Vasemmalla on ilmalämpöpumpun ulkoyksikkö ja oikealla sisäyksikkö. Ilmalämpöpumpulla voidaan lämmittää sisätiloja. Se on lämpöopin kannalta samanlainen laite kuin jääkaappi.

1. Selitä lämpöopin ensimmäisen pääsäännön kannalta, miten ilmalämpöpumppu toimii. Mitä työtä se tekee, ja mistä mihin se siirtää lämpöä?
2. Ilmalämpöpumppu toimii sähköllä. Miten ilmalämpöpumpulla lämmittäminen eroaa suorasta sähkölämmityksestä eli sähköpatterista?
3. Selitä lämpöopin ensimmäisen pääsäännön kannalta, miten ilmalämpöpumppu toimii silloin, kun sitä käytetään sisätilojen viilentämiseen.

 

Ratkaisu:

a. Ilmalämpöpumppu ottaa sähköverkosta energiaa. Pumppu tekee mekaanista työtä kompressoidessaan kylmäainetta korkeaan paineeseen. Kylmäaineen avulla pumppu siirtää lämpöä kylmästä ulkoilmasta lämpimään sisäilmaan.

b. Sähkölämmityslaitteessa sähköverkosta otettu energia muuttuu laitteen ja sisätilan sisäenergiaksi. Ilmalämpöpumppu tuottaa samalla otetulla sähköenergialla suuremman sisäenergian muutoksen, koska se myös siirtää lämpöä ympäristöstä lämmitettävään sisätilaan.

c. Kun ilmalämpöpumppua käytetään viilentämiseen, se siirtää lämpöä sisäilmasta ulkoilmaan. Jäähdytettäessä sisäilma on ulkoilmaa lämpimämpää, joten lämpö ei siirry spontaanisti tähän suuntaan. Lämmön siirtymiseksi pumppu tekee mekaanista työtä ja se saa tähän energian sähköverkosta.