Lämpöpumpulla sähköä

[repomies]

Vs: Lämpöpumpulla sähköä

Ei aurinkoenergian muuttaminen sähköenergiaksi ole varsinaisesti ikiliikkuja. Kyse on vain hyötysuhteista. Rikkaudet odottavat sitä joka tosiaan keksii riittävän edullisen tavan tehdä sähköä vaikka merivedestä, jota aurinko lämmittää.

Ulkopuolisena energianlähteenä (lämmittimenä) toimii aurinko, ja veden lämpötila laskee kulkiessaan läpi "generaattorista". Hyötysuhde on pieni, mutta läpi kulkevan energian määrä voi vastaavasti olla niin suuri että pienikin prosentti riittää.

Teoriassa väliaineena voisi toimia myös joku muu kuin vesi.

Käytännössä hyötysuhde on niin pieni että se katoaa prosessin häviöihin. Lämpötilaerot eivät riitä.

 

[Deleted member 1344]

Vs: Lämpöpumpulla sähköä

Totta, mutta tässä on nyt vähän niinkuin kaksi asiaa sekaisin. Sähkön tuottaminen lämpöpumpulla kylmästä ulkoilmasta ja sitten tuo merivesijuttu.

Energiaa pystyy ottamaan talteen mistä tahansa lämpötilaerosta, muuttamalla osan lämpimästä kylmempään virtaavasta lämpöenergiasta vaikkapa mekaaniseksi työksi. Hyötysuhde vain jää tavattoman matalaksi jos tuo lämpötilaero on kovin pieni.

 

[jussi]

Vs: Lämpöpumpulla sähköä

1. joka tajus ideani, onnittelut, kylmäaineeksi ajattelin esim propaania

Kun mietit asian tarkemmin uudestaan, niin keksit miksei kannata.

 

[wattis]

Vs: Lämpöpumpulla sähköä

Kun mietit asian tarkemmin uudestaan, niin keksit miksei kannata.

Kyllä näitä ideoita kannattaa mieluummin pyöritellä ja jalostaa kuin tyrmätä ilman mitään argumenttejä, mutta näihän se menee aina näissä keskusteluissa.

Kysytäänpä sitten näin: Mikä on käytännön sähköntuoton hyötysuhde seuraavassa järjestelmässä. Systeemissä pumpataan lämpöä vaikkapa kalliosta ja höyrystetään kaliosta pumpatulla lämmöllä kylmäainetta kaasuksi painekattillassa, kattilasta sitten puretaan painetta turbiinin pyörittämiseksi, jolla tuotetaan sähköä. Hyötysuhde siis tässä on turbiinin antoteho / lämpöpumpun ottoteho.

 

[kotte]

Vs: Lämpöpumpulla sähköä

Kysytäänpä sitten näin: Mikä on käytännön sähköntuoton hyötysuhde seuraavassa järjestelmässä. Systeemissä pumpataan lämpöä vaikkapa kalliosta ja höyrystetään kaliosta pumpatulla lämmöllä kylmäainetta kaasuksi painekattillassa, kattilasta sitten puretaan painetta turbiinin pyörittämiseksi, jolla tuotetaan sähköä. Hyötysuhde siis tässä on turbiinin antoteho / lämpöpumpun ottoteho.

Riippuu ulkona olevasta pakkasesta. Jos pakkanen on kova, laitteisto on periaatteessa mahdollista virittää sillä tavoin, että se pysyy käynnissä ilman sähköä (parasta olisi ohittaa lämpöpumppu kokonaan). Jos on lämpimämpää tai lämpöpumppu otetaan mukaan, laitetta ei saa pyörimään ilman ulkoista sähkölähdettä.

Edellisessä tapauksessa siis "hyötysuhde" voisi olla parhaimmillaan jopa "ääretön" kriteerisi mukaan (lämpöpumppu seisoo). Jälkimmäisessä tapauksessa aina huomattavasti alle sadan, eli sähköä kuluu selvästi enemmän kuin turbiini voi tuottaa. Tuollainen määritelmä "hyötysuhteelle" on muuten aivan järjetön (eli kriteeri sille, paljonko jossakin järjestelyssä tahallaan hukatusta sähköstä voidaan ottaa mekaanisena työnä takaisin).

 

[jussi]

Vs: Lämpöpumpulla sähköä

Kyllä näitä ideoita kannattaa mieluummin pyöritellä ja jalostaa kuin tyrmätä ilman mitään argumenttejä, mutta näihän se menee aina näissä keskusteluissa.

Jonkinmoinen ongelma tulee siitä, että se turbiiniin ajettu kylmäainehöry pitää saada jäähtymään siinä tai heti sen jälkeen niin kylmäksi, että
se nesteytyy siinä matalammassa paineessa. Sitten pitää vielä keksiä keino syöttää se kylmä neste uudestaan hörystymään sinne korkeapaineiseen
lämmityspaikkaan sieltä matalapaineisesta tilasta. Tai asentaa kompressori, mutta siihen meni sitten nekin ilmaset sähköt ja vähän yli.

 

[Deleted member 1344]

Vs: Lämpöpumpulla sähköä

Tässä olisi kyllä ihan selvästi fysiikan Nobelin paikka, nimittäin jos joku tekee laitteen joka on suorituskyvyltään parempi kuin ideaalinen lämpövoimakone. Tai lämpöpumpun joka tuottaa energiaa.

Väännetään nyt vielä ratakiskosta:

• Laite joka käyttää hyväkseen lämpötilaeroa siirtämällä lämpöä korkeammasta lämpötilasta matalampaan lämpötilaan on lämpövoimakone. Lämpövoimakone voi muuttaa osan tuosta lämpövirrasta muuksi energiaksi, vaikkapa sähköksi tai liike-energiaksi. Esimerkiksi ydinvoimala on viime kädessä lämpövoimakone.
• Laite joka siirtää lämpöä matalammasta lämpötilasta korkeampaan lämpötilaan on lämpöpumppu. Lämpöpumppu vaatii ulkoista energiaa toimiakseen.

Mikään lämpövoimakone ei voi olla hyötysuhteeltaan parempi, tai edes yhtä hyvä, kuin ideaalinen lämpövoimakone. Myöskään minkään lämpöpumpun COP ei voi olla parempi, tai edes yhtä hyvä, kuin ideaalisen lämpöpumpun.

Jos onnistut liittämään yhteen ideaalisen lämpövoimakoneen ja ideaalisen lämpöpumpun, saat aikaan ikiliikkujan:

• Lämpövoimakone tuottaa energiaa lämpöpumpun luomasta lämpötilaerosta
• Lämpöpumppu pyörii lämpövoimakoneen tuottamalla energialla ja saa aikaan lämpötilaeron jolla lämpövoimakone pyörii
• Täysin ideaalisten koneiden tapauksessa lämpövoimakone pystyy tuottamaan täsmälleen niin paljon energiaa kuin mitä lämpöpumppu kuluttaa

Voit kutsua laitteitasi ihan miksi haluat, mutta loppukädessä sillä ei ole mitään merkitystä millaista kylmäprosessia, kylmäainetta, turbiinia jne. käytät. Lämpövoimakone on lämpövoimakone ja lämpöpumppu on lämpöpumppu, riippumatta siitä millaisiin kuoriin tai tekniikkaan ne piilottaa. Kukaan ei ole koskaan onnistunut rakentamaan ideaalista lämpöpumppua tai lämpövoimakonetta eikä tule siinä koskaan onnistumaankaan, termodynamiikan toinen pääsääntö pitää huolen siitä.

 

[teukka]

Vs: Lämpöpumpulla sähköä

Tuossahan edellä se asia on kiteytettynä.
Vielä yksinkertaisempi rautalanka-ajatus samasta jutusta olisi, jos suunnitellaan sellainen vesivoimalaitos, joka tuottamallaan sähköllä pyörittää pumppua, joka siirtää veden takaisin alhaalta ylös.

Sinänsä tällaisten asetelmien pohtiminen on hyvin antoisaa, vaikka lopputulos onkin aavistettavissa. Sivujuonteena syntyy usein sellaisia ideoita ja ymmärrystä, jotka ovat jopa toteuttamiskelpoisia ja vievät kehitystä eteenpäin. Ihmisyyden perusluonne on sellainen, että aina yritetään kiertää luonnonlakeja ja muitakin lakeja, ja se takaa ihmiskunnan kehittymisen niin hyvässä kuin pahassakin.
Eläimillä nämä hommat toimivat paljon huonommin ja hitaammin.

 

[ekis]

Vs: Lämpöpumpulla sähköä

Tuossahan edellä se asia on kiteytettynä.
Vielä yksinkertaisempi rautalanka-ajatus samasta jutusta olisi, jos suunnitellaan sellainen vesivoimalaitos, joka tuottamallaan sähköllä pyörittää pumppua, joka siirtää veden takaisin alhaalta ylös.

Sinänsä tällaisten asetelmien pohtiminen on hyvin antoisaa, vaikka lopputulos onkin aavistettavissa. Sivujuonteena syntyy usein sellaisia ideoita ja ymmärrystä, jotka ovat jopa toteuttamiskelpoisia ja vievät kehitystä eteenpäin. Ihmisyyden perusluonne on sellainen, että aina yritetään kiertää luonnonlakeja ja muitakin lakeja, ja se takaa ihmiskunnan kehittymisen niin hyvässä kuin pahassakin.
Eläimillä nämä hommat toimivat paljon huonommin ja hitaammin.

Se on keksitty jo

 

[Calmari]

Vs: Lämpöpumpulla sähköä

Tässä olisi kyllä ihan selvästi fysiikan Nobelin paikka, nimittäin jos joku tekee laitteen joka on suorituskyvyltään parempi kuin ideaalinen lämpövoimakone. Tai lämpöpumpun joka tuottaa energiaa.

No mikäs idea näissä ilmalämpöpumpuissa ja maalämpöpumpuissa on jollei ne tuota energiaa ?? tai pikemminkin jalosta paremmin käytettävään muotoon ?? Ei minulla ainakaan ole aikomus luoda energiaa tyhjästä vaan jalostaa sitä.

 

[Calmari]

Vs: Lämpöpumpulla sähköä

Jonkinmoinen ongelma tulee siitä, että se turbiiniin ajettu kylmäainehöry pitää saada jäähtymään siinä tai heti sen jälkeen niin kylmäksi, että
se nesteytyy siinä matalammassa paineessa. Sitten pitää vielä keksiä keino syöttää se kylmä neste uudestaan hörystymään sinne korkeapaineiseen
lämmityspaikkaan sieltä matalapaineisesta tilasta. Tai asentaa kompressori, mutta siihen meni sitten nekin ilmaset sähköt ja vähän yli.

Tämän takia maalämpöpumput tai ilmalämpöpumputkaan ei oikeasti toimi vaan siellä on vastukset.

 

[repomies]

Vs: Lämpöpumpulla sähköä

No mikäs idea näissä ilmalämpöpumpuissa ja maalämpöpumpuissa on jollei ne tuota energiaa ??

Ei ne tuota energiaa, ne siirtää sitä. Ja ikävä kyllä se hyötysuhde jolla tuon siirretyn energian saisi muuttamaan olomuotoaan sähköksi, on liian huono. Eikä ideaalisessakaan tapauksessa päästäisi kuin omilleen.

Tämän takia maalämpöpumput tai ilmalämpöpumputkaan ei oikeasti toimi vaan siellä on vastukset.

:-*

 

[Poistunut käyttäjä 4906]

Vs: Lämpöpumpulla sähköä

Vielä yksinkertaisempi rautalanka-ajatus samasta jutusta olisi, jos suunnitellaan sellainen vesivoimalaitos, joka tuottamallaan sähköllä pyörittää pumppua, joka siirtää veden takaisin alhaalta ylös.

Kaikissa toimivissa vesivoimalaitoksissahan tämäntapainen kierto on olemassa eikä siihen tarvita laisinkaan vesivoimalaitoksen tuottamaa energiaa vaan tietyissä paikoissa sopivat lämpötilaerot.
Vesi höyrystyy valtamerissä,kulkee ilmassa vesihöyrynä ja lauhtuu takaisin vedeks ja sataa maahan.Eräänlainen luonnonkierto.
Onkohan liike-energian tuottamiseksi olemassa muita keinoja kuin paine-ero tai magneettikenttä?
Siis näitä ihmisen kehittämiä ja käytössä olevia?

 

[Deleted member 1344]

Vs: Lämpöpumpulla sähköä

Mahtaisikohan tämä kaavio selventää asiaa.

• Lämpö virtaa itsestään kuumasta kylmään. Tästä virrasta on mahdollista ottaa osa talteen ja muuttaa muuksi energian muodoksi
• Käyttämällä ulkoista energiaa on mahdollista siirtää lämpöenergiaa kylmästä kuumaan

Jos tehdään tuollainen kuvan mukainen kone, niin kaikissa tapauksissa lämpöpumpun ottama energia on suurempi kuin lämpövoimakoneen tuottama energia -> kone kaikenkaikkiaan tarvitsee ulkoista energiaa joka lopulta menee kylmän lämpövaraston lämmittämiseen.

 

[Calmari]

Vs: Lämpöpumpulla sähköä

Mahtaisikohan tämä kaavio selventää asiaa.

• Lämpö virtaa itsestään kuumasta kylmään. Tästä virrasta on mahdollista ottaa osa talteen ja muuttaa muuksi energian muodoksi
• Käyttämällä ulkoista energiaa on mahdollista siirtää lämpöenergiaa kylmästä kuumaan

Jos tehdään tuollainen kuvan mukainen kone, niin kaikissa tapauksissa lämpöpumpun ottama energia on suurempi kuin lämpövoimakoneen tuottama energia -> kone kaikenkaikkiaan tarvitsee ulkoista energiaa joka lopulta menee kylmän lämpövaraston lämmittämiseen.

En mie reppana vaan ymmärrä, tuon kaavion mukaan siis esim kompressori ottaa 1 kWh energiaa jolla se ottaa ulkoilmasta tms. energiaa esim 2 kWh jolloin tullessaan lauhduttimelle/turbiinille tässä pitäisi olla 3 kWh energiaa, lauhdutin/turbiini saa siis max 1 kWh hyödynnettyä ja loppu 2 kWh lähtee eteenpäin ja häviää jonnekin jonka jälkeen prosessi alkaa alusta ??

 

[Deleted member 1344]

Vs: Lämpöpumpulla sähköä

En mie reppana vaan ymmärrä, tuon kaavion mukaan siis esim kompressori ottaa 1 kWh energiaa jolla se ottaa ulkoilmasta tms. energiaa esim 2 kWh jolloin tullessaan lauhduttimelle/turbiinille tässä pitäisi olla 3 kWh energiaa, lauhdutin/turbiini saa siis max 1 kWh hyödynnettyä ja loppu 2 kWh lähtee eteenpäin ja häviää jonnekin jonka jälkeen prosessi alkaa alusta ??

Just näin. Termodynamiikan toinen pääsääntö sanoo mm. että kaikkea lämpöä ei koskaan voi muuttaa kokonaan toiseksi energian lajiksi:

• Lämpövoimakone voi muuttaa osan lämpövirran kuljettamasta energiaksi muuksi energian muodoksi
• Ja lämpöpumppu taas toisinpäin, vähintään tietty osa kuumaan päähän menevästä lämpöenergiasta on peräisin lämpöpumpulle syötetystä energiasta

Ja lisäksi näillä energioilla on sellaiset rajat että ei-ideaalinen lämpövoimakone ei pysty tuottamaan niin paljoa kuin mitä vastaava ei-ideaalinen lämpöpumppu vähintään vaatii.



Jos tämä kuullostaa liian vaikealta, niin kuvittele polkupyörän rengas johon on kytketty dynamo ja sähkömoottori. Dynamo tuottaa virtaa sähkömoottorille joka pyörittää pyörää, ja dynamo taas ottaa käyttövoimansa pyörivästä pyörästä. Onko mahdollista sopivalla muuntajalla, välityssuhteella tms. tehdä systeemi jossa pyörän nopeus pysyy vähintään samana sen jälkeen kun sille on ensin annettu alkuvauhti?

 

[Calmari]

Vs: Lämpöpumpulla sähköä

Jos tämä kuullostaa liian vaikealta, niin kuvittele polkupyörän rengas johon on kytketty dynamo ja sähkömoottori. Dynamo tuottaa virtaa sähkömoottorille joka pyörittää pyörää, ja dynamo taas ottaa käyttövoimansa pyörivästä pyörästä. Onko mahdollista sopivalla muuntajalla, välityssuhteella tms. tehdä systeemi jossa pyörän nopeus pysyy vähintään samana sen jälkeen kun sille on ensin annettu alkuvauhti?

En mie nyt sentään nii tyhmä ole etten tuota tajuais, tuossa ei kuitenkaan ole mitään ulkopuolista energiaa.

 

[Deleted member 1344]

Vs: Lämpöpumpulla sähköä

En mie nyt sentään nii tyhmä ole etten tuota tajuais, tuossa ei kuitenkaan ole mitään ulkopuolista energiaa.

Voisitko vääntää tähän ihan rautalangasta selityksen siitä mitä ajat takaa ja miten laitteesi toimisi? Nyt koko juttu on vähän liikaa hajallaan.

Tuo sähkön tuottaminen lämpöpumpulla on täysin analoginen tilanteeseen jossa haluttaisiin vaikkapa tuottaa sähköä vesivoimalla jossa vesi virtaa ylämäkeen, sekään ei ikävä kyllä toimi vaikka näyttää kuvissa hienolta.

 

[repomies]

Vs: Lämpöpumpulla sähköä

Voisitko vääntää tähän ihan rautalangasta selityksen siitä mitä ajat takaa ja miten laitteesi toimisi?

Minä näkisin tuollaisen koneen sellaiseksi, että otetaan lämpöä valtavalla lämmönvaihtimella vaikka megawatin teholla lämpimästä vedestä, ja vastaavasti voidaan jäähdyttää valtavalla lämmönvaihtimella kylmemmällä vedellä. Pohjassa on jotain +4, kesällä pinnassa aika paljon enemmän. Talvella lämpötilaerot jäävät pieniksi, mutta kääntyvät kai toisin päin lopulta. Pointti on kuitenkin että on olemassa lämpötilaero, joskin mitätön, ja riittävän isolla veden virtauksella tuo lämpötilaero voi olla suuruusluokassa vaikkapa megawatin luokkaa. No jippo olisi siinä että pitäisi saada tuosta mitättömästä lämpötilaerosta irti joku prosentti nettosähköä. Kävisikö siihen sitten lämpöpumppu joka nostaa lämpötilan turbiinikäyttöön sopivaksi jollekin väliaineelle? Yksi prosentti megawatista riittäisi kyllä minulle aika kivasti..

 

[Calmari]

Vs: Lämpöpumpulla sähköä

Voisitko vääntää tähän ihan rautalangasta selityksen siitä mitä ajat takaa ja miten laitteesi toimisi? Nyt koko juttu on vähän liikaa hajallaan.

No ihan rautalanka mallina se olisi: kompressori ottaa siis 1 kWh, Höyrystimellä otetaan ilmasta tms esim 2 kW, syntynyt kuumakaasu (energiaa teoreettisesti siis 3 kWh) johdetaan turbiiniin (hyötysuhde 30 %) saadaan teoriassa n. 1 kWh sähköä jonka jälkeen lauhduttimella esim. lämmitykseen n. 2 kWh. Termodynamiikka on varsin hakusesa, turbiinin ehkä tunnistan sellaisen nähdessäni, energian häviämättömyyden nippanappa tunnen. Asiaa veisi eteen päin jos joku osaisi edes teoriassa tuon turbiini sijoittaa järjestelmäkaavioon.

 

[jussi]

Vs: Lämpöpumpulla sähköä

Kuules ny, calmari, alkaako turbiini pyörimään, jos sen vie kuumaan saunaan? Turbiini saa monta kilowattia, eikä silti liiku. :

 

[kotte]

Vs: Lämpöpumpulla sähköä

No ihan rautalanka mallina se olisi: kompressori ottaa siis 1 kWh, Höyrystimellä otetaan ilmasta tms esim 2 kW, syntynyt kuumakaasu (energiaa teoreettisesti siis 3 kWh) johdetaan turbiiniin (hyötysuhde 30 %) saadaan teoriassa n. 1 kWh sähköä jonka jälkeen lauhduttimella esim. lämmitykseen n. 2 kWh. Termodynamiikka on varsin hakusesa, turbiinin ehkä tunnistan sellaisen nähdessäni, energian häviämättömyyden nippanappa tunnen. Asiaa veisi eteen päin jos joku osaisi edes teoriassa tuon turbiini sijoittaa järjestelmäkaavioon.

Perusongelma tuossa on, että vaikka saat lämpöpumpulla 3 kW ulos, et voi saada tuolla lämpötilaerolla takaisin kuin alle 1kW mekaanisena työnä tai sähkönä.

Tuollaisia systeemejä on kyllä tutkittu akkuna, ts. sähkö tallennetaan lämpötilaeroksi, joka taas voidaan myöhemmin muuttaa takaisin sähköksi. Kaikkea käytettyä sähköä ei kuitenkaan voida palauttaa, vaan osa menee hukkaan häviöinä niin kuin akussakin. Akun hyötysuhteen saavuttaminen tuollaisella järjestelyllä on lisäksi hyvin vaikeaa eikä ainakaan varmistettua tietoa tuollaisesta mahdollisuudesta myös käytännössä toimivana ole.

 

[Deleted member 1344]

Vs: Lämpöpumpulla sähköä

No ihan rautalanka mallina se olisi: kompressori ottaa siis 1 kWh, Höyrystimellä otetaan ilmasta tms esim 2 kW, syntynyt kuumakaasu (energiaa teoreettisesti siis 3 kWh) johdetaan turbiiniin (hyötysuhde 30 %) saadaan teoriassa n. 1 kWh sähköä jonka jälkeen lauhduttimella esim. lämmitykseen n. 2 kWh. Termodynamiikka on varsin hakusesa, turbiinin ehkä tunnistan sellaisen nähdessäni, energian häviämättömyyden nippanappa tunnen. Asiaa veisi eteen päin jos joku osaisi edes teoriassa tuon turbiini sijoittaa järjestelmäkaavioon.

Tämä homma menee metsään tuossa turbiinin hyötysuhteessa. Se ei voi mitenkään olla noin suuri.

Jos se olisi ideaalikone, niin esim. lämpötiloilla kuumakaasu sisään +120 astetta, ulos lauhduttimelle +30 astetta, hyötysuhteeksi tulisi (1 - (30+273)/(120+273)) = 22.9%. Mikään todellinen kone ei pääse lähellekään ideaalikoneen hyötysuhteita.

 

[Calmari]

Vs: Lämpöpumpulla sähköä

Kuules ny, calmari, alkaako turbiini pyörimään, jos sen vie kuumaan saunaan? Turbiini saa monta kilowattia, eikä silti liiku. :

Kokeileppa sitä ilppiäsi siellä saunassa, eihän ne turbiinit tuolla logiikalla pyöri edes ydinvoimalassa. Kannattaa lukea aikaisempi ketju http://lampopumput.info/foorumi/index.php?topic=1737.0, itte en tuosta juuri mitään ymmärrä.
Mikäs tuo ideaalikone on kuukkeli puhui jopa 50% teoreettisistä hyötysuhteista.

 

[jussi]

Vs: Lämpöpumpulla sähköä

Tässä taitaa olla ihan turha puhua termodynamiikasta ja lämpövoimakoneesta teoreettisesti, kun perustatkin on ihan hukassa.

Lämpö(ydinkin)voimalassa lämmöllä nostetaan hörylle korkeapaine, joka muutetaan liike-energiaksi turbiinia varten. Lämpöpumpussa kuumakaasun
painetta nostetaan vain faasimuunnosta varten kaasun nesteyttämiseksi virtaaman sisältämättä juurikaan liike-energiaa, jota turbiini voisi
edes teoriassa hyödyntää. Paisuntaventtiilin lähdöstä voisi ehkä jotain mikroturbiinia pyörittää, mutta siitä saatavissa oleva teho ei mitenkään
kompensoi sen toteuttamisen hankaluuksia.

 

[Deleted member 1344]

Vs: Lämpöpumpulla sähköä

...itte en tuosta juuri mitään ymmärrä.
Mikäs tuo ideaalikone on ...

Yritä tässä sitten jotain

Ideaalikone on ns. ideaalinen kone, eli kone jonka hyötysuhde on suurin mahdollinen. Se ei hukkaa energiaa esim. lämpöhäviöihin, kitkaan tms. turhuuteen. Erityisesti näissä lämpöjutuissa sitä on kätevä käyttää, koska ideaalikoneen hyötysuhde on helppo laskea. Jos joku väittää keksineensä/kehittäneensä koneen joka on parempi kuin ideaalikone, tietää heti että taas ollaan keksimässä ikiliikkujaa.


Väännetään nyt sitä ratakiskoa vielä kerran:

Lämmön pumppaaminen lämpöpumpulla vaatii vähintään yhtä paljon ulkoista energiaa kuin mitä ko. lämmöstä korkeintaan saadaan takaisin energiaksi. Eli esimerkiksi tämä sinun turbiiniesimerkkisi (sähkö pyörittää lämpöpumppua joka pyörittää systeemiä jossa on turbiini josta saadaan sähköä). Tämä ei periaatetasolla mitenkään eroa ajatuksesta jossa tehdään sähköä vesivoimasta siten että vettä ei tarvitse päästää alamäkeen.

 

[kotte]

Vs: Lämpöpumpulla sähköä

Paisuntaventtiilin lähdöstä voisi ehkä jotain mikroturbiinia pyörittää, mutta siitä saatavissa oleva teho ei mitenkään
kompensoi sen toteuttamisen hankaluuksia.

Lisätäänpä vielä, että pääsyy tuollaisen faasimuutospohjaisen lämpöpumpun yleisyyteen on juuri tuo paisunnan yksinkertaisuus (ns. Rankine-kiertoprosessi), eli varsin hyvä hyötysuhde on prosessille mahdollista saavuttaa ilman monimutkaisia mikroturbiineja.

On myös toisenlaisia lämpöpumppuprosesseja, joissa faasimuutosta ei tapahdu. Näissä tarvitaan sitten tuollainen paisunturbiini, joka on tyypillisesti rakenteeltaan ns. turbo expander (voisi suomentaa vaikka turbiinipaisutin), jossa kaasun sisältämä paine-energia kerätään turbiinissa, joka puolestaan tyypillisesti käyttää turbokompressoria uuden paineenalaisen kaasun tuottamiseen (määrä on kuin pienempi kuin mitä meni turbiinipuolen lävitse). Rakenne ja toiminta on kokonaisuudessaan hyvin samankaltainen kuin auton turboahtimessa. Tuollaisia prosesseja käytetään mm. ilman sisältämien kaasujen nesteytyksessä ja lentokoneiden ilmastointilaitteissa (viimemainitussa keveyden takia).

 

[Calmari]

Vs: Lämpöpumpulla sähköä

Yritä tässä sitten jotain

Ideaalikone on ns. ideaalinen kone, eli kone jonka hyötysuhde on suurin mahdollinen. Se ei hukkaa energiaa esim. lämpöhäviöihin, kitkaan tms. turhuuteen. Erityisesti näissä lämpöjutuissa sitä on kätevä käyttää, koska ideaalikoneen hyötysuhde on helppo laskea. Jos joku väittää keksineensä/kehittäneensä koneen joka on parempi kuin ideaalikone, tietää heti että taas ollaan keksimässä ikiliikkujaa.


Väännetään nyt sitä ratakiskoa vielä kerran:

Lämmön pumppaaminen lämpöpumpulla vaatii vähintään yhtä paljon ulkoista energiaa kuin mitä ko. lämmöstä korkeintaan saadaan takaisin energiaksi. Eli esimerkiksi tämä sinun turbiiniesimerkkisi (sähkö pyörittää lämpöpumppua joka pyörittää systeemiä jossa on turbiini josta saadaan sähköä). Tämä ei periaatetasolla mitenkään eroa ajatuksesta jossa tehdään sähköä vesivoimasta siten että vettä ei tarvitse päästää alamäkeen.

Tietenkin vaatii ulkopuolista energiaa mutta jos siitä 2/3 saadaan maasta tai ilmasta niin hommasta voisi saada kannattavaa

 

[Calmari]

Vs: Lämpöpumpulla sähköä

Nyt löyty aiakin tietoa http://www.tut.fi/units/me/ener/kurssit/ENER-2060/Termodynamiikka.pdf jos ton tulostais ja palais asiaan vuoden päästä )

 

[Deleted member 1344]

Vs: Lämpöpumpulla sähköä

Tietenkin vaatii ulkopuolista energiaa mutta jos siitä 2/3 saadaan maasta tai ilmasta niin hommasta voisi saada kannattavaa

Et sitten yhtään ole ymmärtänyt lukemaasi?

Toistetaan nyt sitten vielä yhden kerran: Lämpöpumppuun pitää syöttää sisään vähintään yhtä paljon energiaa kuin mitä tuosta turbiinistasi korkeintaan saa ulos.

Lämpöpumpun COP, eli ns. ilmaisen lämmön osuus on sitä suurempi mitä pienemmällä lämpötilaerolla mennään. Esim. ILP:n tapauksessa ilmaista lämpöä saadaan sitä enemmän suhteessa käytettyyn sähköön mitä lämpimämpää ulkona on.

Lämpövoimakoneen (eli se osa jossa muutetaan lämpöä takaisin muuksi energiaksi) hyötysuhde, eli se osuus lämmöstä mikä saadaan talteen, riippuu myös lämpötilaerosta. Mitä pienempi lämpötilaero, sitä pienempi osa lämmöstä saadaan muutettua muuksi energiaksi.

Eli suo siellä, vetelä täällä. Ei vain kertakaikkiaan onnistu. Kaikenlaisia härveleitä voi tietysti kehitellä, mutta ikiliikkujaan verrattavan laitteen kehittely on täysin turhaa, riippumatta siitä millaisen tekniikan taakse sen yrittää naamioida. Edes kermavaahtokuorrutus ja säilykekirsikkakoristeet eivät auta...

 

[Calmari]

Vs: Lämpöpumpulla sähköä

Sitä en ymmärrä että jos sitä energiaa saadaan lauhduttimella pois siitä kylmäaine virrasta muttei turbiinilla, mihin se energia häviää vai meneekö se vaan turbiininläpi kaasuna eikä koskaan nesteydy ja menee takaisin höyrystimelle ?? Kyllähän sieltä höyrystimeltä sentään pitäisi tulla energiaa enemmän kuin kompressori ottaa vai kuinka ?? Sinänsä mukava että joku viitsii yrittää selittää ja perustella näkemyksensä miksei toimisi.

 

[Deleted member 1344]

Vs: Lämpöpumpulla sähköä

Homma menee pieleen siinä, että ajattelet että esim. lämpöpumpun 1 kW sähköteholla tuottamasta 3 kW lämpövirrasta olisi mahdollista ottaa esim. 1 kW talteen sähköksi turbiinilla jonka hyötysuhde on 33%. Se vain ei mene noin. Saat toki sen 3 kW lämpöä, mutta siitä lämmöstä ei mitenkään voi muuttaa esim. yhtä kolmasosaa sähköksi.

Syynä on se, että lämpövoimakoneen (joka tuo turbiinikin on), maksimihyötysuhde riippuu lämpötiloista joiden välissä tuo lämpövoimakone toimii. Ks. yltä.

 

[Calmari]

Vs: Lämpöpumpulla sähköä

Iso laiva kääntyy hitaasti Stirlingillä voisi tehdä koelaitoksen

 

[jussi]

Vs: Lämpöpumpulla sähköä

Stirlingillä voisi tehdä koelaitoksen

Tee, se on varmasti hyvin opettavaista.
Mutta älä ihmettele, jos se ei jaksa pyörittää edes itseään näillä lämmöillä.

 

[JS]

Vs: Lämpöpumpulla sähköä

Iso laiva kääntyy hitaasti Stirlingillä voisi tehdä koelaitoksen

Lämpöpumppuosista voi tehdä helpommin "scroll expander organic rankine cycle" -koneen.
Tai vastaavan "Rotary Kalina cycle" koneen.

Googlella löytyy noista juttua. Scroll expander on samanlainen kuin scroll-kompressori, mutta siinä kaasu laajenee, ja akselille tuottaa mekaanista energiaa. Moisessa on lämpöpumpun osat+pumppu nesteen siirtoon höyrystimelle. Noita on tehty auton ilmastoinnin osista, jolloin nestepumpun saa samalle akselille generaattorin kanssa ja genis ei ole samassa paketissa kuuman höyryn kanssa.

Kalina-sykli taas perustuu yleensä vesi-ammoniakki-seoksen muutoslämpöihin. Siis se on absorbtiokaapista tehty lämpövoimakone

Periaatteessa tarvittaisiin vaikka pieni ruuvipumppu lämpöpumpun paisuntaventtiilin paikalle pumppaamaan neste "väärään" suuntaan höyrystettäväksi, ja kompressori toimii höyrykoneen expanderina sellaisenaan, monet sähkömoottorit toimivat ainakin jollain tavalla generaattoreina. Se nestepumppu voi olla pienikapasiteettinen, mutta sen pitää saada aikaan riittävä paine-ero.

Stirlingiin verrattuna vehkeet on pienempiä, ja pärjätään simppelimmällä lämmnvaihdintekniikalla. Vastaavasti voitelu on vaikeampaa ja kuluminen ehkä nopeampaa. Ja Stirlingillä on saatu parempia hyötysuhteita, mutta hinta-tehosuhde on yleensä höyrykonetta heikompi. Molemmat toimii sekä lämpöpumppuna, että lämpövoimiakoneena. Eli stirlingillä kannattaisi tehdä halvalla sähköllä lämpöä, ja kovilla pakkasilla tuottaa sähköä vaikka puuta polttamalla.

 

[Sebu]

Vs: Lämpöpumpulla sähköä

Nyt löyty aiakin tietoa http://www.tut.fi/units/me/ener/kurssit/ENER-2060/Termodynamiikka.pdf jos ton tulostais ja palais asiaan vuoden päästä )

No eipäs liioitella Itse sain kyseisestä kurssista aikanani korkeimman arvosanan (oli sillon 5 en tiedä nykyisestä arvostelu systeemistä) eikä siihen tarvittu kuin 2 viikkoa ihan täyspäiväistä opiskelua (noin 8h päivä) + tietenkin luennot ja laskuharjoitukset. Kävin tosin ennen sitä ottamassa yhden hylätyn arvosanan pelkästään luentojen ja laskuharjoitusten perusteella jolloin tuli selväksi että tarvittaneen hieman omatoimistakin opiskelua.

P.S Sen verran olen kyllä valmis tulemaan vastaan että jos ihan peruskoulupohjalta lähtee niin voi se vuosi tulla täyteenkin

 

[teukka]

Vs: Lämpöpumpulla sähköä

Tuossa esitetyssä muodossa termodynamiikka sisältää niin paljon differentiiaali- ja integraalilaskentaa, että pitää varata aikaa vähintään lukion pitkän matikan verran ja vähän päälle.
Hyvin paljon helpompaa se olisi jonkin ammattikouluun tai ammattikursseille tarkoitetun materiaalin kanssa, jolloin tulisi kylläkin vain pintaa raapaistua. Kaikkea ei voi vääntää rautalangasta.

 

[SLJK]

Vs: Lämpöpumpulla sähköä

Ei mitään uutta auringon alla. Maasähkö on tuttu tuote jo vuosikymmenien takaa.

Maasähkö on hyvin yleisesti käytetty energian lähde. Sitä hyödynnetään laajemmassa mittakaavassa mm. Helsingissä, Turussa ja Naantalissa.

Maasähkön käytöllä on pystytty pienentämään energian tuotannon päästöjä merkittävästi ja se on huomattavasti edullisempaa, kuin paikallisesti tuotettu sähkö.

Maasähkön tuotannon sivutuotteena tehdään usein myös kaukolämpöä, joka parantaa merkittävästi prosessin hyötysuhdetta.

Hieman laskentatavasta riippuen maasähköjärjestelmän suhteutettu COP-arvo liikkuu tyypillisesti alueella 4…9. Usein päästään merkittävästi suurempiinkin arvoihin.