Í tækni til hitunar og kælingar hafa varmadælur komið fram sem mjög skilvirk og umhverfisvæn lausn. Þær eru mikið notaðar í íbúðarhúsnæði, atvinnuhúsnæði og iðnaði til að veita bæði hitun og kælingu. Til að skilja raunverulega gildi og virkni varmadæla er nauðsynlegt að kafa djúpt í virkni þeirra og hugtakið afkastastuðull (COP).
Virknisreglur hitadæla
Grunnhugtak
Hitadæla er í raun tæki sem flytur varma frá einum stað til annars. Ólíkt hefðbundnum hitakerfum sem mynda varma með bruna eða rafviðnámi, flytja hitadælur fyrirliggjandi hita frá kaldara svæði til hlýrra. Þetta ferli er svipað og ísskápur virkar, en öfugt. Ísskápur dregur hita úr innra umhverfi sínu og losar hann út í umhverfið, en hitadæla dregur hita úr ytra umhverfi og losar hann innandyra.
Kælingarhringrásin
Virkni hitadælu byggist á kælihringrásinni, sem samanstendur af fjórum meginþáttum: uppgufunartæki, þjöppu, þétti og útvíkkunarloka. Hér er skref-fyrir-skref útskýring á því hvernig þessir íhlutir virka saman:
- UppgufunarbúnaðurFerlið hefst með uppgufunartækinu, sem er staðsett í kaldara umhverfi (t.d. utan húss). Kælimiðillinn, efni með lágt suðumark, dregur í sig hita úr umhverfisloftinu eða jörðinni. Þegar hann dregur í sig hita breytist kælimiðillinn úr vökva í gas. Þessi fasabreyting er mikilvæg því hún gerir kælimiðlinum kleift að bera með sér umtalsvert magn af hita.
- ÞjöppuKælimiðillinn í lofttegund fer síðan í þjöppuna. Þjöppan eykur þrýsting og hitastig kælimiðilsins með því að þjappa því saman. Þetta skref er nauðsynlegt því það hækkar hitastig kælimiðilsins upp í hærra stig en æskilegt hitastig innandyra. Háþrýstings- og háhitakælimiðillinn er nú tilbúinn til að losa varma sinn.
- ÞéttiefniNæsta skref felur í sér þétti, sem er staðsettur í hlýrra umhverfi (t.d. inni í húsinu). Þar losar heita, háþrýsti kælimiðillinn varma sinn út í umhverfisloftið eða vatnið. Þegar kælimiðillinn losar varma kólnar hann og breytist aftur úr gasi í vökva. Þessi fasabreyting losar mikið magn af varma, sem er notaður til að hita upp innandyrarýmið.
- ÚtþenslulokiAð lokum fer fljótandi kælimiðillinn í gegnum þenslulokann, sem lækkar þrýsting og hitastig. Þetta skref undirbýr kælimiðilinn til að taka upp hita aftur í uppgufunartækinu og hringrásin endurtekur sig.
Afkastastuðullinn (COP)
Skilgreining
Afkastastuðullinn (e. Coefficient of Performance, COP) er mælikvarði á skilvirkni varmadælu. Hann er skilgreindur sem hlutfall magns af varma sem afhentur (eða fjarlægður) er og magns raforku sem notuð er. Einfaldara sagt segir hann okkur hversu mikinn hita varmadæla getur framleitt fyrir hverja einingu af rafmagni sem hún notar.
Stærðfræðilega er COP táknað sem:
COP = Raforkunotkun (W) Hitaframleiðsla (Q)
Þegar hitadæla hefur COP (afkastastuðul) upp á 5,0 getur hún lækkað rafmagnsreikninga verulega samanborið við hefðbundna rafmagnshitun. Hér er ítarleg greining og útreikningur:
Samanburður á orkunýtni
Hefðbundin rafhitun hefur COP upp á 1,0, sem þýðir að hún framleiðir 1 einingu af varma fyrir hverja 1 kWh af rafmagni sem neytt er. Aftur á móti framleiðir hitadæla með COP upp á 5,0 5 einingar af varma fyrir hverja 1 kWh af rafmagni sem neytt er, sem gerir hana mun skilvirkari en hefðbundin rafhitun.
Útreikningur á sparnaði í rafmagnskostnaði
Miðað við að framleiða þurfi 100 einingar af varma:
- Hefðbundin rafmagnshitunKrefst 100 kWh af rafmagni.
- Hitadæla með COP 5,0Krefst aðeins 20 kWh af rafmagni (100 hitaeiningar ÷ 5,0).
Ef rafmagnsverðið er 0,5 evrur á kWh:
- Hefðbundin rafmagnshitunRafmagnskostnaðurinn er 50 evrur (100 kWh × 0,5 evrur/kWh).
- Hitadæla með COP 5,0Rafmagnskostnaðurinn er 10 evrur (20 kWh × 0,5 evrur/kWh).
Sparnaðarhlutfall
Hitadælan getur sparað 80% af rafmagnsreikningum samanborið við hefðbundna rafmagnshitun ((50 - 10) ÷ 50 = 80%).
Hagnýtt dæmi
Í reyndum tilgangi, svo sem við heitt vatn á heimilum, er gert ráð fyrir að hita þurfi 200 lítra af vatni úr 15°C í 55°C daglega:
- Hefðbundin rafmagnshitunRafmagnsnotkun: Eyðir um það bil 38,77 kWh (miðað við 90% varmanýtni).
- Hitadæla með COP 5,0Rafmagnsnotkun: Eyðir um það bil 7,75 kWh (38,77 kWh ÷ 5,0).
Við rafmagnsverð upp á 0,5 evrur á kWh:
- Hefðbundin rafmagnshitunDaglegur rafmagnskostnaður er um 19,39 evrur (38,77 kWh × 0,5 evrur/kWh).
- Hitadæla með COP 5,0Daglegur rafmagnskostnaður er um 3,88 evrur (7,75 kWh × 0,5 evrur/kWh).
Áætlaður sparnaður fyrir meðalheimili: Hitadælur samanborið við jarðgashitun
Byggt á mati á öllum sviðum atvinnugreinarinnar og þróun orkuverðs í Evrópu:
| Vara | Jarðgashitun | Hitadæla með hitadælu | Áætlaður árlegur mismunur |
| Meðalárlegur orkukostnaður | 1.200–1.500 evrur | 600–900 evrur | Sparnaður upp á um það bil 300–900 evrur |
| CO₂ losun (tonn/ár) | 3–5 tonn | 1–2 tonn | Minnkun um u.þ.b. 2–3 tonn |
Athugið:Raunverulegur sparnaður er breytilegur eftir rafmagns- og gasverði innanlands, gæðum einangrunar bygginga og skilvirkni hitadæla. Lönd eins og Þýskaland, Frakkland og Ítalía sýna yfirleitt meiri sparnað, sérstaklega þegar ríkisstyrkir eru í boði.
Hien R290 EocForce Series 6-16kW hitadæla: Einblokk loft-í-vatn hitadæla
Helstu eiginleikar:
Allt í einu: hitun, kæling og heitt vatn til heimilisnota
Sveigjanlegir spennuvalkostir: 220–240 V eða 380–420 V
Samþjöppuð hönnun: 6–16 kW samþjöppuð tæki
Umhverfisvænt kælimiðill: Grænt R290 kælimiðill
Hljóðlát notkun: 40,5 dB(A) í 1 m fjarlægð
Orkunýting: SCOP allt að 5,19
Mjög öflug hitastig: Stöðug notkun við –20 °C
Frábær orkunýtni: A+++
Snjallstýring og tilbúin fyrir sólarorku
Virkni gegn legionella: Hámarkshitastig úttaksvatns: 75°C
Birtingartími: 10. september 2025