Forsøk: Varmefaktor i ei varmepumpe

Utstyr

• 

  demonstrasjonsvarmepumpe

• 2 store begerglass
• 2 termometre
• energimåler (rimelige utgaver fås kjøpt i butikker som selger hobbyelektronikk)
• 2 magnetrørere

Framgangsmåte

1. Gjør dere kjent med varmepumpa. Vær sikker på at dere finner igjen de forskjellige komponentene i varmepumpekretsen.
2. Vei begerglassene og noter massene i måleskjemaet på siste side.
3. Fyll begerglassene med passe mengde vann. Vannet skal dekke spiralene, men samtidig skal ikke begerglassene bli helt fulle.
4. Vei begerglassene med vann og noter massene.
5. Sett begerglassene på plass under spiralene.
6. Sett magnetrørere under begerglassene.
7. Mål temperaturen i begge begerglassene.
8. Start varmepumpa samtidig som dere starter stoppeklokka.
9. Start magnetrørerne.
10. For hvert minutt i 5 minutter noterer dere: Temperatur i begge begerglassene og elektrisk effekt (W) som brukes av kompressoren.
11. Stopp varmepumpa etter 5 minutter.

Resultater og målinger

Beregninger

1. Hvor mye varme er tilført vannet på kondensatorsiden?
   Sett inn massen til vannet og temperaturendringen på kondensatorsiden i dette uttrykket, og regn ut hvor mye energi som ble tilført vannet:

   $Energi tilført vannet=4,18 \frac{kJ}{kg·°C}·\text{\_\_\_\_} kg· \text{\_\_\_\_\_\_} °C$

2. Hvor mye elektrisk energi brukte kompressoren?
   Sett inn effekten som kompressoren har tilført vannet, i dette utrykket. Regn ut hvor mye energi kompressoren har forbrukt:$Energi forbrukt av kompressoren=\_\_\_\_ \frac{J}{s}\left(W\right)·5·60s=\_\_\_J=\_\_\_\_\_kJ$

3. Hva er varmefaktoren for denne varmepumpa? Regn ut varmefaktoren til varmepumpa ved å bruke svarene fra punkt 1 og 2 over:$Varmefaktor=\frac{Energi tilført vannet}{Energi forbrukt av kompressor}=\frac{\_\_\_\_\_\_\_kJ}{\_\_\_\_\_\_\_kJ}=\_\_\_\_\_\_$

Konklusjon og diskusjon

1. Varmefaktoren (COP) i varmepumper vi har hjemme, er gjerne mellom 3 og 5. Sammenlign dette med varmefaktoren for denne demonstrasjonsmodellen.
2. Diskuter mulige forklaringer på eventuelle forskjeller.
3. Hvilke forbedringer kan vi gjøre på demonstrasjons-varmepumpa?
4. Gjenta nye målinger etter at dere har gjort forbedringer på varmepumpa. Hvor stort utslag ga tiltakene?