Ämne: En konstig ide...

[Carl N]

Exempel: En 9 kW pump drar 3 kW el och flyttar 6 kW från KB till VB vid drift. Alltså motsvarar deltaT KB 2-3 ºC 6 kW.
Flyttar du tillbaka 6 kW från VB till KB mha värmeväxlare, stiger därför KB 2-3  ºC och pumpen måste gå ca 3 ggr så länge (värmeeffekt sjönk från 9 kW till 3 kW om vi struntar i ökad verkningsgrad).

Så i praktiken kan du höja KBin 2-3  ºC på bekostnad av 3 ggr längre kompressortid. Räcker verkligen ökad COP till för att kompensera för värmeförlutser i kompressor?

Med reservation för att jag fattat allt fel :-)

Helt rätt.

Om man utvecklar resonemanget lite och antar att flödet på VB är detsamma som på KB. Om deltaT KB är 4 grader (0,-4) så blir deltaT VB är 6 (50,44) grader vid COP=3 (jag antar att specifika värmen är densamma på brine och värmebäraren).

Nu återför jag via en växlare 2 grader till KB, (samma flöde, samma specifika värme).
DeltaT VB blir totalt 4 (48,44) och deltaT KB totalt 2 (0,-2) grader. COP sjönk till 2, samtidigt som temperaturen på köldbäraren ökar.
 
Då återstår värmebäraren, om delta VB sänks från 6 till 4 grader, vad händer då?

Jo uteffekten sänks med ca 33 %, kompressorn måste då gå 33 % mer tid för att ge samma energimängd/dygn som tidigare...
Har man redan nått mer än 66% drifttid på värmepumpen så måste elpatron in och stötta.

För att kompensera denna sänkning av COP och uteffekt måste då brinetemp öka med ca 15 grader (ger ungefär motsvarande ökning av COP och uteffekt enligt min beräkning) men är det rimligt?

[Matiasm]

Tja...
Det är väl bara att inse att iden föll 
men nu vet man ju det i alla fall det, så slipper man fundera vidare på den saken.

Tack för alla svar och synpunkter   Thumbsup

[Rickard]

 Thumbsup

Bra tanke i alla fall!

[Roland]

Problemet med idén är att den inte tar hänsyn till det faktum att om utgående köldbärares temperatur ökas så minskar upptagen värme från berget. Min pump tar ut ungefär 3,5 kW när den går. Vid kontinuerlig drift är skillnaden mellan köldbärarens medeltemperatur och ostört berg ungefär 8 grader. Avrundat överförs 0,5 kW/grad temperaturskillnad. Värms köldbäraren några grader minskar värmeöverföringen från berget i motsvarande grad.

Det är därför Ã¥tervinningsaggregat typ FLM30 inte fungerar sÃ¥ bra, uttaget av gratisvärmen frÃ¥n berget minskar. I fallet FLM30 är den Ã¥terförda värmen gratis dÃ¥ värmen i frÃ¥nluften utnyttjas. Här är tanken att utnyttja värme som har kostat kompressorel att producera. DÃ¥ blir det ungefär som baron von Munchhausen som räddade sig och hästen frÃ¥n att gÃ¥ ned sig i ett kärr genom att lyfta sig i hÃ¥ret.  

[Matiasm]

iden byggde på att COP:en skulle öka genom att temp diffen mellan förångarn och kondenserings tempen minskade
alltså på en formell men tyvärr blir vinsten för liten mot övriga förluster....
fast jag inte riktigt förstår alla inlägg så verkar det vara kontentan av det hela !

[Carl N]

Kul fråga    man fick fundera lite... 

[HerrBrun]

Jag älskar såna här tankenötter. Man går från att ta sig för pannan till att tänka "aha det kanske kan fungera", och blir till sist tvungen att räkna på det då intuitionen inte räcker till.

Idén liknar lite turbo på bilmotorer och det var inte alls helt orimligt att det kunde ge en positiv effekt. (Turbo: man tar lite av den redan producerade energin för att öka verkningsgraden)

En annan rolig idé som rimligtvis måste fungera bara teknologin att konvertera värme->el blir tillräckligt bra är att skapa en VP-system som inte behöver el-tilskott utifrån alls. Man behöver bara lite el för att sätta fart på kompressorn sen tar man av den producerade värmeenergin och skapar el för att driva kompressorn.
Om vi säger att vi uppfinner en process som med 100% effektivitet kan konvertera värme till el och har ett hus med värmebehov P, då behöver vi ju bara dimensionera VP-effekten till 1,5 * P, dvs vi använder P/2 av den producerade värmen till att generera el till kompressorn.

Egentligen gör det inte så mycket om verkningsgraden värme->el är sämre om vi kan ta till vara på värmen för uppvärmningsbehovet.

Finns det försök med såna självförsörjande system? Alternativt kunde man tänka sig kompressorer som drivs på annat sätt en el, men problemet är väl att värme i den lågtemperaturform som VPn genererar inte lätt låter sig omvandlas till något annat.

[Roland]

En annan rolig idé som rimligtvis måste fungera bara teknologin att konvertera värme->el blir tillräckligt bra är att skapa en VP-system som inte behöver el-tilskott utifrån alls. Man behöver bara lite el för att sätta fart på kompressorn sen tar man av den producerade värmeenergin och skapar el för att driva kompressorn.
Finns det försök med såna självförsörjande system?

Sadi Carnot visade i början på 1800-talet att sådana system inte kan fungera. Det finns ingen process som med 100 % effektivitet kan omvandla värme till arbete.

[Rickard]

Om allt som konstaterades på 1800-talet hade fått stå oemotsagt hade vi nog inte inte kunnat diskutera denna fråga på det sätt vi nu gör.

Självklart borde det kunna gå att uppfinna en process som har den verkningsgrad som behövs (det behövs ju inte alls 100% verkningsgrad) för att alstra den mängd elenergi som krävs för att driva kompressorn, förmodligen finns den redan, men frågan är om den blir lönsam. OM den finns, eller kan uppfinnas, är den nog inte billig.

Kanske skulle iden om att lagra energi i kalk kunna överföras på annat ämna/kemikalie/grundämne som med tillsats av vatten eller annan "oändlig" resurs klarar av att lyfta temperaturen så mycket att en ånggenerator kan drivas för att producera elen som krävs. Restvärmen kan få återladda kollektorn... eller eventuellt distibueras som fjärrvärme.

Pust, nu är jag väl ute och cyklar, men nu har fysik/kemiingengörerna nÃ¥t att tänka pÃ¥ idag, själv Ã¥ker jag med barnen till Tropikbadet, Pite Havsbad.  Thumbsup

Jag förväntar mig banbrytande svar när jag kommer hem! 

Sadi Carnot visade i början på 1800-talet att sådana system inte kan fungera. Det finns ingen process som med 100 % effektivitet kan omvandla värme till arbete.

Var platsar kärnkraften i detta resonemang. 
 

[HerrBrun]

Sadi Carnot visade i början på 1800-talet att sådana system inte kan fungera. Det finns ingen process som med 100 % effektivitet kan omvandla värme till arbete.

Som Rickard sa så behöver man ju egentligen inte speciellt hög verkningsgrad. Värmen kan användas till värmesystemet och tillförd energi är ju ändå gratis. Det är "bara" fråga om att dimensioner systemet tillräckligt stort och ha tillgång till en väldigt stor energireservoar (berget).

[hplp]

Hej, har läst den här tråden och tänkte sluta vara passiv, ( med risk att göra bort mig).
Menar ni att man skall skicka returvärmen ner i borran ? Om borran är 4 ºC och man skickar ner 20 ºC , får man ju tillbaka mindre än man skickade ner, då är det väl bättre att köra returen rakt in i förångaren ? " Det går runt det går runt, det går hit det går dit, det går fram och tillbaks, det går dit en liten bit "
Inget vetenskapligt innlägg precis, men jag ville bara ha in fåret på tråden.

En VP som producerar el ? jodå, i kombination med en sterlingmotor skulle det nog gå, men jag tror det blir ett 0-summespel i bästa fall. Båda teknikerna har ju funnits ganska länge, tror ingen innovatör skulle försitta chansen att få nobellpriset om det hade varit genomförbart.
Men det hade varit ett skoj experiment.

[Roland]

Processen är ett perpetum mobile av andra ordningen. För att lyfta värme frÃ¥n en lÃ¥g temperatur till en högre mÃ¥ste arbete tillföras. Sen kan man utvinna arbete genom att lÃ¥ta värme övergÃ¥ frÃ¥n den högre temperaturen till den lägre. Men den mängd arbete som kan utvinnas kan aldrig bli större än den mängd arbete som krävdes för att lyfta värmet till den högre temperaturen. Det gÃ¥r inte att utvinna sÃ¥ mycket el av den producerade värmen att det räcker till driva kompressorn som producerar värmen. 

En mekanisk analogi: För att lyfta en vikt måste man utföra ett arbete. Genom att låta den återgå till den lägre nivån kan man utvinna ett viss mängd arbete men det arbetet kan aldrig bli större än det som krävdes för att lyfta vikten. Det finns gamla idéer om evighetsmaskiner som bygger på ett vattenhjul som driver en pump som pumpar upp vatten till vattenhjulet. Tanken var att med bra vattenhjul och pump skulle det bli vatten över i magasinet på högre nivå som skulle kunna driva ett extra vattenhjul som kunde leverera nyttigt arbete.

Kärnkraftverkens verkningsgrad ligger runt 35 % vilket är bra mycket mindre än 100 % så där ser jag inga problem.

[HerrBrun]

Processen är ett perpetum mobile av andra ordningen. För att lyfta värme frÃ¥n en lÃ¥g temperatur till en högre mÃ¥ste arbete tillföras. Sen kan man utvinna arbete genom att lÃ¥ta värme övergÃ¥ frÃ¥n den högre temperaturen till den lägre. Men den mängd arbete som kan utvinnas kan aldrig bli större än den mängd arbete som krävdes för att lyfta värmet till den högre temperaturen. Det gÃ¥r inte att utvinna sÃ¥ mycket el av den producerade värmen att det räcker till driva kompressorn som producerar värmen. 

Det är så illa alltså :-( (jag har visst glömt det mesta av termodynamiken).
Men du talar nu om att låta den producerade värmen generera el genom att återgå till sin urspungliga temperatur. Om man istället låter den falla till en än lägre temperatur då kan man rimligtvis övervinna detta. I din analogi med hjul och vikter motsvarar detta att man har två avsatser på olika höjd. Man använder mekanisk energi för att lyfta vikter från den högre avsatsen till toppen på hjulet, där låter man en fraktion av vikterna falla ner mot en mycket lägre avsats och genererar därmed mer mekanisk energi än vad man förbrukar. Med oegränsad tillgång till vikter (värme) borde detta fungera.

Sen är man ju inte begränsad till att använda den genererade värmen. Om man leker med tanken att man har obegränsad tillgång till en värmereservoar så kan man ju använda denna även till att producera elen! Oavsett om verkningsgraden är låg så kan man ju producuera obegränsat med el om man bara har tillgång till obegränsat med värme.

Alternativt så genererar man elen till kompressorn med gratis energi av annan sort som tex vindkraft.

Ännu lättare blir det den dag vi kan borra oss ner i magman. Då skippar vi värmepumpen helt och låter jordvärmen värma husen direkt.

[HerrBrun]

Hej, har läst den här tråden och tänkte sluta vara passiv, ( med risk att göra bort mig).
Menar ni att man skall skicka returvärmen ner i borran ? Om borran är 4 ºC och man skickar ner 20 ºC , får man ju tillbaka mindre än man skickade ner, då är det väl bättre att köra returen rakt in i förångaren ? " Det går runt det går runt, det går hit det går dit, det går fram och tillbaks, det går dit en liten bit "
Inget vetenskapligt innlägg precis, men jag ville bara ha in fåret på tråden.

Nja, tanken var att värma upp brinet innan förångaren (ungefär som du föreslog), inte att värma berget.

En VP som producerar el ? jodå, i kombination med en sterlingmotor skulle det nog gå, men jag tror det blir ett 0-summespel i bästa fall. Båda teknikerna har ju funnits ganska länge, tror ingen innovatör skulle försitta chansen att få nobellpriset om det hade varit genomförbart.
Men det hade varit ett skoj experiment.

Vpn skall inte i första hand producera el, utan bara bli självförsörjande pÃ¥ el var tanken. Dess primära uppgift är fortfarande att producera värme men helst utan extern eltillförsel. Hela familjen kan tex turas om att driva kompressorn med cykelkraft 

[messer]

Hej
Nu var ju ursprungliga frågan om att återföra ut-vunnen energi till värmepumpen för att underlätta utvinning av värme, vilket inte fungerar eftersom all energi som ut-vinns kommer från berget.

Men nu har ni kommit in på en ny frågeställning, kan man utvinna så mycket energi ut ur pumpen så att man kan få energi nog att driva pumpen.
Det måste väl vara möjligt om man bara kan få upp verkningsgraden på omvandlingen av värme till drivnings-energi.

Men som sagt två olika saker.

MVH
Messer