Mikä on lämpöpumpun oikea hyötysuhde

[janti]

Mikäköhän on lämpöpumpuprosessin oikea hyötysuhde täydellä teholla ja osatehoilla? Olisiko se lähellä 50-60%?
Siis mikä osa ulkoilmasta ja sähköverkosta revitystä energiasta saadaan sisäilmaan puhallettua? Tästä itse prosessin tehokkuudesta ei ole ollut aiemmin puhetta, aina puhutaan vaan COPista. :-X

Menisikö laskelma näin vai jotenkin muuten?
hyötysuhde = sisäilmaan luovutettu lämpöteho / (ulkoilman jäähdytysteho + sähkön ottoteho) x 100%
Taitaa mennä jotenkin muuten.

Tässä pari tausta dokumenttia:
http://www2.lut.fi/~saari/TTD/Luennot/5_4_5.html
http://www.lampoassa.fi/cgi-bin/webio-f?id=125&saitti=lampoassa

 

[SON]

Vs: Mikä on lämpöpumpun oikea hyötysuhde

Eiköhän se ole pikemminkin (Wa + Wb)/Ws, jossa:

Wa on tilaan saatu hyötylämpö(energia) (eli lämpöä lämmitettävään tilaan)
Wb on tilaan saatu hyötyjäähdytys(energia) ( eli kylmää jäähdytettävään tilaan)
Ws on viety sähköenergia

Tälläinen konsepti toteutuu kun esimerkiksi pakaste- ja tai kylmätilojen jäähdytyksen lauhdelämpö otetetaan talteen suurehkon ilmastointilaitoksen tuloilman esilämmityksessä.

Tämä on sikäli tuttu että olen ollut aikoinaan toteuttamassa juuri tällaista laitosta. Siinä sijoitettiin parinkymmenen kylmäkoneen lauhduttimet eräänlaiseen Iv- koneiden yhteiseen tuloilman esikammioon josta lämpö voitiin ottaa talteen talviaikana tai ajaa suoran ulos kesäaikana.

/a045b

 

[kotte]

Vs: Mikä on lämpöpumpun oikea hyötysuhde

Olisiko "hyötysuhde" yksinkertaisimmin laskettavissa COP / "Carnot COP" ?

"Carnot COP" on tuttu Tsisä / (Tsisä - Tulko) .

 

[janti]

Vs: Mikä on lämpöpumpun oikea hyötysuhde

Eiköhän se ole pikemminkin (Wa + Wb)/Ws, jossa:

Wa on tilaan saatu hyötylämpö(energia) (eli lämpöä lämmitettävään tilaan)
Wb on tilaan saatu hyötyjäähdytys(energia) ( eli kylmää jäähdytettävään tilaan)
Ws on viety sähköenergia

Eikö tästä tule prosessin "hyötysuhteeksi" yli 100%?
"Millään koneella ei voi olla hyötysuhdetta η > 1"
http://fi.wikipedia.org/wiki/Hy%C3%B6tysuhde


kotte väittämä on siis tämä
Carnot COP (7/20 C) = 293 / (293-280) = 22,54 ja todellisen prosessin (ILPin) samoissa lämpötiloissa täydellä teholla mitattu COP olisi esim. 3,5

=> prosessin hyötysuhde optimiprossiin verrattuna olisi näin siis 7/20 C tilanteessa vain 3,5/22,54 = 15%
Tämän mukaan olisi paljon prosessissa vielä parantamisen varaa.

Toinen pääsääntö:
http://www2.lut.fi/~saari/TTD/Luennot/2perL1.html

"Lämpötilavälillä Tmin...Tmax toimivan todellisen koneen hyötysuhde on aina selvästi Carnot-hyötysuhdetta pienempi, usein noin 0,3...0,6."

Kyseisessä lähteessä oli prosessin hyötysuhde merkitty näin
hyötysuhde = 1- Tmin/Tmax

Pitääpi tutkia pääseekö tuolla edellä esittämälläni tavalla samaan tulokseen kuin kotten yksinkertaisella kaavalla.

 

[SON]

Vs: Mikä on lämpöpumpun oikea hyötysuhde

Ei, vaan tässä ajatusmallissa hyötysuhteella tarkoitetaan periaatteessa kylmäkoneen höyrystyslämmön ja
lauhdelämmön hyötykäyttöä.

Ehkä parhaiten asiaa valaisee se että jos kylmätiloja varten hankittaisiin omat erilliset kylmäkoneet ja sitten tätä esilämmitystä varten hankittaisiin omat erilliset koneet (lämpöpumput).

/a045b

 

[janti]

Vs: Mikä on lämpöpumpun oikea hyötysuhde

Ei, vaan tässä ajatusmallissa hyötysuhteella tarkoitetaan periaatteessa kylmäkoneen höyrystyslämmön ja
lauhdelämmön hyötykäyttöä.

Edelleenkään hyötysuhde ei voi olla yli 100%, tämä ajatusmalli on taas eräänlainen lämmitys/jäähdytystehokerroin.

Tuossa edellä olleesta esimerkki datasta saadaan +7/20C lämpötilassa seuraavia tuloksia.
Korkein ilmanlämpötila +48 C (=321 K) ja matalin lämpötila +3 C (=276 K)

hyötysuhde = 1-276/321 = 14%

 

[teukka]

Vs: Mikä on lämpöpumpun oikea hyötysuhde

Tuo mainittu Carnot`n hyötysuhde (ns. terminen hyötysuhde) on kait siis lämpövoimakoneen hyötysuhde 1-Ta/Ty, missä Ta on alalämpötila ja Ty on ylälämpötila. Lämmönsiirtäjän eli koneen vastakohdan COP= Ty/(Ty-Ta). Helposti nähdään, että tuo mainittu koneen hyötysuhde on 1/COP.
Jos siis teoreettinen Carnot`n maksimiarvo COPille on 4, niin vastaavalla välillä toiseen suuntaan toimivan koneen Carnot`n hyötysuhde on korkeintaan 0,25.

 

[teukka]

Vs: Mikä on lämpöpumpun oikea hyötysuhde

Mielenkiintoinen sinänsä tuo jantin pulma (eikö Sinulla ole muuta tekemistä? ).

Häiritsee sen verran, että aloin miettiä. Jossakin olen nähnyt tuon tapaisen ilmaisun jollekin kuin kotte esitti.

 

[janti]

Vs: Mikä on lämpöpumpun oikea hyötysuhde

Mielenkiintoinen sinänsä tuo jantin pulma (eikö Sinulla ole muuta tekemistä? ).

Häiritsee sen verran, että aloin miettiä. Jossakin olen nähnyt tuon tapaisen ilmaisun jollekin kuin kotte esitti.

Juu eipä tässä muutakaan tällä erää (sivusilmällä MOTia seurailessa) ... mukavaa että saa muutkin miettimään.

http://fi.wikipedia.org/wiki/Carnot'n_kierto
http://fi.wikipedia.org/wiki/L%C3%A4mp%C3%B6voimakone
http://www.lce.hut.fi/teaching/S-114.325/luennot/I_Luku8_S04.pdf