Varmepumpens historie
Selvom det først er efter år 2000 at der rigtig er blevet skabt interesse for varmepumper, er teknologien gammel.
Allerede i 1830 fostrede franskmanden Sidi Carnot varmepumpe teorien, hvilket senere blev grundlaget for nutidens varmepumpeanlæg og klimaanlæg. Ifølge Carnots teori er en varmepumpe et energi-transportanlæg, som transporterer en varmemængde fra en lavere temperatur til en højere temperatur.
Bruger man Carnots teori i en moderne luft-vand varmepumpe, svarer energien fra det lave temperaturniveau til den energi, som udedelen trækker ud af den omgivende luft uden for, og det høje temperaturniveau er den indedelen overfører til husets centrale opvarmning og brugsvands anlæg. En luft-vand varmepumpe er med andre ord et transport anlæg af energi, som overfører energi fra den kolde luft udenfor, til husets centralvarmeanlæg.
Carnots teori anfører også, at systemet kun fungerer, hvis varmepumpens kompressor tilføres energi (el). Denne energi svarer i praksis til kompressorens el-forbrug. Det interessante og banebrydende ved teorien er imidlertid, at for hver kWh el der tilføres, kan varmepumpen transportere helt op til 5 gange denne energimængde fra det lave temperaturniveau til det høje. Man betaler med andre ord kun for 20% af den energi, som varmepumpen leverer.
De første rigtige varmepumper blev installeret i USA først i 1930’erne, hvor de var en del de airconditionerings anlæg som var ved at vinde udbredelse. Hvad angår Europa berettes det at i slut 30’erne blev der installeret en varmepumpe i Zürich’s ny opførte rådhus.
I midten af 50’erne begyndte de første teknikere i Danmark at beskæftige sig med udvikling af varmepumper. Men formentlig på grund af de dengang lave priser på energi, kom der først rigtig skub i udviklingen efter den første energikrise i starten af 70’erne. Efter oliekrisen begyndte man at interessere sig for nye og alternative opvarmningsmuligheder, og da vindenergien endnu ikke var slået igennem, var det oplagt at udvikle den kendte varmepumpe teknologi med at hente gratis varme fra jorden eller luften til husopvarmning og varmt brugsvand.
I perioden fra 1975 til 1980 udvikledes de første kompakte luft-vand varmepumper til opvarmning og forsyning af varmt brugsvand – overvejende til småhusområdet. Med kompakt anlæg forståes et anlæg der er en kombination af en indedel og en udedel, der er opbygget i moduler
Mange forskellige projekter så dagens lys, nogle forblev andre forsvandt ud i glemslen – f. eks. “energihegnet”, et stakit rundt om en del af haven bestående af forbundne rør i et lukket system. Hegnet fungerede som varmeoptager (udedel) i et varmepumpeanlæg, der leverede varme til huset. Googler man “energihegn”, virker det som om der forsat kører nogle af disse anlæg i skrivende stund (2019).
Eller “energibrønden” som ingeniør N. K. Knudsen i Hedensted havde udviklet, og som han søgte patent på. Han fandt det mest hensigtsmæssigt at trække energien ud af jorden, men havde ikke lyst til at få hele sin have gravet op, og havde derfor udtænkt et system hvor manfra en brønd borede huller i en cirkel, til et antal rørsløjfer der så fungerede som varmeabsorbere. Anlægget er nærmere omtalti Vedvarende Energi nr. 31 fra 1981. Dette nummer var iøvrigt et tema nr. om varmepumper. Faktisk etablerer man idag jordvarmepumper med vertikale boringer, således man netop undgår en stor opgravning af en etableret have. Denne form for jordvarme, kan ses som en udløber af N.K. Knudsens ide.
Energikrise nr. 2 i slutningen af 70’erne medførte en øget indsats for at udvikle varmepumpe teknologien. Der blev iværksat et omfattende energiforsknings program, hvor der over en 10-årige periode (1980-1990) blev gennemført og afprøvet mere end 75 projekter.
Se vores multisplit anlæg her.
I 1980 blev der vedtaget en lov, hvorefter der kunne opnås tilskud til anlæg, der udnyttede vedvarende energikilder, herunder varmepumper. Denne lov er stadig gældende. Tilskudsprocenten for varmepumper har varieret fra 0 – 30% og er i år 2000 15%, men kun i områder, der ikke er kollektivt varmeforsynet (fjernvarme og naturgas), og kun for godkendte anlæg. I 2019 ydes der forsat energi tilskud til varmepumper. Maksimalt 9200 til luft-vand varmepumper og maksimalt 4000 kr. til luft-luft varmepumper. Tilskudsordningen er blevet reformeret idet man i 2019 bruger et standardværdi katalog til at udregne energitilskuddets størrelse. Tidligere skulle der laves en individuel beregning for hvert anlæg. Oprettelsen af standardværdi kataloget har kun været mulighed at lave, fordi man gennem de sidste ti år målrettet har fået standardiseret måden at opgive data på, uanset varemærke. Standardiseringen er styret via EU forordninger.
Se alle vores luft-vand varmepumper her.
Prøvestationen for Varmepumpeanlæg blev oprettet i 1981. Siden starten er der udstedt mere end 600 systemgodkendelser og gennemført over 170 laboratorieprøvninger på prøvestand suppleret med feltundersøgelser og driftserfaringer fra installerede anlæg.
I 2006 blev faciliteterne udvidet og opgraderet, så det nu var muligt at lave egentlige energimærkningsprøvninger iht. standarden EN14511. Det medførte at der blev lavet klimakamre efter kalorimeter princippet.
Instituttet er forsat blandt de førende internationale testcentre på området for varmepumper.
I 2013 blev Varmepumpelaboratoriet grundlagt, som en slags udløber af Prøvestationen for Varmepumpeanlæg. Det skete grundet en ny og stor efterspørgelse efter prøvninger efter standarden EN14825, den såkaldte SCOP test, og et nyt krav indført i begyndelsen af 2013 om, at luft/luft varmepumper skal have deklareret lydniveau på energimærket.
Varmepumpelaboratoriet er i dag blandt de mest moderne af sin art i verden og udfører i skrivende stund tester efter følgende standarder:
- DS/EN14511 – Grundlæggende prøvningsstandard for varmepumper og airconditionsanlæg
- DS/EN14825 – Grundlag for energimærkning af produkter, herunder SCOP bestemmelse
- DS/EN16147 – Prøvningsstandard for brugsvandsvarmepumper
- DS/EN12102 – Standard til bestemmelse af lydniveau af varmepumper
Laboratoriet kan håndtere varmepumper med en kapacitet op til ca. 30 kW (luft/vand og luft/luft varmepumper) og ca. 50 kW for væske/vand varmepumper.
Efter 2000, hvor vindenergien virkelig har fået fat, har udviklingen af varmepumpertaget fart, således at man idag kan få luft-vand varmepumper med udnyttelsesgrad på 5 og luft-luft varmepumper med het op til 6 i udnyttelsesgrad.
Tre typer af varmepumper er endt med at være centrale i udviklingen af varmepumper:
Luft-luft varmepumper
Luft-vand varmepumper
Og vand-vand (jordvarme)
Udviklingen af varmepumper er forsat i en rivende udvikling, og hvor man før arbejdede med drivmidler (kølemiddel) som var skadeligt for omgivelserne, hvis de slap ud at det lukkede kredsløb, arbejder man idag med naturlige gasser som R32 (flaskegas) og CO2.
Du kan finde alle vores varmepumper her.
