Varmepumpe
Varmepumpen kan pumpe termisk energi fra et varmereservoir (f.eks. koldt) til et andet varmereservoir (f.eks. varmt). Det vil sige, at den kan anvendes til køling (køleskabe) og/eller opvarmning af boligen.
Carnots formel for den maksimale varmepumpeeffektivitet: Varmepumpningseffektivitet(%)= 100/(1-Tkold/Tvarm). T skal indsættes i Kelvin (=Celsius+273,15).
Det overraskende er, at der via en ideel og praktisk varmepumpe bliver pumpet mere varmeenergi, end der tilføres af (mekanisk) energi. F.eks. vil en ideel varmepumpe kunne pumpe cirka 9 gange så meget varme, som der tilføres mekanisk, når Tkold = -10 °C og Tvarm = 20 °C. Med stempelkompressor baserede varmepumper er det almindeligt med en faktor 2 til 3. Denne faktor kaldes også varmepumpens "effektivitet". En normaleffektivitet på over 3 er i dag normal.
Varmen der pumpes fås f.eks. fra omgivelserne, men kan f.eks. også være et forholdsvis termisk lukket indre rumfang af et køleskab.
Man får derfor mere varme ved at 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 også vendes til et aircondition-anlæg. Fordelen er så, at man kan pumpe varme ind i huset om vinteren og pumpe varme ud af boligen om sommeren.
Varmepumpetyper
- Termoelektrisk – Peltier-effekt Peltier-element
- Gaskompressionsvarmepumpe
- Faseskiftvarmepumpe – anvendes i køleskabe med freon eller ammoniak.
- Absorptionsvarmepumpe
- Adsorptionsvarmepumpe
Anvendelse: Vandkogning på havet
En ideel varmepumpe kan pumpe cirka 3,7 gange så meget varme, som der tilføres mekanisk, når Tkold = Tvand = 0 °C ca.= 273 K og Tvarm = 100 °C = cirka = 373 K. Varmepumpningseffektivitet(%)= 100/(1-273/373) cirka = 370 %.
Man skal dog huske på, at ved opvarmning af et varmereservoir fra en lavere til en højere temperatur, f.eks. opvarmning af vand fra 10 °C til kogepunktet omkring 100 °C, så vil start-varmepumpningseffektiviteten være højere end slut-varmepumpningseffektiviteten, når destinationsvarmereservoiret har nået en temperatur af cirka 100 °C. Derfor vil varmepumpningseffektiviteten for hele opvarmningen ligge mellem start- og slut-varmepumpningseffektiviteten.
Eksterne henvisninger
Wikimedia Commons har medier relateret til: |