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Kibernetik Wärmepumpen

Das grosse Kibernetik Wärmepumpen Lexikon

An dieser Stelle beantworten wir die zentralen Fragen rund um Wärmepumpen und erklären Ihnen die wichtigsten Begriffe.

Die wichtigsten Fragen

Warum eine Wärmepumpe?

Die Raumheizung mit fossilen Energieträgern hat schwerwiegende Folgen für unsere Umwelt, da bei der Verbrennung Schadstoffe wie Schwefeldioxid und Stickoxide freigesetzt werden. Aufgrund der begrenzten Vorräte an Öl und Gas ist der hohe Anteil der fossilen Energieträger an unserer Energieversorgung problematisch. Durch regenerative bzw. neu entwickelte Erzeugungsmethoden wie zum Beispiel durch die Antriebsenergie einer Wärmepumpe, kann man diesen Problemen entgegenwirken.

Was macht eine Wärmepumpe?

Eine Wärmepumpe ist ein «Transportgerät», welches kostenlos zur Verfügung stehende Umweltwärme auf ein höheres Temperaturniveau bringt. Sie ist vergleichbar mit einem Kühlschrank, nur dass sie mit umgekehrtem Nutzen arbeitet. Sie entzieht einer kalten Umgebung Wärme, die zum Heizen und Warmwasserbereiten genutzt werden kann.

Wie bringt die Wärmepumpe Umweltwärme auf ein höheres Temperaturniveau?

Die Wärmepumpe entzieht der Umgebung (zum Beispiel Erdreich, Wasser oder Luft) gespeicherte Sonnenwärme und gibt diese zusätzlich zur Antriebsenergie in Form von Wärme an den Heiz- und Warmwasserkreislauf. Da Wärme nicht von selbst von einem kälteren auf einen wärmeren Körper übergehen kann, muss sie immer von einem Körper mit hoher Temperatur zu einem Körper mit niedrigerer Temperatur fliessen. Daher muss die Wärmepumpe die aufgenommene Wärmeenergie aus der Umgebung unter Einsatz von hochwertiger Energie auf ein zum Heizen und Warmwasserbereiten notwendiges Temperaturniveau bringen.

Begriffserklärungen

Abtauung

Durch diese Regelroutine werden Reif und Eis am Verdampfer von Luft/Wasser-Wärmepumpen durch Wärmezufuhr entfernt. Die schnelle, bedarfsgerechte und energieeffiziente Abtauung ist das Markenzeichen der Luft/Wasser-Wärmepumpen mit Kreislaufumkehrung.

Carnotprozess

Carnot-Prozess, von S. Carnot 1824 entwickelter reversibler thermodynamischer Kreisprozess, der aus je zwei Isothermen und Adiabaten besteht. Der Carnotsche Kreisprozess bildet die theoretische Grundlage zur Berechnung des Wirkungsgrades aller (periodisch arbeitenden) Wärmekraftmaschinen.

COP (Leistungszahl)

Der COP-Wert vergleicht die Wirtschaftlichkeit und die Energieeffizienz einer Wärmepumpe miteinander. Die Leistungen werden in kWh gemessen, was einen direkten Vergleich zwischen dem Energiegewinn und den Ausgaben ermöglicht. Je höher der COP-Wert ist, desto effizienter ist die Anlage.

EVU-Sperrzeiten

Die EVU-Sperrzeit beschreibt die Zeit, in welcher die Stromzufuhr durch die örtliche EVU für einige Stunden unterbrochen werden kann. Darum muss die Tageswärmemenge innerhalb der Zeit, in welcher elektrische Energie verfügbar ist, aufgebracht werden.

Expansionsventil

Das Expansionsventil dient zur Absenkung des Verflüssigungsdruckes auf den Verdampfungstemperatur entsprechenden Verdampfungsdruck. Das Ventil befindet sich zwischen Verflüssiger und Verdampfer einer Wärmepumpe. Das Ventil regelt ausserdem die Einspritzmenge des Kältemittels in Abhängigkeit von der Verdampferleistung.

Jahresarbeitszahl

Die Jahresarbeitszahl beschreibt das Verhältnis zwischen der Wärmemenge, die von der Wärmepumpenanlage abgegeben wurde und der in einem Jahr zugeführten elektrischen Arbeit.

Kälteleistung

Kälteleistung beschreibt den Wärmestrom, welcher der Wärmepumpe entzogen wird. Die Heizleistung ergibt sich aus der elektrischen Leistungsaufnahme und der zugeführten Kälteleistung.

Kältemittel

Das Kältemittel ist der Arbeitsstoff der Wärmepumpe. Dieses wird zur Wärmeübertragung eingesetzt, welches bei niedriger Temperatur und niedrigem Druck Wärme aufnimmt und bei höherer Temperatur und höherem Druck Wärme abgibt.

Leistungszahl

Die Leistungszahl ist das Verhältnis zwischen der von der Wärmepumpe abgegebenen Wärmeleistung und der aufgenommenen elektrischen Leistung. Ein Beispiel: Eine Leistungszahl von 3,2 bedeutet, dass das 3,2-fache der eingesetzten elektrischen Leistung als nutzbare Wärmeleistung zur Verfügung steht.

Pufferspeicher

Ein Pufferspeicher kann die Laufzeiten der Wärmepumpe bei geringer Wärmeanforderung verlängern. Bei Luft/Wasser-Wärmepumpen ist ein Pufferspeicher zwingend erforderlich, um im Abtaubetrieb eine Mindestlaufzeit von 10 Minuten zu gewährleisten.

Schall

Grundsätzlich unterscheidet man zwischen Luftschall und Körperschall. Der Luftschall breitet sich – wie es der Name schon sagt – über die Luft aus, wobei der Körperschall sich in festen Stoffen oder auch Flüssigkeiten ausbreitet und teilweise als Luftschall abgestrahlt wird.

Schalldruckpegel

Der Schalldruckpegel wird in der Umgebung gemessen und ist eine vom Messabstand und Messstandort abhängige Grösse.

Schallleistungspegel

Der Schallleistungspegel ist eine Kenngrösse für die abgestrahlte akustische Leistung einer Wärmepumpe.

Sole/Soleflüssigkeit

Die Soleflüssigkeit ist ein Gemisch aus Wasser und Frostschutzkonzentrat und wird in Erdwärmekollektoren oder Erdwärmesonden eingesetzt.

Verdampfer

Der Verdampfer ist der Wärmeaustauscher einer Wärmepumpe, in dem Wärmestrom durch Verdampfen eines Arbeitsmediums der Wärmequelle bei niedriger Temperatur und niedrigem Druck entzogen wird.

Verdichter (Kompressor)

Der Verdichter oder auch Kompressor genannt ist eine Maschine zur mechanischen Verdichtung von Gasen. Durch die Komprimierung steigt der Druck und die Temperatur des Kältemittels deutlich an.

Verflüssiger

Der Verflüssiger ist der Wärmetauscher einer Wärmepumpe, bei welchem Wärmestrom durch Verflüssigung eines Arbeitsmediums abgegeben wird.

Wärmequelle

Die Wärmequelle ist das Medium, dem mit der Wärmepumpe Wärme entzogen wird.

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