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Reine Energie Reinertrag

Wärmepumpen

Was ist eigentlich eine Wärmepumpe?

Die Wärmepumpe ist eine Maschine, die die Energie der Umwelt nutzt. Es funktioniert wie ein umgekehrter Kühlschrank, verwendet aber nicht durch die Verdampfer entzieht, sonder in dem Kondensator produzierte Wärmemengen (Enzyklopädie der Umwelt und der Naturschutz, 2002). Am Winter wir nutzen es zur Heizung, am Sommer zur Kühlung und zur Klimaanlagen, und es ist auch geeignet zur Erzeugung Verbrauchswarmwasser. Die verwendete Energie transportiert nicht direkt Wärme, sonder nimmt Wärme niedriger Temperatur aus der Umwelt (Luft, Gesser, Erde, Abwärme) auf, und gibt sie mit höherer Temperatur ab.

Die Grundlage des Betriebs, dass die Wärmepumpe von einem niedrigen Medium mit mechanischer Arbeit auf einem höheren Medium Wärme transportiert. Wenn man am Sommer Kühlung braucht, nur die Richtung des Transports muss man verkehren. Grundprinzip ist die zweite These der Thermodynamik, die besagt: „Es gibt kein Kreislauf, denen Ergebnis, dass die aufnehmende Wärme gleiche ist, wie die eingebrachte Arbeit“. Das bedeutet, dass die kälteren Körper kann nicht die Wärme an einem wärmeren Körper übergeben, die Wärme kann nur von einem wärmeren zu einem kälteren Ort sich bewegen: Die Temperaturen sollen auf diese Wiese nur ausgeglichen werden (Holics, 1998). Die Wärmepumpe macht alles umgekehrt: mit mechanische Arbeit produziert Wärme, und zur Produktion der Wärme gründet solche Temperatur-Differenz, wobei die niedriger Temperatur die Umwelt bestimmt, und die höherer Temperatur bestimmt die verwendbare Wärme (Komlós et. al, 2007). Wir sollen auch den Carnot-Kreisprozess bemerken, weil dieser Kreislauf den theoretischen Betrieb der Wärmepumpe beschrieb. Holics Meinung nach, „der Leistungsgrad des reversiblen Carnot-Zyklus ist unabhängig von der Arbeitsmedium und von der Struktur der Anlage, nur abhängt von der Temperatur des Kühl-Behälter T1 und des Heizung-Behälter T2. Bei idealen Bedingungen, zwischen reversiblen Zyklen den minimalen und maximalen Temperaturen ist der Leistungsgrad (COP) am höchsten. Also dieser Kreislauf braucht am wenigsten Energie zu erreichen der gleichen Temperatur.

Zur Transportierung der Wärme wir sollen laufend Energie zur System zur Verfügung stellen, das ist die Arbeit. Wir können Die Wirksamkeit mit der Leistungszahl charakterisieren (COP=Coefficient of performance), es zeigt, wievielmal größer durch die Wärmepumpe übergebende Energie ist, als die genützte Leistung zur Inganghaltung. Diese Verhältnis kann während des Jahres verändern durch die Änderung der Wärmequelle, deswegen der jährliche Leistungszahl SPF (Seasonal Performance Factor) gibt eine genauere Daten über die Leistung der Wärmepumpe. Es hängt davon, wie groß ist die Temperaturdifferenz (zwischen der Wärmequelle und der Heizungsanlage ausgehende Temperatur), die die Wärmepumpe überbrücken soll. Im Allgemeinen es legt zwischen 3,0-5,0, also mit ein Einheit Strom können wir drei-fünf Einheit Wärmeenergie produzieren (gegenüber die elektrische Heizung, wo wir mit ein Einheit Storm nur ein Einheit Wärmeenergie produzieren).

Dem Wert der COP ist im Allgemeinen zwischen 4 und 5, es bedeutet, dass wir mit ein Einheit Storm 4-5 Einheit Wärmeenergie können produzieren (Tóth, 2008). Es bedeutet die 45-65% des theoretischen Wertes, aber wegen der Entwicklung der Technologie und den Kompressoren dieser Wert wird immer besser.