Leif Andersson Henriksbergsvägen 104 136 67 Vendelsö 2017-10-16 Till Flashback-Vetenskap-Klimat-Energi-effektivisering 2017-10-16 Värmepump med frånluft som arbetsmedium ======================================= De värmepumpar vi använder idag har ett kondenserande arbetsmedium. Med en kompressor pumpar man det gasformiga arbetsmediet från en förångare till en kondensor där trycket är så högt att arbetsmediet kondenserar och avger kondensationsvärme. Gasens volym övergår till en liten vätskevolym. Vätskans volym blir så liten att det arbete som omvandlas till värme när man låter vätskan strömma genom en strypning tillbaka till förångaren blir obetydligt. I förångaren är trycket så lågt att vätskan förångas och tar upp förångningsvärme från omgivningen. En värmepump med kondenserande arbetsmedium består alltså av två värmeväxlare och en pump. En annan möjlighet är att använda husets frånluft som arbetsmedium. Man komprimerar då frånluften in i en värmeväxlare. Temperaturen stiger vid kompressionen och värmeväxlaren avger värme till omgivninngen. Men volymen minskar inte lika mycket som vid en kondensation och det arbete som avges om man släpper ut luften till atmosfären blir inte försumbart. För att cykeln skall bli meningsfull måste man ta vara på detta arbete i en tryckluftmotor som kan återföra arbete till kompressorn. En sådan värmepump består alltså av en pump, en värmeväxlare och en luftmotor. Som pump och luftmotor kan man använda ett rör med en kolv i var ände. Mellan kolvarna sätter man en kolvstång och på den fäster man magneter. Runt kolvstången placerar man magnetlindningar så att man kan köra stången som en linjär elmotor. Så låter man kolven i ena änden gå som pump och den i andra änden gå som luftmotor. En fördel med detta är att man kan använda samma typ av maskin som värmepump/luftkonditionering, motorgenerator eller ångmaskin. Skillnaden blir bara att man behöver olika ventiler för in- och utlopp och kanske tändstift om man kör som förbränningsmotor. En skiss på en sådan maskin som går som motorgenerator finns på https://www.youtube.com/watch?v=Qj5nM8Yfzd8 För länge sedan gjorde jag en del försök med denna typ av värmepump. Jag använde en tvåcylindrig Atlas-Copco-kompressor där jag bytte topplocket på ena cylindern mot ett topplock med ventiler för drift som luftmotor. Jag ville se vad som hände med fukten i luften. I luftmotorn sjunker temperaturen och fukt i luften skulle kunna kondensera och frysa till is som skulle kunna skada maskinen. Efter några misslyckade försök med för små ventiler fungerade maskinen som det var tänkt. Det visade sig att den kalla luften hinner blåsa ut innan fukten kondenserar. Som man ibland kan se på tryckluftverktyg fick man fuktkondens som en rök någon decimeter från utblåset. Den kondenserade fukten föll sedan som snö. En sådan värmepump är en kombination av frånluftvärmeväxlare och värmepump. Hur man skall jämföra med andra alternativ är inte helt självklart men jämfört med direktverkande elvärme blir vinsten betydande även vid låga utomhustemperaturer. Har man en motorgeneraator för långfärd med bilen kan man driva värmepumpen med den, eventuellt med ett buffertbatteri emellan och med tillvaratagnde av motorgeneratorns förlustvärme.