Een nieuwe studie van de Arctic University in Noorwegen , gepubliceerd in het International Journal of Refrigeration, onderzocht het rendement van geïntegreerde CO2-warmtepompen die ruimte- en waterverwarming combineren en vond dat ze onder bepaalde omstandigheden goed presteren.
"Een geïntegreerd warmtepompsysteem op basis van CO2 met een “ejector” is een aanbevolen verwarmingssysteem voor moderne, goed geïsoleerde, energiezuinige gebouwen", aldus de studie.
De prestaties van deze systemen hangen af van verscheidene factoren met inbegrip van aanzuig- en uitlaatwatertemperaturen de grootte van gaskoelers, verdampers en warmtewisselaars; de efficiëntie van de compressor en het profiel van de warmtevraag.
De onderzoekers vonden dat geïntegreerde CO2-warmtepompen beter kunnen presteren dan traditionele R410A-systemen als er aan de volgende voorwaarden wordt voldaan:
- De verhouding ruimte/waterverwarming is minder dan 0,6 - 1,0; dit betekent dat de vraag naar ruimteverwarming minder is dan de behoefte aan warm water.
- De temperatuur van het aanzuigwater is lager dan 20°C (68°F).
- De warmtewisselaars zijn ontworpen met dichte temperatuursklemmen onder de 10°K (10°C/18°F).
Gebouwen waar de ruimte/waterverwarmingsverhouding minder dan 1,0 bedraagt, zijn onder andere moderne energiezuinige gebouwen en gebouwen met een grote behoefte aan warm water, zoals hotels en sportcomplexen. De vereiste aanzuigwatertemperatuur van minder dan 20°C (68°F) maakt het geschikt voor gematigde klimaten zoals in Noord-Europa.
In Noorwegen, waar de studie is uitgevoerd, hebben energiezuinige woningen een jaarlijkse verhouding tussen ruimte en water van 0,40 - 0,85. In 2014 was slechts 3% van de Noorse woningen energiezuinig, maar dit percentage zal naar verwachting stijgen tot 40% in 2050.
De geïntegreerde warmtepompsystemen op basis van CO2 kunnen worden geoptimaliseerd door de introductie van een ‘ejector’, zo vonden de onderzoekers. Door de ‘ejector’ kon men de prestatiecoëfficiënt (COP) van een CO2-systeem verhogen tot 11%, terwijl de COP met een “ejector” in een R410A systeem slechts met minder dan 3% verhoogde.
