De werking van een warmtepomp berust op eenvoudige natuurkundige principes voor verdamping en condensatie van vloeistoffen. In koelkasten en arco's vind je exact dezelfde techniek. Bijvoorbeeld een koelkast onttrekt binnnin warmte (om het voedsel te koelen) en geeft deze af aan de achterzijde. Om een vloeistof te laten verdampen tot een gas is warmte nodig. Wanneer je water verwarmt gaat deze koken en ontstaat er waterdamp. Omgekeerd komt er warmte vrij als een gas tot een vloeistof condenseert. Dit verschijnsel zie je wanneer warmtedamp condenseert op een kouder oppervlak, zoals een badkamerspiegel, een buitenraam of een koudwaterleiding.
Het kook- en condensatiepunt van een vloeistof is afhankelijk van de:
soort vloeistof;
druk waaronder de vloeistof staat;
verzadigingstoestand van de lucht.
Een warmtepomp maakt gebruik van deze natuurkundige principes.
Principewerking warmtepomp
Voorbeelden:
Het kookpunt van water kun je door verhoging of verlaging van de druk veranderen. Normaal kookt water bij 100°C maar onder hogere druk in een snelkookpan stijgt het kookpunt tot ongeveer 120°C. Omgekeerd kan het kookpunt bij een lage luchtdruk zoals op de Mount Everest heerst tot wel 70° dalen.
LPG of propaan heeft een heel lage verdampingstemperatuur. Door het onder heel hoge druk op te slaan in een gasfles kunnen we het toch als vloeistof vervoeren.
Vluchtige vloeistoffen als alcohol of aceton hebben een lage verdampingstemperatuur. Als deze vloeistoffen op je huid komen verdampen ze vrijwel meteen. De benodigde warmte wordt aan je huid onttrokken. Daarom voelt het koud aan.
Onderdelen warmtepomp
Onderdelen warmtepomp
De warmtepomp bestaat uit vier hoofdonderdelen; condensor, verdamper, expansieventiel en compressor.
Warmtepomp principeschema met onderdeelnummering
De vier hoofdonderdelen zijn verbonden door een leiding waardoor een koudemiddel stroomt.
1. Omgevingswarmte 8. Nuttige warmte
2. Verdamper 9. Aanvoer verwarmingsinstallatie
3. Zuigleiding, koudemiddel gasvormig, lage druk 10. Retour verwarmingsinstallatie
In het koudecircuit in de warmtepomp ondergaat de koelvloeistof de volgende stappen:
Verdamper
In de verdamper van de warmtepomp krijgt een koudemiddel (koelvloeistof) de ruimte om te verdampen. De energie die daarvoor nodig is wordt met een warmtewisselaar onttrokken aan de bron van de warmtepomp.
Compressor
Het koudemiddel in gasvorm komt langs een compressor. De compressor gebruikt elektrische energie om de druk op het koudemiddel te vergroten. Door die hogere druk zal het koudemiddel willen condenseren.
Condensor
Door de hogere druk zal het koudemiddel in de condensor gaan condenseren. De warmte die hierbij vrijkomt, zal via een warmtewisselaar worden afgegeven aan de Cv-installaties.
Expansieventiel
Het expansieventiel verlaagt de druk en regelt de toevoer van het koudemiddel naar de verdamper. Dit gebeurt onder invloed van de uittredetemperatuur van de verdamper. Dit wordt zo geregeld dat het koudemiddel volledig verdampt, anders gaat de compressor stuk.
Koudemiddel
Het koudemiddel is een vloeistof met een lage kooktemperatuur, dat circuleert in het circuit van verdamper, compressor en condensor. In deze kringloop verdampt en condenseert het koudemiddel voortdurend.
Een koudemiddel kan giftig of brandbaar zijn, daarom mogen werkzaamheden aan het circuit in de warmtepomp alleen worden verricht door STEK-erkende bedrijven. Dit zijn bedrijven waar de monteurs een speciale cursus hebben gevolgd in de omgang met koudemiddelen.
In de onderstaande afbeelding zijn de drukken en bijbehorende temperaturen die heersen op verschillende plaatsen in het koudecircuit weergegeven.
Werkingsprincipe warmtepomp met drukken en temperaturen
Het arrangement Mini-arrangement Werking Warmtepomp is gemaakt met
Wikiwijs van
Kennisnet. Wikiwijs is hét onderwijsplatform waar je leermiddelen zoekt,
maakt en deelt.
Auteurs
Herman Weishaupt
Je moet eerst inloggen om feedback aan de auteur te kunnen geven.
Laatst gewijzigd
2017-03-05 20:54:21
Licentie
Dit lesmateriaal is gepubliceerd onder de Creative Commons Naamsvermelding 3.0 Nederlands licentie. Dit houdt in dat je onder de voorwaarde van naamsvermelding vrij bent om:
het werk te delen - te kopiëren, te verspreiden en door te geven via elk medium of bestandsformaat
het werk te bewerken - te remixen, te veranderen en afgeleide werken te maken
voor alle doeleinden, inclusief commerciële doeleinden.
Onderdelen warmtepomp
