Teoretisk fråga om luftvärmepump!

Jag experimenterar lite hemma och jag är sugen på att bygga en egen luftvärmepump i liten skala som ska kunna generera mycket höga temperaturer, uppemot 200 grader eller mer... Jag undrar om någon har kunskap om detta och om det ens är teoretiskt möjligt med våra utomhustemperaturer.
Eller om det ens finns köldmediegaser som klarar de temperaturerna.

Javisst, bygg en stirling-motor, men sätt fart på den med en elmotor.
Värm den kalla ändan, nu blir den varma jättevarm...

Ja, det är möjligt, men verkningsgraden blir lägre ju större skillnad det är mellan den kalla och varma sidan. Det finns alltså mycket att vinna på att ha värmepump om den kalla sidan bara är lite för kall jämfört med den temperatur man vill ha. Om det däremot är väldigt kallt på det ställe man vill pumpa värmen från blir inte vinsten lika stor och det är mycket mindre komplicerat att värma genom att låta ström gå genom en tråd eller elda något...

Hehe, kul att du nämnde stirlingmotor, hade tänkt driva en stirlingmotor med min teoretiska luftvärmepump=)

Den teoretiskt bästa värmefaktorn, COP, som enligt termodynamiken aldrig går att överträffa är..
COP (värmefaktor) = (Th + 273) / (Th - Tc),; grader i celsius

Th= Temperatur, heta sidan
Tc= Temperatur, kalla sidan




Den praktiska värmefaktorn ligger normalt på mellan 20-60% av den teoretiska.
En luftvärmepump med COP på 4.5 och som ger ut en luft på + 20 grader vid +7 grader ute, har en värmefaktor på 20% av det teoretiskt möjliga.

Om din värmepump också skulle ligga på 20% av det teoretiskt möjliga, och du vill ha ut 200 grader samtidigt som det är +7 grader ute, så blir ditt COP..

Värmefaktor, COP = (Th+273) / (Th-Tc) * 20%
___________COP = ( 200+273) / (200-7) *20% = 0.49

En snabbuträkning av värmefaktorn ger alltså COP=0.49, det lovar inte gott.

Mycket relevant information men i ditt beskrivna fall är det egentligen lite bättre COP om man tittar på själva värmepumpen. Om den hämtar värme ute vid 7 ºC och värmer ett rum till 20 ºC så har köldmediet lite större temperaturspann. Kanske +/-0 i förångaren och +30 ºC i kondensorn. Nu höftar jag bara men något åt det håller borde det vara, kanske lite varmare i förångaren än jag gissar men kondensorn borde ligga närmre 30 då en ensam fläktkonvektor kan värma ett mindre hus. Då ligger verklig COP nära hälften av den teoretiska.

Ja det låter rimligt att det är temperaturen på kondensorn och förångaren som gäller för formeln, och då förstår man också hur viktigt det är med en effektiv avkylning av kondensorn för att tempen där inte ska bli onödigt hög.
Själv har jag ingen aning om hur mycket varmare kylmediet i kondensorn är jämfört med luften som kyler det, men en viss differens mellan dem, som du har poängterat, kommer man nog inte ifrån, samma vid förångaren.


Skulle TS klara av att konstruera en värmepump som ger 200 grader och med ett COP på 50% av det teoretiskt möjliga hamnar COP på 1.2. Men som sagt, detta gäller bara om kondensorn håller sig på 200 grader och förångaren på 7 grader.