Varmepumper
Norge kan til tider være et kaldt land å bo i. Særlig på vinteren er det viktig for oss å kunne varme opp boligene våre. Men når strømprisene er høye, kan det fort bli en dyr fornøyelse – hvis man ikke har en varmepumpe, da.
Når du setter på en varmeovn i stuen eller varmekablene på badet, bruker du mye strøm. Ved å bruke en varmepumpe til oppvarmingen istedenfor ovner og varmekabler, kan vi senke strømforbruket betydelig.
I varmepumpen brukes ikke den elektriske strømmen direkte til oppvarming, men til å hente varme fra omgivelsene og overføre denne til boligen vår.
For å forstå hvordan varmepumpen virker, må vi kjenne til noen viktige fysiske prinsipper:
Sammenhengen mellom fordamping, kondensering og energi
- Når en væske fordamper og blir til gass, tas det opp energi.
- Når en gass kondenserer og blir til væske, avgis det energi.
Sammenhengen mellom trykk, temperatur og kokepunkt
- Når trykket øker ved at en gass eller væske presses sammen, øker temperaturen og kokepunktet.
- Når trykket avtar ved at en gass eller væske får mer plass, synker temperaturen og kokepunktet.
De ulike delene av varmepumpen har hver sin funksjon
Enkelt forklart består en varmepumpe av et rør som inneholder et kjølemedium. Kjølemediet er et stoff som vi med enkle virkemidler kan få til å fordampe og kondensere, samtidig som det sirkulerer inne i varmepumpen. Når dette mediet fordamper, tar det opp energi. Det skjer i utedelen av varmepumpen. Når mediet kondenserer, avgis det energi. Dette skjer i innedelen av varmepumpen. Alt som trengs for å få dette til, er at vi bruker litt energi for å få til trykkendringer inni røret.
På figuren under ser du en prinsippskisse av en varmepumpe. I neste avsnitt forklarer vi kort prinsippene for hvordan de ulike delene som er vist på figuren, virker. Forklaringen starter i fordamperen og følger kjølemediet gjennom varmepumpen i retning med klokken.
I utedelen av en luft-til-luft-varmepumpe finner vi fordamperen. Inne i fordamperen er det lavt trykk. Kjølemediet vil her være en væske med et lavt kokepunkt. Faktisk så lavt at utetemperaturen er høy nok til å få væsken til å fordampe. Samtidig som væsken fordamper og går over i gassform, tas det opp energi. Når gassen videre kommer inn i kompressoren, økes trykket. Gassen blir presset sammen, og temperaturen og kokepunktet øker.
Den varme gassen ledes deretter inn i den delen av varmepumpen som befinner seg på innsiden av huset. Denne delen kalles kondensatoren. Den varme gassen vil her avgi varme til luften i huset. Dette fører til at gassen selv blir litt avkjølt, men siden kokepunktet er høyt, kan den fortsette å avgi varme mens den kondenserer (går over til væske) uten at temperaturen faller.
Når arbeidsmediet forlater innedelen av varmepumpen, er det som en blanding av væske og gass. Denne blandingen passerer så en ventil der trykket reduseres. Da synker både temperaturen og kokepunktet igjen. Gassen går over til væske og er klar for en ny runde i varmepumpen.
Hva kan du om varmepumpen?
Hvor mye fikk du med deg av forklaringen over? Klarer du å trekke alle tekstboksene til riktig område?
Fullfør teksten
Noen ord har falt ut av forklaringen under. Kan du plassere ordene på riktig sted, sånn at teksten gir mening?
Bildet øverst:
Free Stock photos by Vecteezy