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Funktionsweise

10.07.2007 (JB). Wie funktioniert denn eigentlich eine Wärmepumpe? Bevor wir uns damit befassen wollen wir zunächst einmal auf folgendem Bild zeigen, das es verschiedene Arten von Wärmepumpen gibt. Bild unten; das Bild zeigt, das eine Wärmepumpe mehrere Energiequellen (Wärmeenergiequellen) verwenden kann. Zum einen ist es möglich mittels einer Luft Wärmepumpe die Wärme aus der Umgebungsluft zu entnehmen.

Die verschiedenen Wärmepumpenarten

Weiterh kann man mittels spezielle Sonden, die Wärme aus dem Grundwasser entnehmen. Noch tiefer gebohrt ist es auch möglich, die Wärme aus dem Erdreich zu nehmen. Hier wird üblicherweise die Wärme aus dem Erdinneren genutzt. Nur ca. 1 Meter unter der Oberfläche kann man mittels einer langen "Schlange", auch die Wärme der Erde nutzen. Bei dieser Wärme handelt es sich um eine mehr oder weniger konstante Temperatur von ca. 10 Grad Celsius, die auch im Tiefwinter in etwa im gleichen Temperaturbereich liegt. Im Hochsommer könnte man diese Temperatur übrigens auch nutzen, um den Wohnbereich angenehm zu klimatisieren.

Freilich gibt es auch die Möglichkeit - wie oben auf dem Bild angedeutet - mehrere Wärmequellen mit einer Wärmepumpe zu nutzen. Üblicherweise konzentriert man sich heute aber meist auf eine Art der Wärmequelle für eine Wärmepumpe. Nun, nachdem wir wissen, woher die Wärmepumpe Ihre Wärme nimmt, und Sie sich sicherlich fragen, wie denn das funktionieren kann, möchten wir - sonne-24.de es Ihnen (versuchen) zu erklären;

Natürliche Wärme wird intelligent genutzt

Das Prinzip ist recht einfach, und funktioniert wie ein Kühlschrank, der auch nichts anderes macht, als der Umgebung, die im Kühlschrank natürlich "innen" ist, Wärme zu entziehen, um sie an die Umgebung (hinten am Kühlschrank) wieder abzugeben. Damit das funktioniert, schaltet sich von Zeit zu Zeit ein Kompressor im Kühlschrank an. Exakt genauso gehts bei der Wärmepumpe, die somit nach dem Prinzip der Kältemaschine arbeitet; die Wärme wird der Umgebung "entzogen", mittels Verdichtung (mit einem Kompressor) auf eine höhere Temperatur gebracht, und anschliessend mit Hilfe des Verdampfers (hinten das Ding am Kühlschrank) an die Umgebung abgegeben, z.B. zum heizen, oder um das Brauchwasser im Badezimmer zu erhitzen. Vom Prinzip her könnten Sie also einen Kühlschrank auseinander nehmen, und sich daraus eine Wärmepumpe bauen. Und tatsächlich würden Sie das auch hinbekommen, wenn Sie entsprechende Kenntnisse haben. Und das Ganze würde auch einen guten Wirkungsgrad haben.

Das wichtigste an diesem System

ist natürlich ein spezielles Kältemittel, welches in diesem internen Kreislauf der Wärmepumpe zirkuliert. Es hat die Eigenschaft, schon bei niedrigen Temperaturen zu verdampfen, und es kann sehr große Wärmemengen aufnehmen, diese sehr gut transportieren, und auch sehr gerne wieder abgeben :-)

Chema einer Wärmepumpe

Bild oben; die Wärmepumpe liefert Energie aus der Umwelt, ohne jedoch der Umwelt zu schaden. Je nach Art der Pumpe wird lediglich ca. 30 bis 50 % elektrische Energie benötigt (für den Elektromotor, der den Kompressor antreibt) um ca. 100 % Wärmeenergie zu erhalten. Sie fragen sich, wo die Differenz herkommt? Nun, aus der Umwelt natürlich. Die Wärmepumpe ist schliesslich in der Lage, eine geringe Temperatur mit Hilfe des Kältemittels auf eine hohe Temperatur zu befördern. Die Leistungszahl gibt übrigens Aufschluss darüber, um welchen Faktor die erzeugte Wärmemenge höher ist, als die hereingesteckte elektrische Energie. Eine Leistungszahl von 4 kann ohne weiteres erreicht werden, und das bedeutet, das 4 x so viel Wärmeenergie gewonnen wird, wie an elektrische Energie herein gesteckt wird. In diesem Beispiel kommen also 3/4 also 75% aus der Umwelt, also Wärme aus der Umwelt, die sowieso vorhanden ist. Und es schadet nichts und niemandem, diese Wärme zu entnehmen.

Übrigens, aus der Umwelt Wärme zu entziehen ist nichts andere als aus der Umwelt gespeicherte Sonnenernergie zu entnehmen.

Ergänzende Links