Föreläsning 3: Processerna i värmepumpen i diagram och godhetstal – COP Flashcards
Värmefaktor
COP = coefficient of performance
Värmefaktorn anger förhållandet mellan den (nyttiga) värmeeffekt som avges från värmepumpen och den driveffekt som fordras för att hålla processen igång.
Den är alltid större än 1
Vad är COP1 och när används det?
Värmefaktor = COP1
mängd avgiven värme per satsad mängd arbete
COP1 = q1 /𝜀K
T1 = höga temperaturen
p1 = höga trycket
(vid kondensorn)
används vid uppvärmning av lokal såsom inomhus under vintern
Vad är COP2 och vad används det till?
Köldfaktor = COP2
mängden upphämtad värme per satsad mängd arbete
COP2 = q2 /𝜀K
T2 = låga temperaturen
p2 = låga trycket
(vid förångaren)
används vid nedkylning av lokal såsom ishall
Samband mellan värmefaktor och köldfaktor
COP1 = COP2 + 1
q1 = q2 + 𝜀K
Isentropiska förhållanden
Isentropiska förhållanden beskriver en ideal process där entropin förblir konstant, vilket innebär att det inte sker någon värmeöverföring och att processen är reversibel.
Fungerar ej i verkligheten.
Eftersom isentropiska förhållanden inte är möjliga måste vi lägga till 30 % arbete till kompressorn. Vad ökar då, q1, q2 eller 𝜀K?
𝜀K blir 30 % större
q1 ökar då q1 = q2 + 𝜀K
q2 förblir konstant då denna process sker i förångaren innan kompressorn
Vill man ha högt eller lågt COP1 och COP2?
Högt, man vill tillsätta så lite arbete som möjligt.
Får man högre COP1 och COP2 om q1 och q2 är nära varandra på y-axeln eller långt ifrån?
Nära varandra för då blir 𝜀K lägre.
Carnot verkningsgrad
COP1 <= T1 / ( T1 - T2 )
COP2 <= T2 / ( T1 - T2 )
(kommer bli högre än den verkliga då det är en idealiserad verkningsgrad)
Absolut temperatur
Temperaturen uttryckt i Kelvin
Exergi
Den maximala mängden arbete som kan utföras av ett system när det når jämvikt med sin omgivning.
Exergi kan ses som ett mått på den användbara energin i ett system och ger en förståelse för hur effektivt energi kan omvandlas och utnyttjas i olika processer
Med kvalitet på energi menar vi här energins potential att kunna utföra mekaniskt arbete. Detta kallas också ”exergi”
Exergieffektiviteten ψ
ψ = Exut / Exin = ( 1 - Ta/T0 ) / ( 1 - Ti/T0 )
Exergieffektiviteten ψ är kvoten mellan exergiandelen i
energiflödet som lämnar systemet och exergiinnehållet i
energiflödet som kommer in i systemet.
En effektiv process har ψ nära 1
