En frånluftsvärmepump är en intressant ide. Det finns många fördelar men också begränsningar som man ska tänka på.
En stor fördel med en frånluftsvärmepump är att den har en i princip konstant tempratur på luften som den ska jobba med. De flesta människor vill ha kring 20 grader innetempratur. Det går således rent tekninskt att välja komponenter som passar just dessa förhållanden vilket i sin tur en väldigt hög verkningsgrad för värmepumpen.
Som exempel kan vi ta en Nibe F750 där det går att mäta upp en verkningsgrad på 4.47 när den kör på 20 Hz. Verkningsgraden här gäller över kompressorn, inte värmepumpen som helhet. Det intressanta är att detta gäller oavsett utetempratur, men det betyder inte att en sådan värmepump kommer kunna värma hela ditt hus med en så fantastiskt bra verkningsgrad när det är kallt ute.
Anledningen är att den är begränsad av frånluftens volym. En frånluftspump måste, som allt annat, jobba enligt termodynamikens lagar och den första huvudsatesen säger att energi varken kan skapas eller förstöras. En frånluftspump skapar inte energi, vad den gör är att ta energi från frånluften och återför det till huset genom varmvatten som går till husets uppvärmning.
Den kan ta 0.00036*T kW energi ur varje m3 luft som passerar.
Hur mycket luft som passerar beror på hur mycket huset behöver ventileras. Enligt folkhälsomyndigheten så ska en bostad ha "Minst 0,35 l/s och m2 eller minst 4 l/s person". I frånluftssammanhang brukar flödet anges i m3/h istället för l/s men det går enkelt att översätta genom att multiplicera 0.35 med 3.6 och vi får värdet 1.26 m3h per m2. Det är sällan huset är så litet att antalet personer i byggnaden ger någon påverkan, vilket sker om utrymmet är under 12 m2/person.
Exempel 1:
Nibe F750/F730 kan ta 0.0126 kW ur varje m3 som passerar. För ett 100 m2 stort hus som behöver 126 m3/h så blir det 1.59 kWh per timme.
Exempel 2:
Nibe S735 kan ta 0.0130 kW ut varje m3 som passerar. För ett 100 m2 stort hus som behöver 126 m3/h så blir det 1.63 kWh per timme.
Exempel 3:
Nibe F370 kan ta (gissar lite mer här) 0.0072 kW ur varje m3 som passerar. För ett 100 m2 stort hus som behöver 126 m3/h så blir det 0.91 kWh per timme.
Mer än så kommer dessa värmepumpar aldrig att kunna återvinna, om inte ventilationen forceras. Anledningen är att det helt enkelt inte finns mer energi att tillföra värmebäraren än den energi som finns i frånluften oavsett hur hårt kompressorn jobbar. Den energi som går åt att driva kompressorn kommer att komma huset till del även om kanske inte riktigt allt går till värmebäraren.
Vad innebär då detta, jo det innebär att även om värmpumpen på pappret kan ha en fantastiskt hög verkningsgrad så innebär det inte att verkningsgraden för huset som helhet blir lika fantastsikt bra. Husets värmeförlust består nämligen bara till en del av förluster genom ventilationen. Hur stor andel beror på husets isolering och det går inte att med generella utsagor vad som gäller med särskilt stor precision.
Den stora frågan är om den energi som finns i frånluften är tillräcklig för att täcka resten av husets energiförlust.
Exempel 4:
Huset är isolerat så att energiförlusten är 2/3 genom väggar tak m.m och 1/3 genom ventilation.
Nibe F750 som jobbar på 60 Hz och då sänker frånluften från +20 till -15 grader till en kostnad av 0.75 kW. Värmebäraren tillförs då 1.63 kW enligt exempel 2 och dessutom 0.88 kW i tillförd el, vilket ger summan 2.51 kW. Frågan är om det räcker. Det beror på husets värmebehov vid olika utomhustempraturer.
Vid -15 ute så förlorar huset lika mycket vid ventilation som den kan återvinna. Huset tillförs 2.51 men förlorar 1.63 i ventilation och 2*1.63 genom annat vilket innebär att 2.38 kW behöver tillföras genom eltillsats.
Vid 0 ute så förlorar huset 0.91 kW genom ventilation och således 2*0.91=1.82 på annat vis vilket ger summan 2.73 kW. Kompressorn räcker således inte riktigt till utan 0.22 kW behöver tillföras.
Ett mer välisolerat hus skulle innebära att kompressorn skulle räcka till på ett annat vis.
Ett sätt lösa detta problem är att forcera ventilationen. Det är dock inte en universallösning, men i vissa fall går det bra.