Lyst til å vinne en kraftig solcellelader?

Svar på våre 7 enkle spørsmål her.

Hvordan fungerer varmepumpen?

15. juli, 2021

Varmepumper har lenge vært tilgjengelige på markedet, men ble ikke aktuell for oss forbrukere før sent på 90- tallet. Enova kom med et støttetilskudd som førte til at salget av varmepumper skjøt fart mot år 2003. Energien vi tilfører varmepumpen vil være 100% miljøvennlig, dersom energien kommer fra fornybare energikilder. Varmepumper finnes i dag i de fleste norske hjem, men hvordan fungerer egentlig varmepumpen?

 

Illustrasjon: Ungenergi

Varmepumpen er laget for å varme opp bygninger. Apparatet tar nytte av energi i kalde omgivelser, og bruker energien til å for eksempel varme opp innsiden av en bygning. Dette fører til at det blir varmere inne i bygningen, og kaldere i uteomgivelsene. En varmepumpe trenger tilførsel av elektrisk energi for å fungere, men til gjengjeld produserer den rundt tre ganger så mye energi som den bruker selv. Litt enkelt kan vi si at vi får mer energi tilbake enn det vi bruker av elektrisk energi. En varmepumpe er en effektiv utnyttelse av energi, og bidrar derfor sterkt til energieffektivisering av bolig.

 

Det er i hovedsak to typer varmepumper. En vannbasert varmepumpe utnytter temperaturen i fjell, jord eller sjø til å varme opp vann som sirkulerer i rør. Den andre typen, en luftbasert varmepumpe, bruker kald uteluft til å varme opp huset ved hjelp av et indre og ytre rørsystem.

Slik fungerer en varmepumpe:

All gass med en temperatur over -237,15 grader celsius, også kalt det absolutte nullpunkt, har kinetisk energiBevegelsesenergi: Ethvert legeme i bevegelse har bevegelsesenergi. Energimengden er bestemt av massen og farten til legemet etter formelen Ek = ½mv². (varmeenergi). Dette utnytter vi i en varmepumpe ved å varme opp et kjølemedium i uteluft. Settes kjølemediet under trykk, får man temperaturer som er høye nok til å varme opp et hus. Kjølemediet henter energi fra omgivelsene ved å fordampe, og avgir energien til huset ved å kondensere. Kjølemiddelet (ofte kalt kjølevæske, men ikke alltid i væskeform) har et så lavt kokepunkt at det begynner å koke ved typiske utetemperaturer, og da får kjølemiddelet indre energi. Energien som kjølemiddelet avgir kondenseres innendørs, og tilfører huset varme.

 

Nøyere forklart, består en varmepumpe av et kjølemedium som blir pumpet rundt i et lukket rørsystem, samt fire andre sentrale deler: fordamper, kompressor, kondensator og reduksjonsventil.

  1. Kjølemiddelet som holder til i fordamperen koker ved lave temperaturer. Du kan tenke deg at temperaturen i kjølemiddelet er – 5 grader celsius. Fordamperen ligger nede i bakken hvor temperaturen for eksempel kan være 7 grader celsius. Kjølemiddelet begynner å koke, som krever energi, og denne energien hentes fra omgivelsene. Energien som ble tilført gjør at kjølemiddelet skifter tilstandsform ved samme temperatur, og omdannes til gass med temperatur på – 5 grader celsius.
  2. Kompressoren trykker denne gassen sammen, og temperaturen og kokepunktet blir høyere (f.eks. 40 grader celsius). For å utføre dette arbeidet og for å pumpe gassen, bruker kompressoren elektrisk energi.
  3. Kondensatoren befinner seg inne i huset. Gassene i kondensatoren har en temperatur på 40 grader celsius, altså høyere temperatur enn omgivelsene innendørs. Dermed går det varme fra gassen til omgivelsene, både som resultat av temperaturforskjellen, og fordi gassen avgir energi når den kondenserer til væske.
  4. Væsken pumpes videre til en ventil, der trykket blir redusert og temperaturen faller til -5 grader celsius igjen.

 

Tips: Se på animasjonen. Greier du nå å forklare hvordan en varmepumpe virker? I animasjonen under kan du klikke på de ulike delene som varmepumpa består av. Når du klikker på en del vil du få opp en tilhørende video.

 

Animasjon: UngEnergi

 

For å forklare hvorfor prinsippet med varmepumpe fungerer kan vi bruke tre forenklede utgaver av fysiske lover: trykk-temperaturloven, kokepunktloven og væske-gassloven.

  1. Når trykket øker i en gass, øker temperaturen på gassen. Blir trykket på gassen lavere, synker temperaturen på gassen.
  2. Når trykk øker, øker kokepunktet til et stoff. Blir trykket lavere, synker kokepunktet.
  3. Når væske fordamperVi sier en væske fordamper når den går over til å være en gass., kreves det varme utenfra. Ved fordamping av et stoff blir omgivelsene med andre ord avkjølt (omgivelsene gir fra seg varme).

 

Klikk her for å lese om positive og negative sider med installasjon av varmepumpe: https://ungenergi.no/miljo-klima-samfunn/deg-meg-miljoet/varmepumpen-en-nytrend/ (UngEnergi.no)

 

Kilder Nyttige lenker
Bruk som kilde
Denne artikkelen skrevet av UngEnergi er lisensiert under en Creative Commons Navngivelse-Ikkekommersiell-DelPåSammeVilkår 3.0 Norge Lisens.
UngEnergi.no benytter informasjonskapsler for å gjøre brukeropplevelsen bedre Lukk Les mer