Haustechnikforum
  - Wärmepumpen

Dem Sieger winkt große Ehre des Gewinners und unser aller Beifall.

Am Start:

Die Startmannschaft Karl-F / Bernd Schlüter / Quehl und weitere Heizungsexperten


Gruß Denkedran

Eine Wärmepumpe transportiert (pumpt) Wärme von einer niedrigeren Temperatur auf eine höhere Temperatur, die zum Heizen eines Gebäudes verwendet werden kann. Man macht sich die Tatsache zu Nutze, dass sich jedes Gas beim Pumpen (Komprimieren) erwärmt. Für diesen Prozess benötigt man einen mechanischen Verdichter (bei Motor-WP) oder einen entsprechenden thermisch angetriebenen Prozess (bei Absorptions-WP). Bei einer guten Wärmepumpe gewinnt man mit wenig Antriebsenergie (Strom oder Erdgas) möglichst viel Umgebungswärme.

Die Umgebungswärme kann dabei aus verschiedenen Quellen stammen. Am verbreitetsten sind Luft/Wasser-Wärmepumpen, welche die Umgebungswärme aus der Aussenluft gewinnen. Daneben gibt es auch Wasser/Wasser-Wärmepumpen, die die Wärme aus dem Grundwasser aufnehmen. Weiter gibt es Sole/Wasser-Wärmepumpen, bei denen die Wärme mittels Erdregistern oder Erdsonden (Bohrungen) aus dem Boden geholt wird.

Wärmepumpen werden zur Gebäudeheizung, Warmwasserbereitung und bei den verschiedensten industriellen Verfahren eingesetzt. Innerhalb eines Kühlschrankes wird dem Inneren Wärme entzogen und nach Aussen abgegeben. Bei der Wärmepumpenheizung dagegen wird die Wärme von einem äusseren Medium aufgenommen und ins Innere von Gebäuden gebracht.

Gruß heiznix

Ich bin zwar kein Experte, aber hat Thermodynamik in diesem Beitrag nicht eine tolle Erklärung abgeliefert:

http://www.haustechnik-dialog.de/forum.asp?thema=55417

Gruß
Lukschi

Wiki hilft;-)

PS: hallo denkedran, hast auf meine letzte Antwort gar nict mehr reagiert....

@heiznix
du bekomst nur 4 von 5 punkten, du hast die direktverdampfung erdreich vergessen!
.
zusatzpunkte gibts für folgende formelerklärung:
Gaskonstante:

V * p = m * r * t

Na die kann ich ja liefern:

1. Die Formel lautet richtig: V*p=n*R*T

2. Erläuterung:

V: Volumen des Gases in Litern
p: der Druck des Gases in hPa
n: Stoffmenge des Gases in mol
R: allg. Gaskonstante = 83,14 l*hPa/mol/K
T: Temperatur des Gases in Kelvin

Die Formel gilt nur für ideale Gase und führt bei Betrachtung von Medien in der Nähe ihres Kondensationspunktes - wie bei Kältemitteln z.B.... - zu nicht zu vernachlässigenden Fehlern!

Dennoch lassen sich die Prinzipien des Joule-Thompson-Effektes damit aufzeigen:

Komprimiert man ein Gas, steigt sowohl Druck, als auch Temperatur und umgekehrt.

Bei der Kältemaschine nach Linde macht man sich den zusätzlichen Umstand zu Nutze, dass stark NICHT-ideale Gase sich unterhalb ihrer kritischen Temperatur durch Druck soweit verdichten lassen, dass bei gleichzeitiger Abfuhr der mechanisch eingebrachten Energie, die in Form von Wärme im Gas enthalten ist, der Taupunkt des Gases unterschritten wird. Dabei wird zusätzlich die Kondensationsenthalpie freigesetzt, die ebenfalls abgeführt werden muss, um das komprimierte Gas vollständig in die flüssige Phase zu überführen.

Unter den vorliegenden Bedingungen bleibt das Gas unter Druck weiterhin flüssig.

Wird es über eine Drosselstelle gezielt auf geringeren Druck entspannt, verdampft es und die zur Verdampfung erforderliche Energie (= die, die vorher als Kompressions- und Kondensationswärme abgeführt werden musste) muss wieder hinzugeführt werden.

Durch den jetzt geringeren Druck, reicht die Zufuhr von Energie auf geringerem Temperaturniveau, um das Gas zu verdampfen.

Das Gas wird vom Kompressor wieder angesaugt und erneut verdichtet, dabei wird wieder die Temperatur des Gases nach der oben gezeigten Formel erhöht.

Das hohe Temperaturniveau ist für Heizzwecke nutzbar, die zur Verdampfung erforderliche Energie kann durch große WT-Flächen und aufgrund des abgesenkten Drucks auf deutlich niedrigerem Level erbracht werden (Abkühlung der Wärmesenke).

Der Kompressor dient lediglich dazu, den Zustand höherer Ordnung (verdichtetes Gas) zu liefern. Die Energie, die zum Erreichen dieses Zustand erbracht werden muss, erscheint mit im Gesamtprozess auf der wärmeabgebenden Seite.



Gruß,

Ragnar Bogner

Oder einfacher:

Jetz stellen wer uns mal jaanz dumm und denken, ne Wärmepumpe wär eine umjestülpte Kühlschrank.

Wenn wer den einschalten, wirds drinne warm und draußen janz furchtbar kalt.

Gruß,

Ragnar Bogner

@bora33
hey, das gibt jezze nicht nur die innovativpunkte für die erklärung,
sondern auch gleich die erklärung der formel, ich bin platt!!!
200 punkte für bora33

Ach, ich red nicht mit euch, ich sprech nur mit Schotten.

Jetzt bin ich aber zu tiefst enttäuscht.
Kein Bernd Schlüter, kein Quehl, und vor allem kein Karl F. meldet sich hier zu Wort. Die wissen doch sonst alles ganz genau, und vor allem viel besser,


Gruß Klimahansel

besser als wer? besser als meine Oma sicherlich, aber besser als Klimahansel und Co. sicherlich nicht.

mfg
Quehl

Zur Veranschauung des Zusammenhangs von Druck und Temperatur hätte ich jetzt nicht die Formel Die V*p=n*R*T

sondern die allgemeine Gasgleichung (P1 x V1) / T1 = (P2 x V2) / T2 (Bernoulli? )oder das Gesetz von Gay-Lussac welches allerdings nur für konstante Drücke gilt herangezogen..

Sicherlich ist es genauer, bzw. wissenschaftlicher anstatt einfach mit Kg mit der Moll-Masse, Bolzmann-Konstante... etc.. Wärmeübergänge mit Differenzialen zu berechen..

http://de.wikipedia.org/wiki/Thermische_Zustandsgleichung_idealer_Gase
http://htc.physik.hu-berlin.de/~mitdank/dist/scriptenm/bernoulli.htm

Bei den geringen Temperaturdifferenzen dürfte es allerdings auch reichen die Sache in Stil von Handwerkern zu rechnen... da brauch ich nämlich zur Vergegenwärtigung nur einen Blick in mein altes Formelbüchlein (Formeln-Tabellen-Diagramme Klett-Verlag 1979) aus meiner Ausbildung zum Heizungsbauer zu werfen....

Die "basics" sind da allemal enthalten. Was nicht drinn steht ist die (theoretische) Berechnung von Leistungsziffern von Wärmepumpen.. Die wird nämlich nicht gemäß der Allgemeinen Gas-Gleichung berechnet sondern gemäß http://de.wikipedia.org/wiki/Carnot-Prozess

http://de.wikipedia.org/wiki/W%C3%A4rmekraftmaschine
Auch wenn hier bei Wikipedia mit (absoluten) Temperaturen gerechnet wird so kann man die Sache auch mit (absoluten) Drücken rechnen...


das aber werden hier bestimmte "Fachleute" offenbar nie verstehen..
Naja, dafür sind sie wenigstens, damit der Kompressor
nicht wegen Flüssigkeitsschlägen vorzeitig den Geist auf gibt, darauf abgerichtet worden dass wenigstens die Überhitzung stimmt.

Frage an die Fachleute: Wozu überhaupt "Unterkühlung"?

Unterkühlung ist eine feine Sache. Das flüssige kondensierte Kältemittel hat so an die 26C beim Heizvorgang einer Fußbodenheizung. Nun die Flüssigkeit hat einen gleichwertigen Wärmeinhalt wie Wasser.
Entzihe ich nun der Füssigkiet noch weitere 10C so habe ich bei ca. 300kg die in der Stunde im Kältekreislauf zirkulierendes Kältemittel mit einen energetischen Gewinn von ca. 3000kcal oder geich 3,5kw Energie.
Diese kann ich wie unser Prof. Horst Anton ehemals FH München mit einem Kondensator zu Lufterwärmung im Keller nutzen, der hat uns Kältetchnik gelehrt. Oder über einen Sauggaswärmetauscher, oder einer Zwischenstufe dem Kältekreislauf wieder zuführen. Also wie ein Turbolader in der Wärmepumpentechnik.

Warum ich muss nach dem Einspritzventil diesen Energiegehalt auch mitrunterkühlen, damit geht mir genau in diesem Bereich auch die Kühlleistung ab. Ich muss also die eigene Suppe auch noch runter-kühlen.
Das macht die Industrie nicht der Wärmetauscher kostet denen ja auch Geld. Die halten uns für etwas unwissend haben ja nur meist Heizungsbauer und Elektiker als Kunden.

Und wenn Sie nun endlich das Programm www.Solfay-Fluor.de herunterladen und sich mit dem Programm auseinander setzen, wird jeder genau mit der Zeit alle Parameter begreifen können.
Wir haben schlieslich auch unseren Beruf erlernt mit mindest 3 1/2 Jahren Lehrzeit und mit mindest 3 Praxisjahren mit darauffolgenden 2 Jahren Meisterkurs. Also das vom jetzigen Stand zu verstehen ist schon schwer, zumal in den Schulen Thermodynamik nicht gelehrt wird. Warum wohl?

Gruß Denkedran

Ah ha.. natürlich kann man durch Unterkühlung/ Überhitzung bei gleichem Massenstrom mehr Wärme transportieren.... Die Unterkühlung hat aber primär einen anderen Sinn..

Außerdem wundert es mich das in der Kälte-Branche immer noch mit kcal, Btu, Tonnen weise Eis gerechnet wird... Ing´s werden auf die Einheit Joule geeicht... auch völlig unpraktisch.. warum nicht einfach WATT?

Leider geht der Link nicht:http://www.solfay-fluor.de/

Ah ja,hier der richtige Link:http://www.solvay-fluor.com/
Mensch,Herr Piergalski,ich bin durchaus interssiert an den Wärmepumpengeschichten und will durchaus noch was dazulernen,aber bitte nicht auf die falsche Fährte locken.Danke.

Lieber Karl-F ich möchte meine Aussagen einem möglichst breitem Puplikum zukommen lassen.
Es gibt durchaus Heizungsbauer welche etwas älter sind und Spass haben sich der Technik WP zuwenden.
Als Ausbildungsmeister der Innung für Kälte und Klimatechnik hatte ich die Aufgabe meinen Schülern die Technik begreiflich beizubringen. Natürlich können wir uns auch in anderen Paramerten unterhalten.
Ich darf Ihnen auch mitteilen, wir hatten vor 30 Jahren noch Fachbücher mit welchem wir die Schüler komplett ausbilden konnten.
Nun haben sich inzwischen welche daran gemacht aus einem Text von einer Buchseite ein neues Buch zu schreiben. Natürlich bringt das Geld aber es kennt sich niemand mehr aus.
Die besten Fachbücher in der Kältetechnik kamen aus der ehemaligen DDR und inzwischen sind wir von so vielen Dampfplauderen verseucht, daß wir wieder auf den gesunden Menschenverstand zurückgreifen müssen.
Also wenn Sie ein Wissen über die Kältetechnik wünschen, so kaufen Sie sich die Bände 1 und 2 bei der
Fa. Schiessel Kältetechnik. Der Autor war bereits im Dresdner Kältekombinat lange Jahre tätig und bezeichnet diese Institution noch heute als Faultierfarm.
Wo kommen Sie mit ihrem Wissen her?

Gruß Denkedran

Zur Berechnung von Wärmepumpen, Kühlzellen, Kühllast gemäß VDI2078, Ventilauslegung, Wirtschaftlichkeitsberechnungen.. Simulationen usw. habe ich über 10 Programme kostenlos im Netz gefunden.. u.a. auch Solkane...

Außerdem gibt es hier noch ein Tool zur Auswahl von Frequenzumrichtern
http://www.abb.ch/product/ap/seitp322/ca19386a4d958412c1256dcf003d74ff.aspx?country=DE

Drehzahlreduzierung von bis zu 10% sind auch bei Scrollverdichtern problemlos möglich...
Dadurch wird die Stromaufnahme um ca. 28% gesenkt..

Ein Modulationsbereich von nur 10% ist zwar nicht viel. Wenn aber eine WP zu 90% der Heizperiode nur 72% der Nennbelastung verbraucht dürfte sich das doch irgendwie bemerkbar machen..

Was sagen die "Fachleute"?

Wo kommen Sie mit ihrem Wissen her?

Ich nur blöder Heizungsbauer. Mein Wissen kommt aus der "Berufsschule", vertieft habe ich das Wissen Ende der 80er durch eine Meisterausbildung... ein paar Fortbildungen... u.a. zum "Energieberater"..
Komisch fand ich an der Energieberaterausbildung (ein Kurs für Ingenieure ) dass da teilweise noch nichtmal das Niveau 3 Lehrjahr Heizungsbau erreicht wurde und trotzdem 30% der Ing´s und Architekten, die auf die Erstellung von Bafa-Gutachten getrimmt werden sollten, die Energieberater-Prüfung vor der HWK nicht bestanden haben..

Das hatte wohl hiermit zu tun:
Nun haben sich inzwischen welche daran gemacht aus einem Text von einer Buchseite ein neues Buch zu schreiben. Natürlich bringt das Geld aber es kennt sich niemand mehr aus.

Ist ja bemerkenswert, nur erkläre uns einmal nach deinem Wissenstand die Funktion einer Wärmepumpe.

Ich bin ja gerne bereit auf deine Vorschläge mit Praxis bezogen Anwendungen einzugehen.
Es gibt ja auch Raketen mit denen man zum Mond geflogen ist, sicherlich ist da auch ein Teil dabei das wir verweden könnten.

Gruß Denkedran

Wenn ich jetzt auf die Probe gestellt werden soll, bitteschön:

Aber nicht mit so einfachen Dingen wie: Wie funktioniert eine Wärmepumpe oder eine Auto, ein Fahrad, ein Verbrennungsmotor... (obwohl der Masse hier vermutlich noch nichtmal klar ist warum sie beim Fahradfahren mit ständig auf die Fresse fliegen...)

wie eine Wärmepumpe funktioniert ist mit Sicherheit auf über 1000 Web-Seiten beschrieben..
solle ich eine der Erklärungen hier hin kopieren?

Ich werde dir den Sinn der Unterkühlung erklären:

Würde das Medium nicht unterkühlt würde es bereits im Ex-Ventil zumindest teilweise in den gasförmigen Zustand übergehen. Das Ex-Ventil hätte eine Mischung aus Flüssigkeit und Gas mit unbestimmter Dichte zu regeln.. Ventile die das können gibt es nicht.

Zur Ventildimensionierung gibt es z.B. von Danfoss: "DANVEN Version 5.03"

Nun was machst Du wenn der Verdampfer um 20m höher lieget als der Kondenstaionssatz?

Ist dann deine Aussage auch schaut bei Danfoss nach?
So einfach lassen wir Dich nicht laufen.

Gruß Denkedran

Dann bau ich einen Kondensatabscheider aus einer Dampfheizung ein..

Fragen stellen kann jeder: Beantworte doch erstmal meine Fragen..

Karl-F

Das bringt es nicht recht weit im Wettsreit um die beste verständliche Darstellung. Somit schwächelst Du schon sehr nach den ersten Metern.


Gruß Denkedran

Mit preußischer Genauigkeit und schwäbischer Sparsamkeit


Wenn Du wissen möchtest wie eine Wärmepumpe funktioniert, dann nimm einen Buddel Weiswein, eingefüllt in eine filzummantelte Feldflasche und mach an einem heißen Juli- Tag auf Deinem Drahtesel einen Ausflug an einen warmen Badesee.

Bis Du angekommen bist, stellst Du fest, dass man den Wein irgendwie kühlen müsste. Enttäuscht wirfst Du die Flasche in das 26-grädige Badeseewasser. Aber auch Wein mit 26 Grad schmeckt nicht, also legst Du die nasse Filzfeldflasche neben Dich in die Sonne. Nach einiger Zeit brauchst Du unbedingt alohol und nimmst einen kräftigen Schluck mit der Überraschung, dass der Wein jetzt deutlich kühler ist.

Was ist geschehen ?
Das Wasser ist auf der nassen Filzflasche verdunstet und hat dabei offensichtlich den Wein gekühlt.
Soeben hast Du eine Kühlmaschine erfunden, oder haben das auch schon die alten Ägypter so gemacht ?

Wenn eine Flüssigkeit verdunstet bzw. gasförmig wird, wird aus der Umgebung Energie entzogen.

Also kühlen können wir jetzt schon nur heizen ?

Irgendwann schwingst Du Dich aufs Radel und willst nach Hause, stellst aber fest, dass die Reifen kräftig Luft benötigen. Beim Aufpumpen stellst Du fest, dass Deine Pumpe ziemlich heiß wird.
Eigentlich drückst Du doch nur Luft(Gas) zusammen und sonst nichts.

Natürlich kapierst Du sofort, wird ein Gas (in Deinem Fall Luft) zusammengedrückt, dann wird das Gas heiß. Damit könnte man doch heizen ?

Zuhause angekommen, willst Du Dir sofort für eine gemütliche Tasse Tee heißes Wasser machen. Nebenher gehst Du solange ins Hausforum, vergisst Dich, bist wie gefesselt und als Du in die Küche kommst, hängt das gesamte Teewasser an Deinen Küchenfliesen als Kondensat.

Mit preußischer Genauigkeit und schwäbischer Sparsamkeit willst Du sofort feststellen, wie groß der energetische Schaden ist, den Du angerichtet hast. Beim Gang zum Stromzähler stellst Du fest, dass Du 5-6 mal soviel Energie verbraucht hast bis das gesamte Teewasser zu Teewasserdampf wurde als wenn Du es wie bisher rechtzeitig von der Platte genommen hättest.

Jetzt macht Dein deutscher Erfindergeist mit Dir was er will, Du läufst zur Hochform auf, Du kombinierst.

Verdampft eine Flüssigkeit, braucht diese dazu sehr viel Energie, die sie aus ihrer Umgebung entzieht (Wasserkocher, Wein ) = kühlen. Die entzogene Energie wird offensichtlich im Gas (Wasserdampf) gespeichert.
Drückst Du das Gas (verdampfte Flüssigkeit) zusammen, erhitzt sich diese. = heizen.

Kühlst Du den Dampf (Gas) wieder ab, kondensiert dieser wieder und die enthaltene Energie wird dabei in vollem Umfang wieder frei (Teewasser kondensiert an Küchenfliesen).

Heute ist Dein Tag!
Jetzt hast Du alles beisammen.

Du rufst sofort im Forum an, wild entschlossen eine völlig neue Idee mit uralten Erkenntnissen umzusetzen.

Da es jetzt aber konkret zur Sache geht, sind die 2000 Onliner ziemlich ratlos, kaum eine Reaktion, kaum eine Antwort.

Endlich erklären sich Hansi und denknichtdran und letztlich sogar noch Heribert unter der Bedingung bereit , dass ihnen der Alte Bo , die Heizis und noch schlimmer die Stromer mit Rat und Tat zur Seite stehen um meine Idee in einer Maschine zu implementieren.

Du musst denen natürlich alles haarklein erklären wie’s geht.
Plötzlich wollen alle wieder mitmachen und jeder erklärt es so, dass sein Gehörn in bestem Glanze steht.

Also Hansi sag dem denknichtdran er soll nicht Wasser oder Luft nehmen, sondern einen Stoff (Kältemittel), der bereits bei mindestens –40 Grad kocht so wie Wasser es bei +100 Grad tut. Der Ofen soll doch auch noch bei – 25 Grad warm geben - oder?

Heribert, der sich wieder mal beklagt, dass er’s zusammen mit denknichtdran
am schwersten hat, den schickst Du zum Einkaufen:
4 Teile soll er bringen


1 Stück Pumpe um das Gas im Kreis herum zu pumpen und gleichzeitig so zusammenzudrücken, dass es schön heiß wird (Kompressor).

1 Stück Rohrsystem das dort ausgelegt wird, wo die Wärme entzogen werden soll (Verdampfer(Filzflasche)).

1 Stück Rohrsystem in dem das Gas später wieder flüssig werden soll (Verflüssiger oder Kondensator (Teewasser Küchenfließen))

1 Stück Ventil, das aus der Flüssigkeit wieder Dampf macht (Einspritzventil).


Also nachdem die Heizis und Stromer immer noch nicht begreifen wie es geht musst Du’s halt noch mal erklären.

Also Ihr ordnet alles im Kreis herum an.
Der Kompressor, dann der Verflüssiger, dann das Einspritzventil, dann der Verdampfer und alles miteinander mit Rohren zu einem Kreislauf verbunden.

Der Kompressor saugt aus dem Verdampfer das Kältemittelgas an und drückt es gleichzeitig so stark zusammen (über 20 bar) dass es sehr heiß wird. (100 Grad oder so).

Dann pumpt er das heiße Gas in den Verflüssiger.

Im Verflüssiger wird das Heißgas mit Wasser so gekühlt, dass das Gas bei hohem Druck flüssig wird. Das Kühlwasser wird dabei so warm, dass man über eine Fußbodenheizung damit ein Haus heizen kann.

Nach dem Verflüssiger gelangt das heiße Gas zum Einspritzventil, das immer soviel vom Gas (Kältemittel) in den Verdampfer einspritzt, dass dies im Verdampfer wieder vollkommen von flüssig zu gasförmig werden kann. Dazu braucht es wieder jede Menge Energie, die aus der Umgebung entzogen wird (Filzflascheà Wein).


Für die ganze Angelegenheit braucht man allerdings ziemlich lange, weil der Hansi mal wieder meint, dass er am besten alles alleine machen sollte und der Heribert schon wieder überlegt, wie er das ganze noch verbessern könnte wie es sonst keiner kann solange der denknichtdran eifrig mit der Missionierung der Heizis beschäftigt ist.

sorry,

ich habe ganz vergessen, wenn Du diese Anlage nicht bei Dir selber einbauen willst, dann schlage ich vor , dass Du die Anlage bei ManiKa ausprobierst, der ist lieber zu WP-s, jedenfalls nicht beim Quehl, der hat seinem Namen schon Ehre gemacht, wenn Ihr's nicht glaubt fragt seinen ersten Kompressor.

Damit's nicht langweilig wird

simplify

und bitte auf keinen Fall dem JoRY geben, der gibt seinen WP-s nichts außer ein bisschen Wohnraumabluft zu essen und verlangt dann von denen, dass Sie ein ganzes Haus heizen sollen.

Viele Grüße

simplify

@simplify
Schöne Erklärung. Ich versuch mich auch mal:

Ihr habt eine fachliche Meinung. Diese gebt ihr weiter. Danach wird sie auf ein niedrigeres Niveau "gepumpt", nach dem Prozess der Anfeindung durch Heribert ist doch denknichtdran taugt sie allenfalls noch dazu, andere zu verunsichern. Derart entspannt wird sie wieder der Meinungsbildung zugeführt.

@minimal

komm, bei allen Beteiligten gibt es doch keinerlei Zweifel über irgend etwas -oder ?

Grüße

simplify

also nochmals an minimal,

das hat mich jetzt doch etwas getroffen.

Ich denke, ich habe jetzt um das Ganze etwas unterhaltsamer zu gestealten, die über jeden Zweifel erhabenen und auch stärksten Vorumsteilnehmer herausgesucht für mein Aufsatz zur Faschingszeit.

Also ich hoffe nicht, dass da etwas falsch verstanden wird.

Viele Grüße

simplify

@simplify
die bildliche Erklärung ist klasse!....200 Punkte

hallo,

hat irgendjemand erfahrung mit der Brauchwasserwaermepumpe "WindOfen" von Haase?
Im speziellen mit der wartung einer solchen. Wir haben eine uebernommen, die bereits seit 15+ jahren in betrieb ist aber unseren Wissens noch nie gewartet wurde.

wie sieht's z.B. mit Entkalken etc. aus (sorry bin totaler Laie auf dem gebiet)

danke!!!