När du funderar på att byta eller installera en värmepump är den viktigaste frågan oftast: Hur mycket pengar kommer jag att spara på lång sikt? I det här blogginlägget kommer vi att titta på hur bra HGW-funktionen fungerar när det ännu inte blivit minusgrader utomhus.
Spara pengar med hetgasväxlare (HGW)
Hetgasväxlare, förkortat HGW, är en unik funktion hos Thermia Atlas. Den gör varmvatten genom att utnyttja spillvärmen som genereras när kompressorn värmer huset.
Desto kallare det är ute och ju mer värme huset behöver, desto mer varmvatten produceras ”gratis”. Maximal temperatur för HGW är varmvatten i beredare upp till 95°C. Termia Atlas är utrustad med en blandningsventil som ser till att vattnet som når kranen inte är varmare än 50°C, så det finns ingen risk för att bränna sig! Thermia är idag den enda tillverkaren som med sin modell Atlas erbjuder denna funktion till villamarknaden. Hetgasväxling är dock en metod som använts under många år och väl beprövad för värmepumpar till kommersiella fastigheter.
Varmvattenproduktion är generellt mer energikrävande än värmeproduktion för en värmepump
Det är en mer energikrävande process för en värmepump att producera 50°C varmvatten till dusch än 35°C värme till golvvärmen. Detta har att göra med att ju högre temperaturer, ju lägre verkningsgrad får värmepumpen. Verkningsgraden kan förenklat beräknas som COP. Coefficient of Performance.
Generellt så är COP för varmvattenproduktion ofta runt COP 2,8-3,5 medans det för värmeproduktion är ca 3,5-5,5 med en Thermia Atlas och lågtempererat värmesystem vid nyinstallation.
Dvs när pumpen förbrukar 1 kWh el kan den generera värme motsvarande 3-5 kWh.
Det är här som HGW funktionen briljerar.
Istället för att värmepumpen kör varmvattenproduktion med lägre verkningsgrad låter man pumpen arbeta som vanligt med att värma huset och så återvinner HGW funktionen spillvärmen från kompressorn för att tillverka varmvatten ”gratis”. Då har varmvattnet tillverkats samtidigt till noll kronor i kostnad när värmepumpen samtidigt producerat värme till huset med ett högt COP värde.
Faktaruta:
HGW-funktionen gör varmvatten på köpet när värmepumpen arbetar med att värma huset. När det är minusgrader arbetar generellt pumpen lite hårdare och mängden varmvatten blir då ännu mer.
I detta inlägg visar vi att HGW funktionen även är aktiv när det inte är särskilt kallt utomhus. Dvs fördelen med HGW finns i princip alltid, när värmepumpen arbetar med uppvärmning.
Att kunna göra varmvatten ”gratis” innebär att värmepumpen generellt kan arbeta med högre verkningsgrad, COP samt att hemmet totalt sett drar mindre energi under vinterhalvåret, då elpriset tenderar att vara högre.
En dubbel besparing således!
Timspot-styrning
Thermia Atlas har också en smart funktion kallad timspot–styrning, där pumpen kan anpassa sig när den ska arbeta som hårdast baserat på dagens elpriser. Det innebär att när elpriset är lägre, arbetar värmepumpen hårdare för att producera värme och varmvatten. Den här funktionen kombineras effektivt med Hetgasväxlaren för att skapa extra varmvatten ”på köpet”.
Exempel: Thermia Atlas en höstnatt i oktober
Låt oss titta på ett exempel från en inte så särskilt kall höstnatt den 18 oktober 2023.
Huset som Thermia Atlas är placerad i är 200m2 , byggår 2005. Således ett modernt och välisolerat hus där värmepumpen inte förväntas arbeta särskilt hårt vid aktuellt temperaturfall för att hålla huset vid 21°C. Under natten föll utomhustemperaturen från 8°C till 5°C och värmepumpen har då startat värmeproduktion.
Värmepumpen producerar extra värme när elen är som billigast
Rosa kurva: Den rosa kurvan representerar den beräknade temperaturen som systemet behöver leverera till element och golvvärme för att hålla husets inställda temperatur på 21°C. Den visar hur värmepumpen justerar sin produktion för att upprätthålla den önskade inomhustemperaturen.
Gröna kurva: Den gröna kurvan visar temperaturen på varmvattnet. Här kan vi observera hur varmvattentemperaturen ökar i takt med att värmepumpen arbetar med att värma huset. Detta fenomen beror främst på HGW-funktionen (Hetgasväxlare), som utnyttjar spillvärmen från kompressorn för att producera varmvatten. HGW spelar en avgörande roll i att höja varmvattentemperaturen effektivt, och detta sker samtidigt med uppvärmningsprocessen för huset.
Klockan 06:00 inträffar två specifika händelser som belyser Thermia Atlas-systemets smarta funktioner:
- Morgondusch: En morgondusch genomförs, vilket visar en tydlig minskning av varmvattentemperaturen (gröna kurvan) från 58°C till 56°C.
- El-priset blir högre: Samtidigt upphör också värmepumpen med att producera värme (rosa kurva faller brant.) Detta beror på att elpriset blivit dyrare, och eftersom Thermia Atlas kan anpassa sig efter elpriset per timme minskar den då användningen av el. Pumpen har nämligen producerat extra värme till huset under natten när elen är billig för att det skall vara behagligt på morgonen och att värmepumpen inte skall behöva arbeta hårdare än nödvändigt när elpriset stiger. Se data i bilden från Tibber, elpriset går från 10 öre till 50 öre.
Klockan 8, när hela familjen har gjort sig klara och åkt till jobb och skola, är elpriset över 170 öre. Om inte värmepumpen hade producerat extra varmvatten tidigare, skulle den nu fylla på varmvatten till det högre elpriset. Det innebär att genom att förbereda extra varmvatten när elpriserna är lägre, hjälper värmepumpen till att undvika att använda el till de högre priserna och sparar därmed pengar för hushållet.
I bilden nedan visar en graf vilken växel pumpen har arbetat på. 0 är stopp och 12 är maxhastighet. Vid midnatt, när elpriset var lägst, startar pumpen för första gången under natten. Kvällen innan var temperaturen på 21°C inomhus samtidigt som elpriset var högre. Det gör att värmepumpen, med hjälp av den inbyggda timspot-styrningen, undviker att producera värme om det inte sker en kraftig temperatursänkning. Klockan 00:00 börjar pumpen arbeta med hög effekt för att generera värme och möta den avkylning som sker under natten.
När värmepumpen har kompenserat för den extra värme och varmvatten som behövdes på grund av det höga elpriset, minskar den sin hastighet till lägre växlar. Detta innebär att den drar mindre elektricitet under denna period.
Elförbrukning för Thermia Atlas
När värmepumpen arbetar som hårdast förbrukar den strax över 3,3 kW. (röda toppen kl. 00:00). Därefter går den snabbt ned till en betydligt lägre växel och därmed lägre elförbrukning. Denna nivå är enligt kurvan nedan ca 1,3kW /h. Elförbrukningen i grafen inkluderar även kyl/frys och övrig hushållsförbrukning nattetid.
Total elförbrukning under natten är ca 9 kWh.
Verkningsgrad
Thermia Atlas har en inbyggd funktion för att visa andelen elförbrukning som hämtas ur berget (”naturlig källa” enligt displayen) jämfört med ”köpe-el”. Genom denna information kan värmepumpens verkningsgrad, mätt i COP (Coefficient of Performance), redovisas.
En högre COP indikerar att värmepumpen har arbetat mer effektivt. På displaybilden som visar värmeproduktionen ser vi elförbrukningen för värmepumpen under de senaste 24 timmarna. I detta fall inkluderas även dagen före (17 oktober). Under den dagen gjorde värmepumpen ingen värme, men den utnyttjade det låga elpriset mitt på dagen för att producera varmvatten.
- För värmeproduktionen ser vi att den totala energimängden som huset behövde för att hålla 21°C var 39 kWh.
- Av denna energimängd behövdes 8,7 kWh (köpt el) för att driva pumpen och cirkulationspumparna.
- Ur berget hämtade pumpen upp 31,2 kWh energi. Detta ger en hög verkningsgrad på 4,5 (COP) för värmeproduktionen.
Under mitten av dagen den 17 oktober (vilket räknas in i tidigare beräkningar) producerade värmepumpen lite varmvatten när elpriset sjönk kraftigt vid 12:00.
Tittar vi på denna sida ur värmepumpens display ser vi att det totalt behövdes 6,9kWh energi för att värma vattnet varav 2.0kWh (köpt el) var el till kompressorn och 5,1kWh hämtades upp ur berget.
Verkningsgraden blev då 6,9/2.0 = 3,4 = COP 3,4
Det är här som HGW funktionen verkligen kommer till sin rätt. För det varmvatten som producerades under natten var helt gratis, då HGW’n återvinner den annars bortkastade värmen som kompressorn alstrar när den värmer huset.
Hur mycket pengar sparar en villaägare med smart värmepump?
Det är alltid en utmaning att förutse kostnaderna för el i framtiden, men om vi antar en kostnad av 2 kr/kWh (spotpris+överföringsavgift+skatt) för att ge en uppskattning, kan vi få en idé om de ekonomiska aspekterna. Det är viktigt att notera att olika villaägare har olika förutsättningar beroende på bostadens energieffektivitet.
Lite data från verkliga livet….
Under perioden från 2022-02-24 till 2023-02-24, spenderade jag 7 100 kronor för att driva värmepumpen i mitt eget hus, med en total förbrukning på 3550 kWh.
Totalt värms 240 m2 och det är 2 vuxna och 2 barn som bor i huset som byggdes 2005 och fick bergvärmepump installerad just 24/2 2022.
Elförbrukningen har avlästs på en separat elmätare för värmepumpen.
Av den totala kostnaden för energin till värmepumpen användes 1 000 kronor (500kWh) specifikt för att producera varmvatten enligt statistiken från värmepumpens display.. Detta skedde huvudsakligen under sommarhalvåret då det generellt sett inte finns någon restvärme från kompressorn eftersom huset inte behöver värmas upp under den varmare delen av året.
Under vinterhalvåret blir varmvattenproduktionen i stort sett en biprodukt av uppvärmningen, tack vare den inbyggda HGW i Thermia Atlas.
Jämfört med ett hem med direktverkande el-varmvattenberedare, där kostnaden för att producera varmvatten uppskattas till 10 000 kronor för ett normalhem, är även en gammal värmepump betydligt mer effektiv.
Om vi antar att den är ungefär tre gånger mer effektiv (COP 3) än direktverkande el, kan elkonsumtionen för varmvatten delas med 3, vilket resulterar i en elkostnad på cirka 3 300 kronor för ett hem med en värmepump utan HGW.
För att räkna ut besparingen jag gjort på uppvärmning av varmvatten tar vi därför 3 300kr – 1000kr = 2 300 kronor. Eftersom min Thermia Atlas med HGW-funktionen endast behövde använda 500kWh för uppvärmningen av varmvatten sparade jag cirka minst 2 300 kronor. Sannolikt ännu mer, beroende på storlek på hus, hur kall vintern blir och hur välisolerat huset är.
Uppskattar man detta över en period på 15–20år så är totalbesparingen på endast varmvatten med oförändrat elpris i storleksklassen 30 000 – 50 000kr totalt.
Mer data från verkliga livet….
En direkt jämförelse mot en värmepump utan HGW är svår att göra i verkliga livet då just alla hem är olika. Men en kollega nyinstallerade en bergärmepump från ett konkurrerande svenskt fabrikat ungefär samtidigt som jag nyinstallerade min Thermia Atlas, med liknande borrhålsdjup och verkningsgrad på värmepumpen. Det visade sig att kollegan hade ca 800-1000kWh mer energiförbrukning till sin värmepump när ett år hade gått jämfört med Thermia Atlas. Detta trots skillnader till hans fördel avseende antal som bor i huset samt ett helt nybyggt hus. Så sannolikt ligger en del av denna energi-skillnad i HGW funktionen. Dvs runt 1000kWh snålare per år än för pumpar utan denna funktion kan vara rimligt att anta.
Felkällor i denna kalkyl är i första hand det enkla faktum att man tenderar att duscha mer under vinterhalvåret än under sommaren, vilket isåfall gör att kalkylen sannolikt blir en betydligt större besparing. Elpriset med timspot-styrning är med stor sannolikhet betydligt dyrare än den försiktiga beräkningen på ett genomsnittligt elpris, ink elhandelsavgift på 100 öre som ovan exempel. Detta eftersom en värmepump utan HGW behöver göra varmvatten traditionellt när någon duschat och därmed får man en större elförbrukning direkt efter duschen.
HGW funktionen har den goda egenheten att den värmer vattnet högre före dusch och ett uttag av varmvatten leder då inte till att temperaturen faller så kraftigt att varmvattenfunktionen behöver aktiveras. Riktigt smart!
Slutsats – stora fördelar med en smart värmepump!
Sammanfattningsvis, en värmepump likt Thermia Atlas med HGW-funktion gör att du sparar en hel del pengar under vinterhalvåret då varmvattnet görs gratis. Detta är generellt den mest krävande funktionen för en värmepump att utföra och med HGW så görs detta som en återvinning av alstrad värme från kompressorn.
HGW bidrar också till att man har en betydligt större mängd 40°C varmvatten att nyttja då varmvattenberedaren kan lagra upp till 95°C varmvatten istället för det mer normala strax över 50°C varmvattnet i traditionella värmepumpar. . Valet av en värmepump med HGW-funktion kan därmed vara en klok investering för de som strävar efter både ekonomiska och praktiska fördelar i sin energianvändning.
