Wärmepumpe – die Maschine für hocheffiziente Wärme und Kühle
Bei der Wärmepumpe handelt es sich um eine Maschine, die thermische Energie umwandelt. Sie übernimmt die niedrige Temperatur der Umgebung auf und wandelt diese in Wärme um. Für Kühlschränken wird die Wärme der Nutzenergie als Abwärme abgeführt und sorgt so für Kühlung. Wofür werden diese Pumpen verwendet? In Zeiten des Klimawandels wird diese Pumpe primär für Heizungen und Kühlschränke genutzt. Zudem gibt es noch zahlreiche andere Anwendungsmöglichkeiten, die sich wie folgt unterscheiden lassen.
Wie werden die hochwertigen Maschinen unterschieden?
Die verschiedenen Arten der Pumpe werden nach dem Verfahren, der Wärmequelle, der Wärmenutzung, der Arbeitsweise sowie der Bauart zu unterscheiden. Als Verfahren stehen die Kompression, Absorption, Adsorption, dem magnetokalorischen Effekt und der Peltier-Effekt zur Auswahl. Diese Pumpen nutzen die Abluft, die Außenluft, s Grundwasser, das Oberflächenwasser, die Erdwärme, die Abwärme, die Abwasserrückgewinnung oder die Nutzung latenter Wärme. Für den Betrieb wird die Verdampfung, die Reaktionswärme, das Thermotunneling, der thermoelektrische Effekt sowie der magnetokalorische Effekt eingesetzt. Diese Pumpen werden in Monoblock- und Split-Pumpen unterschieden.
Wofür genau werden diese Pumpen genutzt?
Die Wärmepumpe wird zum Gefrieren, zum Kühlen, für Warmwasser oder die Heizung genutzt. Für Gebäude wird diese Pumpe zur Erwärmung von Wasser für die Wärmepumpenheizung oder zur Versorgung mit Warmwasser genutzt. Zudem werden solche Pumpen als Wasser oder Wasser-Wärmesysteme genutzt. Diese hochwertigen Pumpen werden für Erdwärmesonden, Sonnenkollektoren oder für Fassadenkollektoren oder Erdwärmetauscher eingesetzt. Diese Pumpe wird zudem in Lüftungsanlagen genutzt.
Die Funktionsweise
In Kompressionswärmepumpen wird ein Kältemittel durch einen Kompressor getrieben. Dieses wechselt dadurch vom flüssigen in den gasförmigen Zustand. Dieser Effekt wird Verdampungsenthalpie genannt. Absorptionswärmepumpen nutzen die Reaktionswärme zweier Gase oder Flüssigkeiten. Es gibt einen Kältemittelkreis und einen Lösungsmittelkreis. Adsorbens, also feste Lösungsmittel, an denen das Kältemittel ad- und desorbiert wird, sorgen dafür, dass die Wärme zu- und entnommen werden kann. Elektrisch angetriebene Kompressionspumpen sind die gängigste Anwendungsvariante.
Wie kann die Effizienz erhöht werden?
Um den größtmöglichen Nutzen erzielen zu können, muss zunächst der Energieverbrauch gesenkt werden. Das lässt sich am leichtesten durch die Wärmerückgewinnung bei der Lüftung, eine Fassadendämmung oder neue Fenster realisieren. Die Wärmeübertrager müssen eine geringe Differenz der Temperatur zwischen Primär- und Sekundärseite aufweisen. Alle Heizkörper sollten hydraulisch abgeglichen sein, um den idealen Strom des Wasservolumens gewährleisten zu können. Die Vorlauftemperatur sollte reduziert werden.
Zahlen sich diese Pumpen aus?
Eine gute Vergleichsmöglichkeit bietet die „Jahresarbeitszahl“. Diese Pumpe ist eine günstige Heizungs- und Kühlmaschine mit zahlreichen Einsatzmöglichkeiten. Der Nachteil besteht im hohen maschinellen Aufwand. Normen und Standards sorgen für eine hohe Effizienz und Zuverlässigkeit. Die Wärmepumpe ist in der Maschinenrichtlinie geregelt, je nach Bauart auch die Druckgeräterichtlinie. Zudem tragen hochwertige Pumpen eine Kennzeichnung.
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