Was leisten Großwärmepumpen?
Großwärmepumpen erreichen eine Wärmeleistung von bis zu 10MW. Sie sind in der Lage bei hohen Vorlauftemperaturen gute Wirkungsgrade zu erzielen. Mit dem Wirkungsgrad der Wärmepumpen sind auch der COP (Coeffizient of performanc) oder die JAZ (Jahresarbeitszahl) verknüpft. Die JAZ verrät die Effizienz der Wärmepumpe. Sie beschreibt das Verhältnis zwischen abgeführter und zugeführter Energie.
Allgemein ist unter einer Wärmepumpe (WP) eine Maschine zu verstehen, die unter Einsatz von mechanischer Antriebsenergie, Wärmemengen von einem kälteren Reservoir in ein wärmere Umgebung „pumpen“ kann. Dies erscheint erstmal widersprüchlich, da im Alltag häufig Wärme mit Temperatur verwechselt wird. Dieser Prozess funktioniert auch nicht von alleine. In der Regel „strömt“ Wärme automatisch immer vom heißeren Reservoir zum kälteren Reservoir.
Die Wärmepumpe nutzt dafür das physikalischen Prinzip der Verdampfung und Kondensation eines Kältemittels.
Verdampfung
Das Kältemittel nimmt Wärme aus der Umgebung auf, z.B. aus der Außenluft oder dem Erdreich, und verdampft dabei.
Kompression
Der Dampf wird von einem Kompressor unter Druck gesetzt, wodurch seine Temperatur steigt.
Kondensation
Der heiße Dampf gibt seine Wärme an das Heizsystem ab und kondensiert dabei wieder zu einer Flüssigkeit.
Dieser Kreislauf wiederholt sich ständig, wodurch die Wärmepumpe kontinuierlich Wärme vom kälteren Ort an den wärmeren Ort transportiert. So kann sie Heizenergie für Gebäude bereitstellen.
1) Kompressor, 2) Verflüssiger (Kondensator), 3) Drossel (thermostatisches Expansionsventil), 4) Verdampfer
Dunkelrot: Gasförmig, hoher Druck, sehr warm
Rosa: Flüssig, hoher Druck, warm
Blau: Flüssig, niedriger Druck, sehr kalt
Hellblau: Gasförmig, niedriger Druck, kalt
qU : Wärmemenge aus der Umgebung qH : Heizwärme
Aus Wikipedia nach Rainer Sielker, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons
Beispiel Kühlschrank
Ein praktisches Beispiel aus dem Alltag ist der Kühlschrank, der ebenfalls über eine Wärmepumpe verfügt: Hier wird Wärme aus dem Kühlraum in die Umgebung des Kühlschranks abgegeben, meist über das schwarze Gitter an der Rückseite des Kühlschranks. Der Kühlraum wird also kälter und die Küche wärmer. Dazu ist elektrische Energie für den Antrieb des Kompressors notwendig.
Kosten
Wir haben unverbindliche Preise für unsere benötigte Leistung zwischen 400.000€ und 1.000.000€ durch Voranfragen ermittelt.
Firmen: VIESSMANN, OCHSNER, SMARTHEAT