Kopioitu vanhalta foorumilta:
Alkuperäinen kirjoittaja: teukka
Periaate on kyllä melko paljolti termodynamiikkaa, jota ei voi aina rautalangasta vääntää.
Oleelista on on olomuodon muutos. Siis kun neste höyrystyy, se sitoo itseensä paljon lämpöä eli energiaa. Esimerkiksi vedellä se tapahtuu 1 barin paineessa lämpötilassa 100 celsiusta. Käytännössä höyrystyminen aiheuttaa sen pytyn voimakkaan jäähtymisen ellei sitä lämmitetä. Kun pottukattila kiehuu hellalla, sen lämpötila ei nouse 100 asteen yläpuolelle niin kauan kun vettä riittää. Lämpö menee höyrystämiseen. Mikäli neste ei ala höyrystyä eli kiehua eli lämpötila on liian alhainen, niin alipaine saa aikaan kiehumisen eli höyrystymisen alemmassakin lämpötilassa. Puhaltamalla ilmaa pytyn kylkeen, se saa sitä lämpöä, mitä höyrystyminen tarvitsee eli estetään jäähtyminen. Tämän tekee ulkoyksikön puhallin.
Kun höyry tiivistyy nesteeksi, se luovuttaa tuon saman energian pois. Luovuttaminen tapahtuu siten, että pyttyä jäähdytetään ja painetta pidetään yllä koko tiivistymisen ajan. Tiivistyminen tapahtuu siis painetta nostamalla ja jäähdyttämällä. Tämän tekvät kompressori ja sisäyksikön puhallin.
Kompressori imee ulkona olevasta kennosta höyryä, joka siellä kiehumisen vuoksi syntyy kompressorin aiheuttamasta alipaineesta ja kennon kuoreen tapahtuvasta ilman puhalluksesta (lämmityksestä eli jäähtymisen estämisestä).
Kompressori painaa höyryn sisäyksikön kennoon, jossa se tiivistyy nesteeksi paineen vaikutuksesta ja yksikön kenno lämpenee. Lämmenneen kennon läpi puhalletaan ilmaa, joka lämpenee.
Sisäyksikön jälkeen neste jatkaa paineen vaikutuksesta ulkoyksikön kennoon. Ennen ulkokennoa on on kuristin eli pieni reikä, joka jarruttaa nesteen menoa ja säilyttää kompressorin paineen.
Tähän prosessiin liittyy vähän yksinkertaista laskentoa, jonka aikoinaan Napoleonin tykkiupseeri Sadi Carnot esitti:
ulkoilman lämpötila olkoot -10 astetta ja sisäkennon lämpötila +50 astetta. Lämpötilaero on siis 60 astetta. Sisäkennon lämpötila on muutettava Kelvineiksi eli 50 celsiusta = (273+50) K =323 K. Tuo suorituskerroin COP, jota usein väärin kutsutaan hyötysuhteeksi on nyt 323/60 = 5,4.
Luku 5,4 siis ilmoittaa kuinka moninkertaisena ilmalämpöpumppuun syotetty sähköenergia tulee tupaan. Tämä on COP:n teoreettinen maksimiarvo ja käytännössä arvot ovat selvästi pienempiä.
Tuosta laskennosta näkee, että läpötilaeron pienentyessä COP suurenee.
Käytetty kylmäaine on nestettä, jonka kiehumispiste normaalissa paineessa on esim. -30 celciusta. Kun se kiehuu eli höyrystyy ilp:n ulkokennossa vaikkapa -10 asteessa, niin siellä pitää olla painetta enemmän kuin 1 bar.
En ole nähnyt tuota pientä matematiikaa esitettävä missään jutussa. Puhutaan vain jääkaapista.
Sama Carnot`n periaate muuten pätee kaikkiin polttomoottoreihin ja lämpökoneisiin, jotka toimivat päinvastoin kuin jääkaappi,mutta ei siitä nyt enempää.
Alkuperäinen kirjoittaja: teukka
Periaate on kyllä melko paljolti termodynamiikkaa, jota ei voi aina rautalangasta vääntää.
Oleelista on on olomuodon muutos. Siis kun neste höyrystyy, se sitoo itseensä paljon lämpöä eli energiaa. Esimerkiksi vedellä se tapahtuu 1 barin paineessa lämpötilassa 100 celsiusta. Käytännössä höyrystyminen aiheuttaa sen pytyn voimakkaan jäähtymisen ellei sitä lämmitetä. Kun pottukattila kiehuu hellalla, sen lämpötila ei nouse 100 asteen yläpuolelle niin kauan kun vettä riittää. Lämpö menee höyrystämiseen. Mikäli neste ei ala höyrystyä eli kiehua eli lämpötila on liian alhainen, niin alipaine saa aikaan kiehumisen eli höyrystymisen alemmassakin lämpötilassa. Puhaltamalla ilmaa pytyn kylkeen, se saa sitä lämpöä, mitä höyrystyminen tarvitsee eli estetään jäähtyminen. Tämän tekee ulkoyksikön puhallin.
Kun höyry tiivistyy nesteeksi, se luovuttaa tuon saman energian pois. Luovuttaminen tapahtuu siten, että pyttyä jäähdytetään ja painetta pidetään yllä koko tiivistymisen ajan. Tiivistyminen tapahtuu siis painetta nostamalla ja jäähdyttämällä. Tämän tekvät kompressori ja sisäyksikön puhallin.
Kompressori imee ulkona olevasta kennosta höyryä, joka siellä kiehumisen vuoksi syntyy kompressorin aiheuttamasta alipaineesta ja kennon kuoreen tapahtuvasta ilman puhalluksesta (lämmityksestä eli jäähtymisen estämisestä).
Kompressori painaa höyryn sisäyksikön kennoon, jossa se tiivistyy nesteeksi paineen vaikutuksesta ja yksikön kenno lämpenee. Lämmenneen kennon läpi puhalletaan ilmaa, joka lämpenee.
Sisäyksikön jälkeen neste jatkaa paineen vaikutuksesta ulkoyksikön kennoon. Ennen ulkokennoa on on kuristin eli pieni reikä, joka jarruttaa nesteen menoa ja säilyttää kompressorin paineen.
Tähän prosessiin liittyy vähän yksinkertaista laskentoa, jonka aikoinaan Napoleonin tykkiupseeri Sadi Carnot esitti:
ulkoilman lämpötila olkoot -10 astetta ja sisäkennon lämpötila +50 astetta. Lämpötilaero on siis 60 astetta. Sisäkennon lämpötila on muutettava Kelvineiksi eli 50 celsiusta = (273+50) K =323 K. Tuo suorituskerroin COP, jota usein väärin kutsutaan hyötysuhteeksi on nyt 323/60 = 5,4.
Luku 5,4 siis ilmoittaa kuinka moninkertaisena ilmalämpöpumppuun syotetty sähköenergia tulee tupaan. Tämä on COP:n teoreettinen maksimiarvo ja käytännössä arvot ovat selvästi pienempiä.
Tuosta laskennosta näkee, että läpötilaeron pienentyessä COP suurenee.
Käytetty kylmäaine on nestettä, jonka kiehumispiste normaalissa paineessa on esim. -30 celciusta. Kun se kiehuu eli höyrystyy ilp:n ulkokennossa vaikkapa -10 asteessa, niin siellä pitää olla painetta enemmän kuin 1 bar.
En ole nähnyt tuota pientä matematiikaa esitettävä missään jutussa. Puhutaan vain jääkaapista.
Sama Carnot`n periaate muuten pätee kaikkiin polttomoottoreihin ja lämpökoneisiin, jotka toimivat päinvastoin kuin jääkaappi,mutta ei siitä nyt enempää.