Varmepumpe

Fra Wikipedia, den frie encyklopædi

Eksempel på en varmepumpe, som virker ved hjælp af stoffaseændring. Stoffet i rørkredsløbet er under højt tryk i venstre side og kan være flydende efter aflevering af termisk energi ("varme", "varmeenergi") (1) og frem til (2) ligefør dyssen går over i højre side. Det er en kørende kompressor (4), som sammen med dyssen (2), der gør trykket højt i (1) - og lavt i (3). Det resulterer i en aktiv termisk energi-transport fra (3) til (1) og at (1) typisk varmere end (3) og røret udstyres her med køleplade. Røret fra dyssen og i (3) er typisk er koldere end (1) og termisk energi vil stråle ind på røret og blive ledet hertil via varmekonvektion (f.eks. luftstrøm). (3) er som regel også monteret på en køleplade. I køleskabe og frysere vil den indre kolde køleplade gøre den varme luft som kommer ind via luftudskiftning pga. døråbning, som regel køle luften så langt ned, at den relative luftfugtighed bliver 100% og vand og andre flygtige stoffer kondenseres på kølepladen. Vandet kan fryse fast på kølelegemet/kølepladen og skal afrimes, da is er en dårlig varmeleder og derfor vil sænke varmepumpens effektivitet.

Varmepumpen kan pumpe termisk energi fra et varme reservoir (f.eks. koldt) til et andet varme reservoir (f.eks. varmt). Det vil sige at den kan anvendes til køling (køleskabe) og/eller opvarmning af boligen. Formel: Varmepumpningseffektivitet(%)= 100/(1-T_kold/T_varm). T skal indsættes i Kelvin (=Celsius+273,16).

Det overraskende er, at der via en varmepumpe bliver pumpet mere varmeenergi end der tilføres af energi. F.eks. vil en ideel varmepumpe kunne pumpe ca. 9 gange så meget varme som der tilføres, når T_kold = -10°C og T_varm = 20°C. Med stempelkompressor baserede varmepumper, er det almindeligt med en faktor 2 til 3.

Man får derfor mere varme ved pumpe det med en varmepumpe, end ved at omsætte energi direkte til varme (brødrister, el-radiatorer, olie- og gasfyr,...).

En varmepumpe til husbrug kan med fordel være sammenbygget med et aircondition-anlæg. Fordelen er så, at man kan pumpe varme ind i huset om vinteren og pumpe varme ud af boligen om sommeren.

Indholdsfortegnelse

1 Varmepumpe typer
- 1.1 Anvendelse: Vandkogning på havet
2 Eksterne henvisninger

[redigér] Varmepumpe typer

Termoelektrisk - Peltier-effekt Peltier-element
Gaskompressionsvarmepumpe
- Stirlingmotor (reversibel)
Faseskiftvarmepumpe - anvendes i køleskabe med freon eller ammoniak.
Absorptionsvarmepumpe
Adsorptionsvarmepumpe

[redigér] Anvendelse: Vandkogning på havet

En ideel varmepumpe kan pumpe ca. 3,7 gange så meget varme, som der tilføres mekanisk, når T_kold = T_vand = 0°C ca.= 273 K og T_varm = 100°C = ca.= 373 K. Varmepumpningseffektivitet(%)= 100/(1-273/373) ca.= 370%.

Man skal dog huske på, at ved opvarmning at et varmereservoir fra en lavere til en højere temperatur, f.eks. opvarmning af vand fra 10°C til kogepunktet ca. 100°C, så vil start varmepumpningseffektiviteten være højere end slut varmepumpningseffektiviteten, når destinationsvarmereservoiret har nået ca. 100°C. Derfor vil varmepumpningseffektiviteten for hele opvarmningen, ligge mellem start og slut varmepumpningseffektiviteten.