Varmadæla – Þannig vinnur varmadæla

Grein/Linkur:  Hvað er varmadæla?

Höfundur:  Sigurður Grétar Guðmundsson

Heimild: 

.

Bodö Noregi – Mynd Googlemaps.com 14.09.2021

.

Mars 1994

Hvað er varmadæla?

Hefurðu nokkurn tíma hugsað um það hvað gerist í ísskáp. Hvers vegna er kalt í honum? rauninni flytur vélbúnaður varmann, sem er í kjötinu, smjörinu og mjólkinni, út fyrir skápinn. Elementið aftan á skápnum sér svo til þess að losna við varmann út í andrúmsloftið. Ísskápur er því hitagjafi fyrir eldhúsið eða það rými sem hann stendur í. Allt kostar þetta orku, sem við verðum að borga. Þess vegna er það fjárhagslega hagkvæmt að kæla öll matvæli sem best áður en þau eru sett í skápinn. Aldrei að setja heitan mat þar inn; það kostar peninga.

En hvað kemur þetta þessari varmadælu við? Varmadæla er nánast sama tækni, en í staðinn fyrir að flytja varma úr skáp út í umhverfið flytur hún varma úr umhverfi inn í hýbýli og aðrar vistarverur.

Varla finnum við varma utandyra í frosti?

Jú, það getum við. Þó okkur finnist „kalt“ utandyra í janúar er umtalsverður varmi í jörð, sjó og vötnum. Þó að það virðist ótrúlegt er varmi í öllum hlutum, föstum og fljótandi, allt niður í mínus 273 celsíusstig! Þar er „alkul“.

Kannski líkar ekki öllum eftirfarandi dæmi en líklegt er að fjölmargir skilji það.

Sértu með nokkrar flöskur af Egils pilsner, sem inniheldur 2,25% vínanda og getur skilið burt helminginn af vökvanum sem ekki er vínandi, ertu kominn með bjór sem er 4,5%. Þetta svipar til vinnslu varmadælu. Ef hún tekur í gegnum sig 100 tonn af sjó eða vatni sem er 7 stiga heitt og skilar því frá sér 0,5 stiga heitu, hefur henni tekist að fanga umtalsverðan varma.

Þannig vinnur varmadæla.

.

Þarf varmadæla ekki rafmagn eins og ísskápur?

Vissulega þarf hún rafmagn. Því hefur margur spurt sem svo; er þá ekki einfaldara að nota þá raforku til að hita vatn í ofnum eða sem beina hitun?

Þar komum við að kjarna málsins. Varmadæla er nefnilega það gott tæki að hún skilar frá sér þrefaldri þeirri orku sem hún notar. Fyrir hvert 1 kílówatt sem hún notar skilar hún frá sér 3 kílówöttum. Þarna er því um umtalsverðan ávinning að ræða.

Varmadælur hérlendis

Nokkrar varmadælur eru í notkun hérlendis. Þrátt fyrir okkar mikla jarðvarma eru margir staðir, sem ekki eiga í sínu nágrenni neinn nýtanlegan jarðvarma. Þar kann varmadæla að vera álitlegur kostur.

Varmadæla hefur þróast hratt í Skandinavíu og þar er notkun hennar orðin nokkuð útbreidd. Varmagjafi er oft jörðin. Ekki er þó um jarðvarma að ræða eins og hjá okkur. En með því að bora holur djúpt í jörð hækkar hitinn stöðugt þó ekki sé um heitt vatn að ræða. Með því að dæla vatni eftir plaströrum niður í þessar borholur og síðan upp aftur hefur það hitnað umtalsvert. Þann hita sér varmadælan um að vinna úr vatninu og hækka enn frekar.

Hún getur, eins og fyrr var sagt, einnig unnið varma úr sjó og vötnum og kann það að þykja álitlegur kostur hérlendis á sumum stöðum. Ef hægt væri að safna saman öllu því hitaveituvatni sem rennur frá húsum eftir notkun er um mikinn varmaforða að ræða sem varmadæla gæti endurnýtt.

Varmadæla í Bodö

Til glöggvunar verður hér lýst nánar varmadælukerfi sem starfrækt er í Bodö í Noregi, sem er góðan spöl fyrir norðan heimskautsbaug. Varmagjafinn er sjór, sem er tekinn á 160 m dýpi og er 7 stiga heitur. Það hitastig er stöðugt allt árið. Sjórinn skilar varma sínum inn í kerfi fyllt amoníaki sem aftur skilar varmanum í fjarhitunarkerfi. Þetta er ekkert smákerfi, það skilar 3.800 kílówöttum (3,8 MW). Þetta sparar 1.100 tonn af olíu og auk þess öll þau mengunarefni sem til falla við brennslu hennar.

Heildarkostnaður við búnað, varmadælu, dælur, leiðslur, þar með taldar 700 m af plaströrum í sjó sem eru metri í þvermál, var 80 millj. kr. Sá kostnaður afskrifast á sex árum sé miðað við olíu.