Hur kan jordvärme värma upp huset till 20C när det bara är 5C i marken?
Hej,
Detta förstår jag inte. Hur kan jag få varmt och skönt inne i huset av en jordvärmeslang som ligger nergrävd 1 meter under marken där det inte är så varmt? Det är väl några få plusgrader i marken. Kan någon förklara detta enkelt till en nersupen gammal man?
Detta förstår jag inte. Hur kan jag få varmt och skönt inne i huset av en jordvärmeslang som ligger nergrävd 1 meter under marken där det inte är så varmt? Det är väl några få plusgrader i marken. Kan någon förklara detta enkelt till en nersupen gammal man?
https://sv.m.wikipedia.org/wiki/Värmepump
Beror på att kokpunkten varierar med trycket som kompressorn skapar, i korthet. Genom att manipulera kokpunkten så kan man få köldmediumet att ta upp och avge värme.
Beror på att kokpunkten varierar med trycket som kompressorn skapar, i korthet. Genom att manipulera kokpunkten så kan man få köldmediumet att ta upp och avge värme.
Du sänker temperaturen i marken med någon grad, samtidigt som du höjer temperaturen i dina element med många grader. Det är bara värme som flyttas från ett ställe till ett annat. Och eftersom dina element är små och marken är stor, så märks temperaturskillnaden mest på elementen.
Om elementen hade varit jättestora och marken liten, då hade temperaturskillnaden märkts mest i marken. Då skulle du ha en konstfrusen isbana.
Om elementen hade varit jättestora och marken liten, då hade temperaturskillnaden märkts mest i marken. Då skulle du ha en konstfrusen isbana.
En värmepump är i princip ett omvänt kylskåp.
I kylskåpet får vi dock varmt på utsidan (slingorna på baksidan) och kallt på insidan.
Men tänk ifall du byter plats på slingorna, då blir kylskåpet ett värmeskåp.
Man nyttjar några olika fysiska saker för att göra värmepumpar och kylskåp.
En av sakerna är att en gas blir varmare när den komprimeras och kallare när trycket sjunker.
Om du har pumpat ett cykeldäck har du kanske upptäckt vad varmt det blir (inte bara du själv), det är kompressionen av luft som (främst) skapar värmen.
Om man öppnar en flaska med kolsyrad läsk så sjunker tempen något när trycket faller.
osv
I en värmepump har man ett köldmedium (en gas) med rätt låg kokpunkt.
Så den gasen börjar koka redan vid den låga temperaturen som berggrunden har.
Sen kör man den gasen i kompressorn i värmepumpen, då ökar temperaturen, dels pga av tryckökningen, dels av den tillförda energin från kompressorn (ja OK, det är också energi iom tryckökningen, men jag ville bara vara noga med att inte råka beskriva en evighetsmaskin).
Nu har vi en varm gas med högt tryck som kan värma vattnet i värmepumpen, bra - energi som vi vill ha, till varmvatten och värme.
När vi fått ut massor av denna energi, och gasen har alltså fallit i temperatur så får gasen passera en strypning, dvs ett rör där det finns en punkt med mycket liten diameter, och sen större rör igen. Just i denna punkt så faller trycket ordentligt (jämför med att du har en vattenslang som du viker ihop i ett snävt veck, det är just där vattentrycket faller).
Och när trycket faller så sjunker temperaturen, och här sjunker den såpass mycket att gasen återgår till vätska - mycket kall vätska, flera tiotals minusgrader.
Nu snurrar köldmediumet vidare ut i borran, och värms upp av värmen från berget och grundvattnet (ca 4°C) ifrån sina flera tiotals minusgrader, och det är alltså just här som vi plockar upp energi från berggrunden.
Nu har vi tillfört vårat köldmedium en hel del energi, och kan köra mediet ett varv till i kompressor->strypning->uppvärmning i marken osv
Så tar vi ut energi i en högre värmenivå hela tiden.
Men kostar den något då?
Ja klart det kostar, kompressorn drar ström, som iofs också blir energi till värmesystemet, men det är som sagt ingen evighetsmaskin, dvs där vi får värme utan någon som helst tillförd energi.
Och det är detta som blir COP-värdet.
Om pumpen har COP=3 så kommer 1kWh elenergi bli totalt 4kWh värmeenergi.
Då har man alltså snott 1kWh från elnätet och 3 kWh från berggrunden, och alltså kylt berget med denna energimängd.
I kylskåpet får vi dock varmt på utsidan (slingorna på baksidan) och kallt på insidan.
Men tänk ifall du byter plats på slingorna, då blir kylskåpet ett värmeskåp.
Man nyttjar några olika fysiska saker för att göra värmepumpar och kylskåp.
En av sakerna är att en gas blir varmare när den komprimeras och kallare när trycket sjunker.
Om du har pumpat ett cykeldäck har du kanske upptäckt vad varmt det blir (inte bara du själv), det är kompressionen av luft som (främst) skapar värmen.
Om man öppnar en flaska med kolsyrad läsk så sjunker tempen något när trycket faller.
osv
I en värmepump har man ett köldmedium (en gas) med rätt låg kokpunkt.
Så den gasen börjar koka redan vid den låga temperaturen som berggrunden har.
Sen kör man den gasen i kompressorn i värmepumpen, då ökar temperaturen, dels pga av tryckökningen, dels av den tillförda energin från kompressorn (ja OK, det är också energi iom tryckökningen, men jag ville bara vara noga med att inte råka beskriva en evighetsmaskin).
Nu har vi en varm gas med högt tryck som kan värma vattnet i värmepumpen, bra - energi som vi vill ha, till varmvatten och värme.
När vi fått ut massor av denna energi, och gasen har alltså fallit i temperatur så får gasen passera en strypning, dvs ett rör där det finns en punkt med mycket liten diameter, och sen större rör igen. Just i denna punkt så faller trycket ordentligt (jämför med att du har en vattenslang som du viker ihop i ett snävt veck, det är just där vattentrycket faller).
Och när trycket faller så sjunker temperaturen, och här sjunker den såpass mycket att gasen återgår till vätska - mycket kall vätska, flera tiotals minusgrader.
Nu snurrar köldmediumet vidare ut i borran, och värms upp av värmen från berget och grundvattnet (ca 4°C) ifrån sina flera tiotals minusgrader, och det är alltså just här som vi plockar upp energi från berggrunden.
Nu har vi tillfört vårat köldmedium en hel del energi, och kan köra mediet ett varv till i kompressor->strypning->uppvärmning i marken osv
Så tar vi ut energi i en högre värmenivå hela tiden.
Men kostar den något då?
Ja klart det kostar, kompressorn drar ström, som iofs också blir energi till värmesystemet, men det är som sagt ingen evighetsmaskin, dvs där vi får värme utan någon som helst tillförd energi.
Och det är detta som blir COP-värdet.
Om pumpen har COP=3 så kommer 1kWh elenergi bli totalt 4kWh värmeenergi.
Då har man alltså snott 1kWh från elnätet och 3 kWh från berggrunden, och alltså kylt berget med denna energimängd.
Nejdå, den enklaste förklaringen är att det blir varmt inne på något magiskt vis.useless skrev:
Undrar vilken nivå på enkelhet som TS är ute efter ...
Men jag gissar av hur frågan ställdes så ville TS få reda på hur man kan värma något varmare med något som är kallare. Lite typ hur det går till.
Temperatur över -273,16 grader Celsius är energi.
En klassisk värmepump tex "jordvärme" utnyttjar detta men man får högre verkningsgrad (COP) desto varmare på kalla sidan (jorden i detta fall) och kallare på varma sidan (radiatorer, golvvärmen)
En klassisk värmepump tex "jordvärme" utnyttjar detta men man får högre verkningsgrad (COP) desto varmare på kalla sidan (jorden i detta fall) och kallare på varma sidan (radiatorer, golvvärmen)
Bra förklaringar ovan av Mikael_L m fl.
Ska man vara petig med nomenklaturen så är det i dagens villavärmepumpar inte köldmediet som går ut i marken - utan via en vämeväxlare en köldbärare av t ex etanol. Men det är inte det viktiga i sammanhanget.
Ska man vara petig med nomenklaturen så är det i dagens villavärmepumpar inte köldmediet som går ut i marken - utan via en vämeväxlare en köldbärare av t ex etanol. Men det är inte det viktiga i sammanhanget.
Coolt. Är det något liknande som hur en CPU kylarfläns fungerar? Den tar mycket värme från CPUn och gör CPUn kallare genom att vara ett stort element för värmen som finns i CPUn? Den flyttar värmen från ena stället till ett annat. Eftersom kylflänsen är så stor så blir den inte stekhet som CPUn som är liten. Oj det börjar rådda i huvet redan.G gbgustaf skrev:
Okej, bra breskrivet. Du verkar ha koll. Denna tryckskillnad verkar ju ge gratis energi. Eller i alla fall massor med energi sålänge man tillför lite elenergi från pumpen? Hur kommer det sig, det känns som man skapar energi här.Mikael_L skrev:
Varför kör inte alla med COP3 eller mer? Är det dyrt att bygga men billigt att driva?
Det är en väldigt enkel och simpel förklaring, bra!
COP blir som det blir utifrån förutsättningarna. Det beror i första hand på temperaturskillnaden mellan den kalla och varma sidan, men även på valet av kylmedium, kompressor, etc.B BengtSpikar skrev:
Så det är inte bara att bestämma att COP ska vara 5, utan man tillverkar en värmepump som är så bra som möjligt utifrån de vanligaste förutsättningarna som gäller för normala hus.
Det finns också en fysikalisk teoretisk begränsning som bestäms av termodynamiska lagar:
COPmax = Th / (Th-Tc)
Ska man höja t ex från 0 till 40 grader Celcius så blir det teoretiska maxet alltså:
COPmax = 313 / (313-273) = 7,8
.
Fast jag tycker analogin med varma cykelpumpar eller gasflaskor som kallnar vid användande räcker långt om man inte ska bli alldeles för "fysisk".
COPmax = Th / (Th-Tc)
Ska man höja t ex från 0 till 40 grader Celcius så blir det teoretiska maxet alltså:
COPmax = 313 / (313-273) = 7,8
.
Fast jag tycker analogin med varma cykelpumpar eller gasflaskor som kallnar vid användande räcker långt om man inte ska bli alldeles för "fysisk".
Nej då, man skapar ingen energi (det skulle dessutom bryta mot termodynamikens första huvudsats).B BengtSpikar skrev:
Utan man tar verkligen värme från marken (som alltså blir kallare).
Men temperaturen där är för låg för att värma huset direkt (det skulle inte vara ngt vidare att snurra runt 4°C vatten i radiatorerna), så då tar man till trixet att istället värma upp köldmediet (via köldbäraren) från de -20° den har när den kommit till lågtrycksidan, och sen kokar det till gas igen och körs genom kompressorn för att få upp temperaturen så den är användbar för uppvärmning.