Se kilde til Varmepumpe

[[Fil:Heatpump.svg|thumb|400px|Eksempel på en gaskompressionsvarmepumpe, som virker ved hjælp af stoffaseændring. Stoffet i rørkredsløbet er under højt tryk i venstre side og kan være flydende efter aflevering af [[termisk energi]] ("varme", "varmeenergi") (1) og frem til (2), lige før dyssen går over i højre side. Det er en kørende [[kompressor]] (4), som sammen med [[dyse]]n (2), der gør trykket relativt højt i (1) – og lavt i (3). Det resulterer i, at temperaturen i (3) er lavere – og (1) er varmere. Da (3) er kold, vil termisk energi både stråle ind i gassen via rør og [[køleplade]] – og blive ledet hertil via varmekonvektion (f.eks. luftstrømmen). (1) Er som regel også monteret på en køleplade og vil afgive varmen fra den komprimerede gas via rør og køleplade. I [[køleskab]]e og [[fryser]]e vil den indre kolde køleplade gøre eventuelt indtrængende varm luft, der kommer ind via luftudskiftning pga. døråbning, så kold, at den relative luftfugtighed bliver 100 %, hvorved vand og andre flygtige stoffer kondenseres på kølepladen. Vandet kan fryse fast på kølepladen og skal af og til afrimes, da [[Is (vand)|is]] er en dårlig varmeleder. Is fungerer faktisk som en isolator og vil sænke den samlede varmepumpes effektivitet.]]
[[Fil:Air conditioning unit-en.svg|right|350px|thumb|Et eksempel på en varmepumpe med kombineret indendørs- og udendørs-enhed.<br />Indendørs- og udendørs-enheden kan separeres, og de to kølemiddelrør forlænges så. Funktionen af indendørs- og udendørs-enheden kan byttes i nogle modeller, så varmen pumpes udefra og ind i boligen.]]
'''En varmepumpe''' kan pumpe [[termisk energi]] fra et varmereservoir (f.eks. koldt) til et andet varmereservoir (f.eks. varmt). Det vil sige, at den kan anvendes til køling ([[køleskab]]e) og/eller [[Opvarmning (bygning)|opvarmning]] af [[bolig]]en.

Hvor effektiv en varmepumpe er, kan beskrives ved effektfaktoren, <math>\epsilon</math>. Effektfaktoren fortæller, hvor meget arbejde, der skal bruges for at tilføre en varmemængde på 1 Joule. [[Nicolas Léonard Sadi Carnot|Carnot]] udledte en formel til at beregne den teoretisk maksimale effektfaktor: <math>\epsilon=\frac{T_{varm}}{T_{varm}-T_{kold}}</math>, hvor <math>T</math> er temperaturen målt i [[Kelvin]].

Det overraskende er, at der via en ideel og praktisk varmepumpe bliver pumpet mere varmeenergi, end der tilføres af (mekanisk) [[energi]]. F.eks. vil en ideel varmepumpe kunne pumpe cirka 9 gange så meget varme, som der tilføres mekanisk, når T<sub>kold</sub> = -10&nbsp;°C og T<sub>varm</sub> = 20&nbsp;°C, svarende til, at effektfaktoren her er 9. Med [[stempelkompressor]]-baserede varmepumper er det almindeligt med en faktor mellem 2 til 3. En normaleffektivitet på over 3 er i dag normal.

[[Varme]]n, der pumpes, fås f.eks. fra omgivelserne, men kan f.eks. også være et forholdsvis termisk lukket indre [[rumfang]] af et [[køleskab]].

Man får derfor mere varme ved at pumpe med en varmepumpe end ved at omsætte energi direkte til varme ([[brødrister]], [[el-radiator]]er, [[oliefyr|olie]]- og [[gasfyr]],...).

En varmepumpe til husbrug kan med fordel også vendes til et [[aircondition-anlæg]]. Fordelen er så, at man kan pumpe varme ind i huset om [[vinter]]en og pumpe varme ud af [[bolig]]en om [[sommer]]en.

== Varmepumpetyper ==
* [[Termoelektrisk]] – [[Peltier-effekt]] [[Peltier-element]]
* [[Gaskompressionsvarmepumpe]]
** [[Termoakustisk varmepumpe]]
** [[Stirlingmotor]] (reversibel)
*** [[termoakustisk Stirlingmotor]]
* [[Faseskiftvarmepumpe]] – anvendes i køleskabe med [[freon]] eller [[ammoniak]].
* [[Absorptionsvarmepumpe]]
* [[Adsorptionsvarmepumpe]]

=== Anvendelse: Vandkogning på havet ===
En ideel varmepumpe kan pumpe cirka 3,7 gange så meget varme, som der tilføres mekanisk, når <math>T_{kold}=T_{vand}=0^\circ C\simeq273 K</math> og <math>T_{varm}=100^\circ C\simeq373K</math>, idet <math>\epsilon=\frac{373K}{373K-273K}\simeq</math>3,7

Man skal dog huske på, at ved opvarmning af et varmereservoir fra en lavere til en højere temperatur, f.eks. opvarmning af vand fra 10&nbsp;°C til kogepunktet omkring 100&nbsp;°C, så vil start-effekfaktoren være højere end slut-effekfaktoren, når destinationsvarmereservoiret har nået en temperatur af cirka 100&nbsp;°C. Derfor vil effekfaktoren for hele opvarmningen ligge mellem start- og slut-effekfaktoren.

== Typer ==
=== Små varmepumper til den private husstand ===
Der findes mange forskellige muligheder med varmepumpens brug. En af disse er for at give varme i husstanden, ofte 2-15 kW. Her varmer blandt andet [[luft til luft varmepumper]] og [[luft til vand varmepumper]]. Grunden til at varmepumpen er populær er dens energieffektivitet.
Luft til luft varmepumpen bruges ofte i danske sommerhuse, da den kan holde disse varme hele året rundt uden at huset oplever [[frostskader]].

Luft til vand varmepumpen kan bruges som primær varmekilde i et dansk familiehus. Denne er populær i helårsboliger da den kan dække de flestes behov og bruges hele året.

Statistik for årligt salg af jordvarme- og luft-vand-varmepumper som primær varmekilde (uden luft-luft)<ref name=greenpowerdenmark>{{cite web | url=https://greenpowerdenmark.dk/files/media/document/Elektrisk-Europa-Powered-by-Denmark-_0.pdf | title=Elektrisk Europa - Powered by Denmark |date=23. maj 2024 |page=14 |publisher=[[Green Power Denmark]] }}</ref>
{{Vertical bar chart|color_12=blue|type=sales|full_name =Årligt salg af primære varmepumper i Danmark
 |2014|4329|2015|5117|2016|6293|2017|8432|2018|10330|2019|11396|2020|15986|2021|24229|2022|40060|2023|24575}}

=== Større varmepumper ===
{{Pie chart
| thumb = right
| caption = [[Broager]] Fjernvarmeselskab<ref name=ens2016/>
| label1 = Varmepumpe
| value1 = 78
| color1 = blue
| label2 = sol
| value2 = 18
| color2 = gold
| label3 = gas
| value3 = 4
| color3 = red
}}
Store varmepumper findes i op til 100 MW,<ref name=hofor>{{cite web | url=https://www.hofor.dk/nyhed/hofor-klar-med-ambitioes-plan-for-store-varmepumper-i-hovedstadens-fjernvarme/ | title=HOFOR klar med ambitiøs plan for store varmepumper i hovedstadens fjernvarme |publisher=[[HOFOR]] |date=9. januar 2024  |quote=De to største anlæg .. vil tilsammen få en produktionskapacitet på 170-200 MW }}</ref> som bruges i [[fjernvarme]] og industri med temperatur op til 100 grader celsius. Arbejdsmediet kan være [[CO2|{{CO2}}]] eller [[ammoniak]].<ref>{{cite web |last1=Pedersen |first1=Maria Berg Badstue |title=Fenagy gik efter det mellemstore varmepumpe-segment: Nu stiler producenten højere |url=https://www.energy-supply.dk/article/view/857643/fenagy_gik_efter_det_mellemstore_varmepumpesegment_nu_stiler_producenten_hojere |website=Energy Supply DK |date=29. juni 2022}}</ref> Effektfaktoren er omkring 3, og økonomien er på cirka samme niveau som naturgas og biomasse. Samdrift er mulig.<ref name=ens2016>{{cite web | url=https://ens.dk/sites/ens.dk/files/Varme/store_varmepumper_i_fjernvarmeforsyningen_final.pdf | title=Store varmepumper i fjernvarmeforsyningen |date=maj 2016 |page=19, 22 |publisher=[[Energistyrelsen]] |quote= }}</ref> I 2023 havde Danmark i alt næsten 200 MW varmepumper i fjernvarmen, og kan potentielt anvende op til 1.200 MW.<ref name=ens>{{cite web | url=https://ens.dk/sites/ens.dk/files/Statistik/af23_-_baggrundsnotat_-_termisk_kapacitet_mm.pdf | title= AF23 - Baggrundsnotat - Termisk kapacitet |date=13. oktober 2023 |page=19 |publisher=[[Energistyrelsen]] }}</ref>

Varmepumper har i mange år været brugt til boligopvarmning. Schweiz manglede kul under 2. Verdenskrig, men havde masser af vand, og [[Zürich]] havde bl.a en 6 MW varmepumpe i drift i 63 år fra 1937 til 2001.<ref name="MaZo-HHP2008">{{Cite web |title=History of Heat Pumping Technologies in Switzerland – Texts |url=https://www.aramis.admin.ch/Texte/?ProjectID=45262 |url-status=live |archive-url= https://web.archive.org/web/20211123223806/https://www.aramis.admin.ch/Texte/?ProjectID=45262 |archive-date=2021-11-23 |access-date=2023-09-14 |website=www.aramis.admin.ch}}</ref> I 1984 blev to større varmepumper brugt til at opvarme 106 boliger i [[Löddeköpinge]] ved [[Lund (Sverige)|Lund]] i Sverige i stedet for 200 tons olie om året, i en tid hvor [[naturgas#Naturgas i Danmark|Danmark satsede på opvarmning med naturgas]].<ref name=ing>{{cite web | url=https://danmarkshistorien.ing.dk/titles/ingarkiv/8334/publications/8569/pages/5 | title=Kommune vrager dansk naturgas |page=5 |publisher=[[Ingeniøren]] |date=27. juli 1984 }}</ref>

== Hvordan virker varmepumper ==
[[Fil:Pump v5.gif|thumb|350x350px|Denne animation beskriver varmepumpen princip.{{byline|1=[[Bruger:Timpet]]|2=|3=|type=Grafik}}]]
Grundlæggende virker alle varmepumper ens.

Der sendes kølemiddel ind i en fordamper, her flyttes energi fra en ekstern del. Det kan være et jordanlæg eller en udendørs blæser. Energi flyttes via en varmeveksler. Kølemidlet har nu en højere temperatur end før, og føres igennem en kompressor, hvorved der genereres mere energi i form af varme. Det opvarmede kølemiddel sendes til en kondensator, hvor det via en varmeveksler igen afgiver varmen til inderdelen. Den kan bestå af en vandbåret del (jord-til-vand eller luft-til-vand) eller luftbåret del (luft-til-luft). Til sidst sendes kølemidlet igennem en drøvleventil, som ophæver kompressionen, således at der sker et energi/varmetab, og processen kan starte forfra.

Uanset hvilken af de ovenfor nævnte typer varmepumper der anvendes, så fungerer kernen i dem på denne måde. De eksterne dele, bestående at yderdelen og inderdelen, kan således variere.

== Hvor meget larmer varmepumper? ==
Når varmepumper skal arbejde på høj tryk, betyder det ofte at både inde- og yderdel larmer mere, end når varmepumpen kører på nominel effekt/drift. På mange moderne varmepumper larmer en indedel ikke mere end 18-22 dB. Det er et støjniveau, der svarer til lidt mere end normal hvisken. Anderledes er det dog med varmepumpens yderdel. Her kan et støjniveau godt ramme 45-55 dB, hvilket svarer til at have en normal samtale. I mange situationer er det derfor vigtigt at tænke over placeringen af udedelen. Placeres den tæt på et soveværelse, kan de være til gene om natten. Placeres den tæt på en nabo, kan den være til gene for naboen og samtidig overstige de støjgrænser der findes for boligområder.

Som hovedregel kan der trækkes 3 dB fra pr. meter man kommer væk fra delen der afgiver støjen/larmen. På denne måde er det muligt at tage højde for sig selv og naboen. Energistyrelsen har lavet en [http://stoejberegner.ens.dk/ støjberegner til varmepumper].

== Eksterne henvisninger ==
{{Reflist}}
{{Commonskat|Heat pumps}}

* [http://sparenergi.dk/forbruger/varme/varmepumper Sparenergi.dk er energistyrelsen information om varmepumper]
* [https://www.energitjenesten.dk/vp-sadan-virker-den.html Sådan fungerer varmepumpen] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20220811141559/https://www.energitjenesten.dk/vp-sadan-virker-den.html |date=11. august 2022 }}

{{Autoritetsdata}}

[[Kategori:Pumper]]
[[Kategori:Energiteknik]]
[[Kategori:Transducere]]
[[Kategori:Køleteknik]]