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WärmepumpentechnikWärmepumpentechnik
VonVonNiko BootsmannNiko Bootsmann
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WärmepumpentechnikWärmepumpentechnik
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AllgemeinesAllgemeines
• Mit Hilfe der Wärmepumpe kann der riesige Speicher an Mit Hilfe der Wärmepumpe kann der riesige Speicher an Umweltwärme im Erdreich, in Gewässern, im Grundwasser und in der Umweltwärme im Erdreich, in Gewässern, im Grundwasser und in der Luft für Heizzwecke und zur Warmwasserbereitung nutzbar gemacht Luft für Heizzwecke und zur Warmwasserbereitung nutzbar gemacht werden!werden!
• Die Wärmepumpe ist die einzige uns schon heute zur Verfügung Die Wärmepumpe ist die einzige uns schon heute zur Verfügung stehende Großtechnologie, mit der es möglich ist, umweltschonend stehende Großtechnologie, mit der es möglich ist, umweltschonend gespeicherte Sonnenenergie des Sommers auch im Winter zu gespeicherte Sonnenenergie des Sommers auch im Winter zu nutzen!nutzen!
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Die WärmepumpeDie Wärmepumpe• Der aus dem Hochbehälter
kommende Wärmestrom wird als Antriebsenergie zum Rücktransport der Verlustwärme verwendet und zusätzlich als Wärmeenergie im Haus eingesetzt.
• In der Wärmepumpenpraxis beträgt der Energieanteil aus dem Hochbehälter nur noch ¼ der Energie, die insgesamt zum Heizen des Hauses notwendig ist.
• ¾ der Heizenergie wird mit der Wärmepumpe aus der Umwelt (Umweltenergie) zurückgeholt!!
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Der Kältekreislauf im ModellDer Kältekreislauf im Modell
Verdampfen = Beladen:po = konstant Tu To*
Verdichten = Hochfahren:
po p; T
o* Tü
Tü`
Verflüssigen = Entladen:P = konstant; Tü` T* Tu`
Entspannen = Abfahren:
p po; T
u` Tu
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Der Kreisprozess der WärmepumpeDer Kreisprozess der Wärmepumpe Dampf-
förmiges Kältemittel
Heißes und gasförmigesKältemittel
flüssiges Kältemittel
flüssiger Sprühnebel
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Die Grundwasser-Die Grundwasser-WärmepumpeWärmepumpe Wegen der relativ Wegen der relativ
hohen und jahres-hohen und jahres-zeitlich unabhän-zeitlich unabhän-gigen Temperatur gigen Temperatur von ca. 10 °C von ca. 10 °C erreichen diese WP erreichen diese WP die beste die beste Leistungszahl. Leistungszahl.
Die Anlagen-kosten Die Anlagen-kosten sind allerdings höher sind allerdings höher als bei anderen WP-als bei anderen WP-konzepten. konzepten.
Deshalb sollte die Deshalb sollte die Fördertiefe nicht Fördertiefe nicht unter 15 m liegen unter 15 m liegen (pro Meter ca. 100 – (pro Meter ca. 100 – 200,- €).200,- €).
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Die Luft-Wasser-WärmepumpeDie Luft-Wasser-Wärmepumpe Luft-Wasser-Wärmepumpen nutzen das Luft-Wasser-Wärmepumpen nutzen das
in der Außenluft enthaltene in der Außenluft enthaltene Energiepotential. Energiepotential.
Die Kompaktwärmepumpen gibt es Die Kompaktwärmepumpen gibt es für für Innen- oder für Außenaufstel-lungInnen- oder für Außenaufstel-lung
Bei einer Außenaufstellung müssen die Bei einer Außenaufstellung müssen die Heizkreisrohre gut gedämmt meist Heizkreisrohre gut gedämmt meist unterirdisch verlegt werden. Die unterirdisch verlegt werden. Die Wärmepumpe muss gegen Einfrieren Wärmepumpe muss gegen Einfrieren mit einer elektrischen Zusatzheizung mit einer elektrischen Zusatzheizung geschützt werden! geschützt werden!
Energetisch günstiger ist die Energetisch günstiger ist die Innenaufstellung. Dabei sollten die Innenaufstellung. Dabei sollten die Luftkanäle über Eck angeordnet Luftkanäle über Eck angeordnet werden, um einen thermischen werden, um einen thermischen Kurzschluss zu verhindern!Kurzschluss zu verhindern!
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Die Luft-Wasser-WärmepumpeDie Luft-Wasser-Wärmepumpe In der Regel werden Luft-Wasser-Wärmepumpen In der Regel werden Luft-Wasser-Wärmepumpen bivalent bivalent betrieben, betrieben,
da bei Außentemperaturen unter –5°C ein ökologisch sinnvoller da bei Außentemperaturen unter –5°C ein ökologisch sinnvoller Einsatz nicht mehr gegeben ist! Oft wird dann Einsatz nicht mehr gegeben ist! Oft wird dann monoenergetischmonoenergetisch eine eine elektrische Zusatzheizung im Heizkreis zugeschaltet. elektrische Zusatzheizung im Heizkreis zugeschaltet.
Wie untenstehendes Diagramm zeigt, wird hier unter 0°C, bzw. unter Wie untenstehendes Diagramm zeigt, wird hier unter 0°C, bzw. unter –2°C der Wärmebedarf des Gebäudes nicht mehr gedeckt. Wegen –2°C der Wärmebedarf des Gebäudes nicht mehr gedeckt. Wegen der dann notwendigen Zuschaltung eines 2. Wärmeerzeugers spricht der dann notwendigen Zuschaltung eines 2. Wärmeerzeugers spricht man hier von man hier von BivalenzpunktenBivalenzpunkten..
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Leistungskurven bei WärmepumpenanlagenLeistungskurven bei Wärmepumpenanlagen Nicht nur die Nicht nur die
QuelltemperatuQuelltemperatur sondern auch r sondern auch die Vorlauftem-die Vorlauftem-peraturen im peraturen im Heizkreis der Heizkreis der Wärmepumpe Wärmepumpe bestimmen das bestimmen das Ergebnis.Ergebnis.
Pro °C höherem Pro °C höherem Abstand Abstand zwischen Quell- zwischen Quell- und Heizkreis-und Heizkreis-temperatur temperatur verschlechtern verschlechtern die Leistungs-die Leistungs-zahl um 2,5 %! zahl um 2,5 %!
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Zentrale Zentrale WohnungslüftunWohnungslüftun
g mit Wärme-g mit Wärme-rückgewinnungrückgewinnung
Hierbei wird an Hierbei wird an zentraler Stelle der zentraler Stelle der Abluft zuerst über Abluft zuerst über einen einen Kreuzgegenstrom-Kreuzgegenstrom-wärmetauscher und wärmetauscher und anschließend im anschließend im Verdampfer einer WP Verdampfer einer WP die Energie entzogen die Energie entzogen bevor sie als Fortluft bevor sie als Fortluft ins Freie geblasen ins Freie geblasen wird. wird.
Die Außenluft wird Die Außenluft wird dagegen in den dagegen in den beiden Stufen mit beiden Stufen mit Heizenergie beladen!Heizenergie beladen!
Info 5.2
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Kompressions- und Absorptionswärmepumpe
