Wärmepumpen
Steigende Energiepreise und Klimawandel führen dazu, dass wir sparsamer mit Energie umgehen müssen. Dafür ist die Wärmepumpe ein gutes Hilfsmittel. Die Wärmepumpe pumpt Energie mit Hilfe einer kleinen Menge von Antriebsenergie von einem niedrigen Temperaturbereich in einen höheren, brauchbareren Temperaturbereich.
Hauptkomponenten
Die Wärmepumpe besteht aus vier Hauptkomponenten:
- Verdampfer
- Kompressor
- Kondensator
- Expansionsventil
Verdampfer
In dem hermetisch geschlossenen Prozess befindet sich ein Kältemittel, beispielsweise R407c oder R134a. Dieses Kältemittel hat die Eigenschaft, wenn ihm mittels Umgebungsenergie Energie entzogen wird, zu kochen. Da das Kältemittel kocht, geht es von der Flüssigphase in die Gasphase über. Da Gas komprimierbar ist, strömt es zum Kompressor.
Kompressor
Im Kompressor wird das Niedrigdruckgas auf einen hohen Druck komprimiert. Da das Gas auf einen höheren Druck gebracht wird, steigt auch die Temperatur des Gases.
Kondensator
Im Kondensator gibt das Hochttemperaturgas seine Energie an das zu erwärmende Medium ab. Dieses Medium kann Zentralheizungswasser oder Leitungswasser sein. Da dem Kältemittel Energie entzogen wird, kondensiert es und wird somit wieder flüssig.
Expansionsventil
Mit dem Expansionsventil wird der Hochdruck auf den ursprünglich niedrigen Druck abgesenkt. Danach geht das Kältemittel wieder zum Verdampfer, wo der Kreislauf erneut beginnt.
COP-Wert
Die Leistung einer Wärmepumpe wird als COP-Wert ausgedrückt. Dieser Coefficient of Performanc gibt das Verhältnis zwischen der für das Komprimieren der Flüssigkeit notwendigen Energiemenge und der erhaltenen Nutzwärme an.
Wir können beispielsweise mit einem Teil Energie aus dem Energienetz und drei Teilen Energie aus der Umgebung bis zu vier Teilen Energie erzeugen, die für Heizzwecke genutzt werden kann. Wir haben dann einen Ertrag von 1:4 oder 400 Prozent. In diesem Fall sprechen wir von einem COP-Wert von 4. Bei der Kälteerzeugung wird von EER gesprochen: Energie Efficiency Ratio
Bei Wärme geht es also um COP, bei Kälte um EER.
Der Wärmepumpentechnik gehört zweifellos die Zukunft!