Varmepumper Av Snorre Nordal Seksjon for lring og

Varmepumper Av Snorre Nordal Seksjon for læring og lærerutdanning Universitetet for miljø- og biovitenskap 27 november 2020 www. umb. no 1

Hvordan er dette mulig? ! 27 november 2020 www. umb. no 2

Fysikk-lov nr. 1: Varmeoverføring fra varmt til kaldt ”Overlatt til seg selv, vil varmen alltid gå fra området med høyest temperatur til området med lavest temperatur. ” 27 november 2020 www. umb. no 3

Fysikk-lov nr. 2: Fordamping krever tilførsel av energi ”For at en væske skal fordampe, må den få tilført energi (fordampningsvarme). Denne energien blir lagret i dampen. ” 27 november 2020 www. umb. no 4

Fysikk-lov nr. 3: Kondensering frigjør energi ”Damp kondenserer når temperaturen faller til (under) kokepunktet. Energien som ble lagret i dampen ved fordampingen (kokingen), blir nå frigjort. ” 27 november 2020 www. umb. no 5

Fysikk-lov nr. 4: Kokepunktet avhenger av trykket over væsken ”Kokepunktet til en væske avhenger av trykket over væskeoverflata: n Når trykket er høyt, er kokepunktet høyt n Når trykket er lavt, er kokepunktet lavt” 27 november 2020 www. umb. no 6

Fysikk-lov nr. 5: Rask trykkøkning fører til temperaturstigning ”Når en gass blir raskt presset sammen slik at trykket i gassen øker, fører det til at temperaturen i gassen stiger. ” 27 november 2020 www. umb. no 7

Fysikk-lov nr. 6: Rask trykkreduksjon fører til temperaturfall ”Når en gass utvider seg hurtig uten å få tilført energi utenfra, synker både trykket og temperaturen i gassen. ” 27 november 2020 www. umb. no 8

”Transportkretsen” n n n Varmevekslere: Fordamper (F) og Kondensator (K) Pumpe (P) – kompressor Trykkreduksjonsventil (T) 27 november 2020 www. umb. no 9

”Transportkretsen” i detalj 3. Væsken blitt til damp, med lavt trykk og lav T 4 -5. Dampen komprimeres (høyt trykk) Høyt kokepunkt (f. eks. 40°C). T=Tkoke 6. Dampen kondenseres Avgir varme til omgivelsene 2. Væsken fordamper Tar varme fra omgivelsene 1. Lavt trykk Lavt kokepunkt (f. eks. -5°C). T=Tkoke 27 november 2020 7. Væske med høyt trykk og høy T 8 -9. Trykket reduseres Lavt kokepunkt (f. eks. -5°C) www. umb. no 10

”Røntgen-bilde” av et kjøleskap Fordamperen er sammensatt av to plater. ”Rørene” som kjøle-mediet passerer gjennom er gjerne kanaler i platene. Kompressoren finner vi utenfor den isolerte delen av kjøleskapet. Den blir oftest drevet av en el-motor. Kondensatoren finner vi på den svarte metallplaten på baksiden av kjøleskapet. Trykkreduksjonsventilen er oftest et langt tynt kapillær-rør. Vi finner den gjerne i nærheten av kompressoren 27 november 2020 www. umb. no 11

Varmepumpa: Samme prinsipp n n Pumper i hver ende av transportkretsen Varmevekslere i huset. 27 november 2020 www. umb. no 12

Kjølemediet n Kjølemediets egenskaper: n n n n Lavt kokepunkt Ikke giftig eller brennbart Ikke korrosivt Billig Til midt på 90 -tallet: KFK- og HKFK-forbindelser Kjølemedier som inneholder klor og brom bidrar til å bryte ned ozon-laget når de kommer opp i stratosfæren Ny teknologi kan bruke CO 2 som kjølemedium 27 november 2020 www. umb. no 13

Energikilder for varmepumper n n n n Uteluft Sjø eller hav Grunnvann Berggrunn Jord Avtrekksluft Avløpsvann 27 november 2020 www. umb. no 14

Ulike typer n n Luft-til-luft Luft-til-vann Vann-til-vann Stein/jord/osv-til-vann 27 november 2020 www. umb. no Ute-delen inneholder fordamper, kompressor og trykkreduksjons ventilen. Inne-delen inneholder kondensatoren. 15

Ikke sats alle pengene på én hest. . . n n 27 november 2020 Varmepumpa kan dekke oppvarmingsbehovet det meste av året, men ikke de kaldeste dagene. Man må mao ha en ”backup”, f. eks. en vedovn. www. umb. no 16

Hva koster det? n Vann-til-vann: Borehull, rørleggerarbeider samt varmepumpe koster i størrelsesorden kr 100 000 n n n I tillegg kommer evt. ombygging av radiatoranlegg eller legging av gulvvarme med tilhørende automatikk. For anlegg med jordvarme eller varme fra sjø/vann kan prisen bli noe lavere, i størrelsesorden Luft-til-luft: kr 10 000 – 30 000, en investering som forhandlerne hevder vil være inntjent på 2 -3 år. Man kan søke om støtte gjennom Husbanken og Enova. Varmepumpas levetid er på 15 -20 år 27 november 2020 www. umb. no 17

Norge – gunstig for varmepumper n Lang fyringssesong n n Riktig dimensjonerte anlegg får lang driftstid Lett tilgang på gode termiske energi-kilder, bl. a. sjøen. Stort sparepotensiale! Den elektriske energien som trengs kommer fra vannkraft n Dette gjør varmepumpa til et miljøvennlig alternativ 27 november 2020 www. umb. no 18

Lavenergiboliger 27 november 2020 www. umb. no 19