Hur fungerar en värmepump? Här får du svaret!

Värmepumpar är en teknologisk innovation som effektivt utnyttjar naturens energiresurser för att värma upp eller kyla ner utrymmen. Värmepumpens förmåga att överföra värme från en plats till en annan gör den till en miljövänlig och ekonomiskt fördelaktig lösning för uppvärmning och kylning av byggnader. I denna artikel kommer vi beskriva hur olika värmepumpsmodeller fungerar.

Om du bor i Skåne kommer vi på Varmitek gärna ut på ett kostnadsfritt platsbesök. Där går vi igenom din fastighet och tar fram den bästa värmepumpen utifrån dina specifika behov.

Grundläggande komponenter i en värmepump: 

En värmepump fungerar genom att utnyttja den naturliga termodynamiken för att flytta värme från en plats med lägre temperatur till en plats med högre temperatur. Detta sker genom användning av kylmedel och olika komponenter:

Kylmedel:

Kylmedlet är hjärtat i en värmepump. Det är en substans som kan absorbera och avge värme vid låga temperaturer. Vanligtvis används vätskor som har låg kokpunkt som kylmedel. När kylmedlet är i kontakt med en yta med högre temperatur, absorberar det värme och övergår till gasform. Sedan komprimeras gasen för att öka temperatur och tryck.

Kompressor:

Kompressorn är en viktig komponent i värmepumpen och används för att öka trycket och temperaturen på det gasformiga köldmediet. När köldmediet komprimeras ökar energinivån, vilket gör det möjligt att avge värme vid högre temperaturer.

Förångare:

Förångaren är platsen där kylmedlet avger värme och övergår från gasform till vätskeform. Detta sker när det gasformiga köldmediet passerar genom en värmeväxlare där det kommer i kontakt med den kalla ytan som behöver värmas upp.

Kondensor:

Kondensorn är den del av värmepumpen där det tryckhöjda och uppvärmda kylmedlet avger värme till det inomhusutrymme som ska värmas upp. Genom denna process övergår kylmedlet till vätskeform igen och är redo att cirkulera genom systemet för att upprepa cykeln.

En generell värmepumspcykel:

Värmepumpscykeln består av fyra huvudfaser som möjliggör överföring av värme från en plats med låg temperatur till en plats med högre temperatur. Här är en översikt över de fyra huvudstegen i värmepumpscykeln:

1. Förångare: 

I detta steg absorberar värmepumpen värme från en källa (ex. luft, berg, mark) med låg temperatur. Ett köldmedium cirkulerar genom en förångare (evaporator) och förvandlas från vätska till gas samtidigt som det absorberar värme från omgivningen.

2. Kompression: 

Den gasformiga fasen av köldmediet leds sedan till kompressorn, där trycket och temperaturen ökar. Genom kompression blir köldmediet redo att avge värme vid högre temperaturer.

3. Kondensering:

Det högtryckta och högtempererade köldmediet kondenserar i en kondensor när det överför värme till det inomhusutrymme som ska värmas upp. Under denna process övergår gasformigt köldmedium till vätskeform.

4. Expansion:

Efter att ha avgett värme i kondensorn passerar köldmediet genom en expansionsventil där trycket och temperaturen sjunker kraftigt. Det kalla och huvudsakligen flytande köldmediet är nu redo att återvända till förångaren och påbörja cykeln igen.

Genom att upprepa dessa steg kan värmepumpen effektivt överföra värme från en plats med låg temperatur till en plats med hög temperatur. Detta gör det möjligt att värma upp byggnader under kalla perioder och, vid behov, kyla dem under varmare perioder genom att omvända riktningen på värmepumpscykeln. Värmepumpen utnyttjar därmed den naturliga termodynamiken för att ge energieffektiv uppvärmning och kylning.

Hur olika typer av värmepumpar fungerar:

Det finns olika typer av värmepumpar och varje typ har sina egna fördelar och lämpar sig för olika användningsområden och klimatförhållanden.

På det stora hela är de flesta värmepumpar uppbyggda med samma teknik, men den plats där kylmedlet absorberar värme skiljer sig mellan luft, frånluft, mark och berg. Även uppvärmningssystemet skiljer sig mellan el-uppvärmning (luft-luft) och vattenburen uppvärmning (luft/vatten och berg/markvärme).

Hur fungerar en luft-luftvärmepump?

En luft-luftvärmepump utnyttjar den omgivande luften för att överföra värme till ett utrymme inomhus. Nedan finner du en översikt av hur det fungerar:

• Utedel (förångare): Luft-luftvärmepumpen suger in utomhusluften genom en enhet kallad förångare. Förångaren innehåller ett kylmedium, vanligtvis en vätska med låg kokpunkt. När utomhusluften passerar genom förångaren, absorberar kylmedlet värme från luften. I denna process övergår kylmedlet från vätskeform till gasform.

• Kompressor: Den gasformiga fasen av kylmedlet transporteras sedan till en kompressor. Här komprimeras gasen, vilket ökar temperaturen och trycket avsevärt.

• Innedel (kondensor): Gasen överför sedan sin värme till inomhusluften genom en kondensor. Fläktarna används för att cirkulera den nu uppvärmda luften jämnt genom rummet eller byggnaden.

• Expansionsventil: Efter att ha avgett värme i kondensorn passerar köldmediet genom en expansionsventil där trycket och temperaturen sjunker kraftigt. Det kalla och huvudsakligen flytande köldmediet är nu redo att återvända till förångaren och påbörja cykeln igen.

Det är värt att notera att vissa modeller av luft-luftvärmepumpar också har omvända cykelfunktioner, vilket gör det möjligt för dem att fungera som luftkonditioneringssystem genom att avlägsna värme från inomhusluften och släppa ut den utomhus.

Luft-luftvärmepumpar är särskilt fördelaktiga i områden med måttliga klimatförhållanden där temperaturen sällan når extremer, och de kan erbjuda energieffektiv uppvärmning samt kylning på sommaren.

Här kan du läsa mer om våra luft-luftvärmepumpar.

Hur fungerar en luft-vattenvärmepump?

En luft-vattenvärmepump utnyttjar omgivande luft för att producera värme och värma upp vatten för användning i uppvärmningssystemet. Här nedan får du en översikt av hur en luft-vattenvärmepump fungerar:

• Utedel (Förångare): Processen börjar med att utomhusdelen tar in omgivande luft. Inne i enheten finns en förångare, och luften passerar in i förångaren. När utomhusluften passerar förångaren absorberar kylmediet (vanligtvis en vätska med låg kokpunkt) värme från luften. Detta får kylmediet att övergå från vätskeform till gasform.

• Kompressor: Den gasformiga fasen av kylmediet transporteras sedan till en kompressor. Här komprimeras gasen, vilket ökar temperaturen och trycket avsevärt.

• Innedel (Kondensor): Gasen överför sedan sin värme till vatten i en värmeväxlare. I denna process kondenserar gasen tillbaka till vätskeform. Det uppvärmda vattnet används sedan i ett vattenburet uppvärmningssystem, antingen genom golvvärme eller radiatorer, för att värma upp utrymmet inomhus.

• Expansionsventil: Efter att ha avgett värme i kondensorn passerar köldmediet genom en expansionsventil där trycket och temperaturen sjunker kraftigt. Det kalla och huvudsakligen flytande köldmediet är nu redo att återvända till förångaren och påbörja cykeln igen.

Luft-vattenvärmepumpar är särskilt användbara i områden med måttliga klimatförhållanden. De kan även användas för att producera varmt vatten för hushållsändamål, vilket gör dem mångsidiga och effektiva för både uppvärmning och varmvatten.

Här kan du läsa mer om våra luft-vattenvärmepumpar.

Hur fungerar en bergvärmepump?

En bergvärmepump är en energieffektiv uppvärmningslösning som utnyttjar den lagrade värmen i marken för att värma upp ett hem eller generera varmt vatten. Här nedan finner du en grundläggande översikt av hur en bergvärmepump fungerar:

• Markkollektor eller borrhål: Den absorberande vätskan från markkollektorn eller borrhålet förs till värmepumpen. Här absorberar vätskan värme från den omgivande marken och övergår från vätskeform till gasform genom en förångare.

• Markkollektor: En slinga av rör installeras i marken, oftast i trädgården eller i närheten av byggnaden. Rören innehåller en vätska som fungerar som värmeväxlare och absorberar värme från marken.

• Borrhål: Ett eller flera hål borras djupt ner i marken. I varje borrhål placeras en slang eller ett rörsystem fyllt med en vätska som fungerar som värmeväxlare och extraherar värme från marken på större djup.

• Kompressor: Den gasformiga fasen av vätskan transporteras sedan till en kompressor. Här komprimeras gasen, vilket höjer temperaturen och trycket avsevärt.

• Kondensor: Denna gasen överför sedan sin värme till vatten i en värmeväxlare. Genom denna process kondenserar gasen tillbaka till vätskeform. Det uppvärmda vattnet används i ett vattenburet uppvärmningssystem, som kan vara golvvärme eller radiatorer, för att värma upp utrymmen inomhus.

• Expansionsventil: Efter att ha avgett värme i kondensorn passerar köldmediet genom en expansionsventil där trycket och temperaturen sjunker kraftigt. Det kalla och huvudsakligen flytande köldmediet är nu redo att återvända till förångaren och påbörja cykeln igen.

Genom att upprepa denna cykel kan bergvärmepumpen effektivt överföra värme från marken till byggnaden. Eftersom temperaturen i marken är relativt konstant året runt, är bergvärmepumpar en stabil och energieffektiv uppvärmningslösning, särskilt i områden med kalla vintrar. De kan också användas för att kyla byggnaden på sommaren genom att vända processen och skicka överskottsvärme tillbaka till marken.

Här kan du läsa mer om våra bergvärmepumpar.

Hur fungerar en frånluftsvärmepump?

En frånluftsvärmepump fungerar genom att dra in varm inomhusluft från våtutrymmen, samtidigt som ny friskluft tillförs genom fönsterventiler eller väggventiler. Här är en översikt över hur en frånluftsvärmepump fungerar:

• Inlopp av varm inomhusluft: Varm inomhusluft dras in från våtutrymmen till frånluftsvärmepumpen. Ny friskluft tas in genom vanliga fönsterventiler eller väggventiler för att komplettera luftcirkulationen.

• Förångare: Den varma inomhusluften passerar genom förångaren där den möter ett nedkylt köldmedium. Köldmediet värms upp av den varma inomhusluften och förångas till gas samtidigt som luften kyls ned. Den nedkylda inomhusluften blåses ut genom husväggen som en restprodukt.

• Kompressor: Det förgasade köldmediet leds till en kompressor där trycket på gasen höjs och temperaturen ökar från cirka +10 grader till cirka 80 grader.

• Kondensor: Kallt vatten leds in i kondensorn, där det värms upp av den heta gasen, vilket resulterar i att gasen kondenseras till vätska igen.

• Uppvärmningssystem: Det uppvärmda vattnet passerar sedan ut i det vattenburna uppvärmningssystemet (värmegolv och radiatorer) i huset och producerar även varmvatten.

• Expansionsventil:  Efter värmeöverföringen passerar köldmediet genom en ventil där trycket och temperaturen sjunker kraftigt.

• Återgång till förångaren: Det kalla och huvudsakligen flytande köldmediet återvänder sedan till förångaren för att på nytt absorbera värme från inomhusluften och starta cykeln på nytt.

En fördel med frånluftsvärmepumpar är att de effektivt utnyttjar värmen som annars skulle gå förlorad genom ventilationen. Denna typ av värmepumpsystem är särskilt lämplig för platser där det finns ett kontinuerligt behov av ventilation och där man vill minska energiförbrukningen för uppvärmning.

Här kan du läsa mer om våra frånluftsvärmepumpar.

Avslutning:

Att förstå hur en värmepump fungerar ger oss insikter om en framtid där vi kan dra nytta av naturens resurser på ett hållbart sätt. Värmepumpar har visat sig vara banbrytande när det gäller att erbjuda effektiv uppvärmning och kylning. Genom att utnyttja den naturliga termodynamiken och teknologiska innovationer har dessa system blivit hjärtat i miljövänliga och ekonomiska lösningar.

Oavsett om det är en luft-luftvärmepump som snabbt värmer upp rummet, en luft-vattenvärmepump som genererar varmvatten eller en bergvärmepump som hämtar energi från marken, spelar varje system en viktig roll i att forma framtidens hållbara boende.

Med olika modeller som passar olika klimat och behov är värmepumpar en flexibel lösning för både privata hem och företagsfastigheter. Deras förmåga att erbjuda effektivitet och komfort gör dem till en nyckelaktör i övergången till mer hållbara och energieffektiva uppvärmningsalternativ.

Så, nästa gång du njuter av behaglig värme eller svalkande kyla från din värmepump, kom ihåg att det är ett steg mot en grönare och mer hållbar framtid. Energieffektivitet och teknologiska framsteg går hand i hand, och värmepumpar banar väg för en mer hållbar väg framåt.