Kompressionswärmepumpe

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Autoren
OldBo
23.08.2009
In Ein- und Zweifamilienhäusern werden meistens Kompressionswärmepumpen mit elektromotorischem Antrieb eingebaut. Sie arbeiten alle nach dem Prinzip, dass aus der Umgebungswärme auf niedrigem Temperaturniveau im Wärmetauscher (Verdampfer) aufgenommen wird.
Prinzip der Kompressionswärmepumpe
 Prinzip der Kompressionswärmepumpe
Der Kältekreis der Wärmepumpe mit typischem Druck- und Temperaturverlauf. Arbeitsmittel R134a, L7/W50
 Der Kältekreis der Wärmepumpe mit typischem Druck- und Temperaturverlauf. Arbeitsmittel R134a, L7/W50
Quelle: Ochsner
Innleben einer WP
 Innleben einer WP
Quelle: Ochsner
In Ein- und Zweifamilienhäusern werden meistens Kompressionswärmepumpen mit elektromotorischem Antrieb eingebaut.

Sie arbeiten alle nach dem  Prinzip, dass aus der Umgebungswärme auf niedrigem Temperaturniveau im Wärmetauscher (Verdampfer) aufgenommen wird. Dieser wird von einem Kältemittel durchströmt, welches bereits bei niedrigen Temperaturen verdampft. Ein Kompressor komprimiert den Kältemitteldampf, wodurch dieser auf ein höheres Temperaturniveau gebracht wird (ähnlich der Erwärmung einer Luftpumpe). Der Kompressor benötigt Antriebsenergie in Form von elektrischem Strom, Gas oder Dieselkraftstoff. In einem zweiten Wärmetauscher  (Kondensator), gibt der nun heiße Kältemitteldampf Wärme an die Heizung oder an die Trinkwassererwärmung ab. Die Abkühlung führt zum Kondensieren des Kältemitteldampfes. In einem Expansionsventil wird das noch unter Druck stehende Kältemittel entspannt, wobei es wieder abkühlt. Der Kreislauf beginnt jetzt von neuem.

Bei diesem Prozess (Kältekreislauf) werden in Abhängigkeit von Wärmequelle und Wärmeverteilsystem Jahresarbeitszahlen (COP) von 3 bis 5 erreicht, d. h. nur 1/3 bis 1/5 der gewonnenen Wärme muss als Antriebsenergie bereitgestellt werden, 2/3 bis 4/5 werden aus der Umgebungswärme aufgenommen.

Die Kältemittel sind heute ausschließlich FCKW-freie Kältemittel. Zum Einsatz kommen R410a, R134a, R407c, etc. sowie Propan (R290).

Kompressionswärmepumpen erreichen aufgrund der eingesetzten Kältemittel maximale Heizwassertemperaturen von ca. 55 °C (Höhere Temperaturen, speziell zur Trinkwarmwasserbereitung, sind mit R134a und R290 erreichbar) und das setzt Niedertemperaturheizsysteme voraus.

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