{"id":31754,"date":"2024-02-09T09:43:37","date_gmt":"2024-02-09T08:43:37","guid":{"rendered":"https:\/\/biblus.accasoftware.com\/de\/?p=31754"},"modified":"2024-02-09T09:43:37","modified_gmt":"2024-02-09T08:43:37","slug":"waermepumpe-funktionsweise-typen-und-kosten","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/biblus.accasoftware.com\/de\/waermepumpe-funktionsweise-typen-und-kosten\/","title":{"rendered":"W\u00e4rmepumpe: Funktionsweise, Typen und Kosten"},"content":{"rendered":"
Die W\u00e4rmepumpe ist eine Maschine, die die Energie der Luft, des Bodens oder des Grundwassers nutzt und in thermische Energie umwandelt. Erfahren Sie, wie sie funktioniert.<\/p>\n
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Die W\u00e4rmepumpe ist eine Maschine, die durch verschiedene Formen von Energie in der Lage ist, thermische Energie zu extrahieren und zu \u00fcbertragen. Die Auswahl h\u00e4ngt von den klimatischen Bedingungen des Installationsorts, den typologischen Merkmalen des Geb\u00e4udes und den Nutzungsbedingungen ab.<\/p>\n
Lassen Sie uns im Detail betrachten, was sie ist, wie sie funktioniert, die verschiedenen Typen und die Kosten.<\/p>\n
Was ist eine W\u00e4rmepumpe?<\/h2>\n
Die W\u00e4rmepumpe ist eine W\u00e4rmekraftmaschine, die durch technische Arbeit thermische Energie aus einem Reservoir mit niedrigerer Temperatur (in der Regel ist das die Umgebung) aufnimmt und als Nutzw\u00e4rme mit h\u00f6herer Temperatur auf ein zu beheizendes System \u00fcbertr\u00e4gt. Oft wird nur das Konzept der W\u00e4rmepumpe f\u00fcr Trinkwassererw\u00e4rmung in Betracht gezogen, aber tats\u00e4chlich kann diese Maschine mehr. Neben der Heizung und der Bereitstellung von Warmwasser gew\u00e4hrleistet sie auch die K\u00fchlung.<\/p>\n
W\u00e4rmepumpe: Wie funktioniert sie?<\/h2>\n
Das Funktionsprinzip basiert auf dem Joule-Thomson-Effekt eines sehr kalten, aber bei niedrigen Temperaturen verdampfenden K\u00e4ltemittels. Dieses K\u00e4ltemittel erm\u00f6glicht es der W\u00e4rmepumpe durch Kompressions- und Expansionszyklen, W\u00e4rme an das Trinkwasser zu \u00fcbertragen.<\/p>\n
Um den Raum zu heizen, extrahiert die W\u00e4rmepumpe die W\u00e4rme aus einer nat\u00fcrlichen Quelle<\/strong> (wie Luft, Wasser oder Erde), erh\u00f6ht sie auf die gew\u00fcnschte Temperatur und transportiert sie ins Geb\u00e4ude<\/strong>, wo sie durch Fu\u00dfbodenheizungen oder Endger\u00e4te wie Heizk\u00f6rper oder L\u00fcftungsger\u00e4te abgestrahlt wird.<\/p>\n
Im Wesentlichen \u00e4hnelt dies einem, jedoch entgegengesetzten, Prinzip des K\u00fchlschranks: Die W\u00e4rme wird von innen nach au\u00dfen abgegeben, w\u00e4hrend die W\u00e4rmepumpe sie von au\u00dfen einf\u00e4ngt und, nachdem sie sie auf die gew\u00fcnschte Temperatur gebracht hat, ins Innere einspeist. Um den Raum zu k\u00fchlen, wird die W\u00e4rme dagegen aus der Luft im Inneren des Geb\u00e4udes extrahiert und \u00e4hnlich wie beim K\u00fchlschrank ausgesto\u00dfen.<\/p>\n
Die \u00e4u\u00dfere Quelle, aus der die W\u00e4rme extrahiert wird, wird als kalte Quelle<\/strong> bezeichnet. Das K\u00e4ltemittel wird \u00fcber das Expansionsventil eingespritzt; es verdampft und wird im letzten Teil der Verdampferrohre geringf\u00fcgig \u00fcberhitzt.<\/p>\n
Die kalte Quellen sind:<\/p>\n
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die Luft au\u00dferhalb des Raumes, in dem die W\u00e4rmepumpe installiert ist oder aus dem Raum, in dem die W\u00e4rmepumpe installiert ist;<\/li>\n
Grundwasser, Flusswasser, Seewasser, wenn es in der N\u00e4he der zu beheizenden R\u00e4ume und in geringer Tiefe vorhanden ist.<\/li>\n<\/ul>\n
Andere Quellen k\u00f6nnen in Reservoirs gespeichertes und durch Sonneneinstrahlung erw\u00e4rmtes Wasser und der Boden sein, in den die Rohre des Verdampfers eingef\u00fchrt werden.<\/p>\n
Die zu heizende Luft oder das zu heizende Wasser werden als W\u00e4rmequelle<\/strong> bezeichnet. Im Kondensator gibt das K\u00e4ltemittel an die W\u00e4rmequelle sowohl die aus der kalten Quelle entnommene W\u00e4rme als auch die Energie ab, die vom Kompressor geliefert wird.<\/p>\n
Wie ist eine W\u00e4rmepumpe aufgebaut: Komponenten<\/h2>\n
Die W\u00e4rmepumpe besteht aus einem geschlossenen Kreislauf, durch den ein spezielles Fluid (K\u00e4ltemittel) flie\u00dft, das je nach den Temperatur- und Druckbedingungen, in denen es sich befindet, den Zustand von Fl\u00fcssigkeit oder Dampf annimmt.<\/p>\n
Der geschlossene Kreislauf besteht aus:<\/p>\n
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einem Kompressor<\/strong>;<\/li>\n
einem Kondensator<\/strong>;<\/li>\n
einem Expansionsventil<\/strong>;<\/li>\n
einem Verdampfer<\/strong>.<\/li>\n<\/ul>\n
Der Kondensator und der Verdampfer bestehen aus W\u00e4rmetauschern, das hei\u00dft, Rohren, die mit einem Betriebsfluid (Wasser oder Luft) in Kontakt stehen, in denen das K\u00e4ltemittel flie\u00dft.<\/p>\n
Dieses gibt W\u00e4rme an den Kondensator ab und entzieht sie dem Verdampfer. Die Komponenten des Kreislaufs k\u00f6nnen entweder in einem einzigen Block gruppiert oder in zwei Teile (Split-Systeme) aufgeteilt sein, die durch Rohre verbunden sind, in denen das K\u00e4ltemittel zirkuliert.<\/p>\n
Im Betrieb durchl\u00e4uft das K\u00e4ltemittel im Kreislauf die folgenden in 4 Phasen unterteilten Transformationsprozesse:<\/p>\n
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Phase 1 – Kompression<\/strong>: Das K\u00e4ltemittel im gasf\u00f6rmigen Zustand und bei niedrigem Druck, das aus dem Verdampfer stammt, wird auf hohen Druck gebracht; dabei erw\u00e4rmt es sich und nimmt eine bestimmte Menge W\u00e4rme auf;<\/li>\n
Phase 2 – Kondensation<\/strong>: Das K\u00e4ltemittel, das aus dem Kompressor stammt, geht vom gasf\u00f6rmigen in den fl\u00fcssigen Zustand \u00fcber und gibt W\u00e4rme nach au\u00dfen ab;<\/li>\n
Phase 3 – Expansion<\/strong>: Durch das Expansionsventil hindurch, verwandelt sich das fl\u00fcssige K\u00e4ltemittel teilweise in Dampf und k\u00fchlt ab;<\/li>\n
Phase 4 – Verdampfung<\/strong>: Das K\u00e4ltemittel nimmt W\u00e4rme von au\u00dfen auf und verdampft vollst\u00e4ndig.<\/li>\n<\/ul>\n
Die Kombination dieser Transformationen bildet den Zyklus der W\u00e4rmepumpe: Indem sie dem K\u00e4ltemittel im Verdampfer Energie mit dem Kompressor zuf\u00fchrt, nimmt es im Verdampfer W\u00e4rme aus der Umgebung auf und gibt sie \u00fcber den Kondensator an das zu beheizende Medium ab.<\/p>\n
Funktionsprinzip<\/h2>\n
Im Folgenden finden Sie ein Schema, das Ihnen die Funktionsweise einer W\u00e4rmepumpe erl\u00e4utert. In der folgenden Abbildung sind die wichtigsten Komponenten dargestellt.<\/p>\n
Man startet mit einer W\u00e4rmequelle (Luft, Erde, Wasser), die \u00fcber den Verdampfer W\u00e4rme an das K\u00e4ltemittel abgibt, das verdampft. Anschlie\u00dfend durchl\u00e4uft man den Kompressor, der das K\u00e4ltemittel verdichtet und dabei die Temperatur erh\u00f6ht. Man gelangt zum Kondensator, in dem die hei\u00dfen Gase W\u00e4rme an das Wasser des Heizsystems abgeben und kondensieren. Die Fl\u00fcssigkeit durchl\u00e4uft dann das Expansionsventil, wo sie expandiert und dabei ihre Temperatur reduziert.<\/p>\n
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