Kun maalämpöpumppu tuottaa yhdellä sähköenergiayksiköllä parhaimmillaan 3 lämpöenergiayksikköä, niin mitä se mahtaisi olla muutettuna sähköenergiayksiköiksi. Miten se olisi helpointa muuttaa sähköenergiaksi. Meinaan vaan, että olisiko lämpöpumpusta sähköntuotantoon edes tulevaisuudessa?
Kysymys lämpöpumpusta
Pera
18996
0Äänestä
Muut lukivat myös
Odottaa vastausta
Näihin keskusteluihin ei ole vielä vastattu. Ole ensimmäinen.
Vastaukset 18
Vanhimmat
soveltuu hyvin rakennusten lämmitykseen, mutta ei sähköenergian tuottoon. Voimalat lämmittävät jopa merivettä.
Lämpöpumppuhan ottaa lämmön maasta tai ilmasta. ja se yksi yksikkö kuluu siihen ottamiseen.
Lämpö josta energia otetaan on niin matalaa, jotta sitä on vaikea muuttaa sähköksi ja saatava lämpö ei riitä höyrystämään vettä esim: höyryturbiineihin.
Nyt ei loppulämpö oikein piisaa kuuman talous veden tuottamiseen.
eteläsuomessa löytyy 80-100 asteista vettä, kuitenkin veden tarttis olla n. 200 asteista et höyryturbiinit toimis kunnolla, että sais sähköksi muunnettua.
5 kilometrin putken poraaminen on melko kallista ja vettä ei kannata siirtää maan pinnalle, koska kylmemmät kerrokset jäähdyttää vettä liikaa.
Eli pienimuotoiseen lämmitykseen tavallisista lämpöpumpuista oikeastaan vain on.
Valitettavasti ei voi toimia edes teoriassa. Lämpöpumppu ottaa lämpöä kylmemmältä puolelta esim. järvestä, ja työntää sitä lämpimämmälle puolelle esimerkiksi lämmityspattereille. Tähän työhön lämpöpumppu tarvitsee ulkopuolista energiaa esim. sähköä. Vaikka näin lämpimälle puolelle saatu lämpöenergia onkin esim. kolme kertaa suurempi kuin käytetty sähköteho, niin siltikään siitä ei saada enää tehtyä sähköä enempää kuin alunperin käytettiin. Todellisuudessa ei edes samaa määrää.
Syy tähän löytyy lämpövoimakoneiden teoreettisesta hyötysuhteesta.
kyse on eri asiasta.
jos 1x sähköenergialla saadaan esim. 3x vastaava lämpömäärä siirrettyä se ei riko mitään fysiikan lakia.
Lämpö siirtyy vain paikasta toiseen ja joo vaikka se toinen kohta jäähtyykin ja toinen lämpenee ja lämpötila pyrkii tasapainoon, tässä jutussa sillä ei ole merkitystä, koska lämmön sisältävä alue on paljon suurempi, kuin lämmitettävä alue (olkoon vaikka talo tai sähköturbiini).
normaalisti lämpö siirtyy lämpimämmästä kappaleesta kylmempään. Jos lämpöä halutaan siirtää kylmemmästä kappaleesta lämpimämpään silloin tarvitaan ulkopuolista energiaa. Eli tässä tapauksessa sähköä.
Lämpövoimakone kuten turbiini taas ottaa energiansa siitä, kun lämpö siirtyy lämpimämmästä kylmään. Valitettavasti on niin, että kun alkujaan lämpöpumpulla siirretty lämpö käytetään taas sähköntuotantoon turbiinissa, niin sähköä voidaan saada korkeintaan sen verran kuin lämpöpumpussa aiemmin käytettiin.
Jos näin ei olisi, vaan sähköä saataisiin enemmän kuin mitä alun perin käytettiin, niin kysymyksessä olisi ikiliikkuja. En väitä, että ainakaan ns. toisen tyypin ikiliikkuja (sellainen joka ei toimiakseen vaadi lämpötilaeroa) olisi mahdotonta rakentaa, mutta kuitenkaan näillä sitä ei saa aikaiseksi.
Uskoisin että tulet itsekkin samaan tulokseen, kun tutustut hieman carnot kiertoprosessiin, ja muuhun lämpövoimakoneiden ja kylmäkoneiden teoriaan.
mittakaavassa, kyseessä ei ole ikiliikkuja...
Esim. maaperä varastoi lämpöä enemmän kuin ilmakehä ja niillä on lämpötilaero.
Joten maasta saa pumpata lämpöä todella kauan, ennenkuin lämmöntulo ehtyy ts. lähestytään tasapainoa.
Juu kyllä maahan varastoituu suuret määrät auringosta tullutta lämpöenergiaa. ja toisaalta maan sisushan on sulaa kiveä. Toisinaan tämä sula sisus pääsee purkautumaan maanpinnalle tulivuorissa. Ymmärtääkseni tätä energiaa on käytetty jo pitempään sähköntuotantoon Grönlannissa.
Mutta mitä tulee lämpöpumppuun siitä ei ole apua tämänkaltaisessa sähköntuotannossa. Itse asiassa mekaanisista ym. häviöistä johtuen siitä olisi hieman haittaa.
Jotta sähköä voidaan tuottaa höyryturbiinissa vaatii se olosuhteet joissa toisella puolella on lämpimämpää kuin toisella puolella. Esim. jos järvien lämpömäärä halutaan käyttää sähköntuotantoon, niin se onnistuu käytännössä vain talvella jolloin ulkoilman lämpötila on pienempi kuin järviveden (esim. +4/-25). Joskin silloinkin saatu sähköenergia olisi varsin pieni verrattuna järven lämpösisltöön. Tämä johtuu siitä, että lämpövoimakoneen hyötysuhde on näillä lämpötiloilla jo varsin huono.Tällä sivulla voit laskea teoreettisen maksimin saavutettavalla hyötysuhteelle. (tässä tapauksessa n. 9%).
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/thermo/carnot.html
Siis idea olisikin lämpöpumpuilla nostaa lämpötilaero suuremmaksi.
Eli otetaan vaikka järvestä 4 asteista vettä, jolla lämmitetään ilmaa joka puristetaan esim. 40 barin paineeseen, jolloin puristetun ilman lämpötila on n. 160 astetta. Lämpöpumpun teho menee kokonaan lämmöksi.
Sitten lämmitetyllä ilmalla lämpöpumpun häviöteholla lämmitetään turbiinia.
Toimii...
...ettei tuota ideaa olisi jo käytetty, jos se todella toimisi?
Luota vaan sinulle anettuun selitykseen - siinä on lunnonlakien ja teknologian rajoitukset otettu huomioon: se energia ei riitä lämpövoimalan pyörittämiseen.
"Normaalisti". Fysiikassa kaikkitapahtuu normaalisti. Myös lämpöpumpussa lämpö siirtyy lämpimästä kylmempään. Ilmalampöpumpussa lämpö siirtyy lämpimämmästä ulkoilmasta kylmempään jäähdytysnesteeseen.
Kuinkas lämpöses ilman saa noil lämpöpumpuil?
en noista kompuravehkeistä tiedä, mutta peltier elementit pystyy tekemään lämpötilaeroksi max. 70 astetta.
Eli jos ulkona esim. -20 ko. elementti pystyy maksimissaan tuottamaan 50 asteen lämmön.
Kompuravehkeis riippunee ihan siitä miten suuritehonen lämpöpumppu on, jos talon lämmitystä esim. ajattelet.
"en noista kompuravehkeistä tiedä, mutta peltier elementit pystyy tekemään lämpötilaeroksi max. 70 astetta.
Eli jos ulkona esim. -20 ko. elementti pystyy maksimissaan tuottamaan 50 asteen lämmön."
Ei riitä - pitäisi saada nostettua veden lämpötila 200 asteeseen, kuten täällä on jo kerran sanottukin.
Sehän olisi ikiliikkuja jos laite tuottaisi yhdellä kw.lla kolme kw.a energiaa
Ei lämpöpumppu tuota yhtään lisää energiaa. Se vain siirtää sitä paikasta toiseen.
Lisäksi siinä hyödynnetään periaatetta, että kaasun lämpötila nousee tilavuuden pienentyessä. Eli lämpötilan nousu saavutetaan pakkaamalla se energia pienempään tilaan.
Pienemmällä energialla ei tehdä isompaa energiaa!
lämpöpumpulla energiaa vaan siirretään lämpöä paikasta a paikkaan b jolloin a kylmenee ja b lämpenee. Eli esim. 1X energiamäärällä sähköä saadaan siirrettyä 2X lämpöä joten lopputuloksena on 3X lämpöä käytettyyn energiaan nähden.
Ja edelleen yo. ei ole ikiliikkuja ja lämpöpumputkaan ei riko mitään fysiikan lakeja ja jos mielestänne rikkoo, niin selittäkääpä sitten miksi lämpöpumppu toimii?