopvarmning ved at benytte vedvarende energi fra solindstråling i form af jordvarme. Der er produceret tre prototyper af en minivarmepumpe med en varmeydelse på ca. 2,1 kW. Disse er alle af væske-vand-typen, og de to er testet i Teknologisk Instituts laboratorium efter EN14511 mens den tredje efter funktionstest blev opstillet til field-test i Energy Flex House (EFH) på Teknologisk Institut. Prototyperne er baseret på en ny kompressor fra Danfoss Compressors, som kan hastighedsreguleres, således den kan levere fra ca. 1,0 kW op til 2,1 kW varmeeffekt. Laboratorietest viste gode virkningsgrader for prototyperne, specielt når det tages i betragtning, at der er tale om små varmepumper. Ved 0/+35 C i henhold til EN14511 blev målt COP-værdi på 3,5 (laveste trin, svarende til 2000 omdrejninger per minut RPM), 3,4 (3000 RPM) og 3,2 (4000 RPM). En prototype blev installeret sammen med en boligventilationsvarmepumpe i Energy Flex House. Boligventilati-onsvarmepumpen henter energi fra husets afkastluft, producerer varmt brugsvand og opvarmer indblæsningsluften. Det er et system, som har været kendt længe, men boligventilationsvarmepumpen kan ikke opvarme huset alene. Derfor fik Teknologisk Institut og varmepumpeproducenten Nilan A/S parallelt og uafhængigt af hinanden den ide, at kombinere boligventilationsvarmepumpen med en minivarmepumpe til gulvvarme i lavenergihuse. Det var derfor naturligt, at inddrage Nilan i projektet, og der blev fremstillet en prototype af en dobbeltvarmepumpe, hvor en af prototyperne indgår. Prototypen blev installeret i Energy Flex House Family, og der blev målt på den i fyringssæsonen 2009/2010. I field-testen blev der målt ret høje COP-værdier i starten af fyringssæsonen (omkring 3,5), men da det blev koldere blev det klar, at der var nogle problemer med gulvvarmeslangerne i huset. De kunne ikke afgive tilstrækkelig varme ved lave temperaturer, og derfor blev fremløbstemperaturen hævet, hvilket går ud over varmepumpens effektivitet. Alligevel blev der igennem fyringssæsonen målt rimelige COP-værdier på trods af dette. Man ser at returløbet fra jordslangerne faldt fra +7 C i starten af fyringssæsonen ned til -0,3 C i slutningen af februar, hvorefter den stiger til +7 til + 10 C i slutningen af fyringssæsonen og at COP-værdierne har varieret fra 2, 0 til 4,0 med en middel på ca. 3,0. Det er lidt i underkanten, af hvad der kunne forventes samt mindre end laboratoriemålinger viste, og dette skyldes primært de tidligere nævnte uhensigtsmæssigheder i gulvvarmesystemet. Derfor er der i september 2010 blevet foretaget konstruktionsmæssige ændringer i EFH, således at der er lagt nye gulvslanger. Endvidere er der blevet indsat en ny udgave af minivarmepumpen til test i fyringssæsonen 2010/2011. Herved forventes bedre effektivitet af varmepumpen. Parallelt med projektet har Nilan markedsført en minivarmepumpe, baseret på en konventionel kompressor fra Danfoss (JVP2 med konventionel SC-kompressor). Nilan har endvidere arbejdet med en lidt større model (JVP3), som skal testes i EFH i fyringssæsonen 2010/2011. Kombinationen af boligventilationsvarmepumpe og minivarmepumpe til gulvvarme markedsføres nu ligeledes af Nilan A/S under navnet ''VP Compact 18'', og der er allerede opstillet en hel del af disse apparater i Nordeuropa. Der er skrevet et abstract til den internationale kølekongres i Prag i August 2011, og dette abstract er godkendt.