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  - Wärmepumpen

Hallo,

bei Blue Heart Energy scheint man langsam ernst zu machen. Für das seit langem angekündigte thermo-akustische Wärmepumpentreibwerk mit 6kW Heizleistung gibt nun einen pdf-Prospekt. Als Leistungszahl in Abhängigkeit vom Temperaturhub werden graphisch ~3,7 für B0/W35 und ~2,8 für B0/W55 in Aussicht gestellt.

Das rundliche Druckgefäß von etwa 55cm × 55cm × 55cm enthält Heliumgas von bis zu 60 bar. Durch den Druck am meisten gefährdet sind wohl die Durchführungen und Trennwände im Bereich der Wärmetauscher. Was würden eine sich entwickelnde Undichtigkeit oder ein plötzlicher Durchbruch hier bewirken - wären Ausstattung, Wände und Decke eines gemauerten Wirtschaftsraumes keinesfalls gefährdet?

Ob langlebige Sole-Wasser-Wärmepumpen mit solchen Leistungszahlen in vielleicht zwei Jahren einen nennenswerten Marktanteil erobern könnten?

F.

Die 60 bar sind gut zu händeln und wenn da etwas undicht wird ist ein lautes Strömungsgeräusch zu hören ohne weiteren Impact auf die Umgebung.

Ich werde das verfolgen ;-)

Welcher Teil einer Wärmepumpe wird denn da ersetzt, so für Laien?

Hallo,

ich habe mir dieses Konzept auf der letzten ISH angesehen.
Die "Kugel" ersetzt im Prinzip den Kompressor und das Expansionsventil, also die beiden mechanischenTeile die durch Kompression und Expansion den Temperaturhub ermöglichen. Das dabei notwendige Kühkmittel wird durch das Helium ersetzt. Es ist also weiterhin ein Wärmetauscher für die Wärmequelle notwendig, wo das Helium die Umweltwärme aufnimmt und ein Wärmetauscher für die Wärmesenke von dem die erhöhte Temperatur an die Heizung weitergegeben wird. Neu ist also der Tausch von mechanischen Komponenten durch elektronische Komponenten.
Damals konnte man mir keine (genauen) COPs nennen, die jetzt genannten sind ja nicht so tol..

Jürgen

Der größte Nachteil der blueheart-Bauart ist wohl,
dass sie statt Schallwellen 2 Hubkolben verwenden,
um das Gas oszillieren zu lassen.

Mit der Wartungsarmut ggü. "klassischen" WPs
wird das also noch spannend.

Das Gasthema betrachte - zumindest ich - als untergeordnet;
obwohl es natürlich auf der "Werbeseite" ganz oben steht....

Vielleicht rührt auch daher der "schlechte" Wirkungsgrad,
da wird ja doch sicher mehr verbraucht, als mit "Lautsprechern". (?)

Vorteil könnte natürlich der relativ große thermische Raum sein....

Grmmmbl. Hier ein korrigierter Link zu dem pdf-Prospekt.

F.

Um mal als Dipl. Ing. der Physik etwas Licht ins Dunkle zu bringen:
Die thermoakustischen Wärmepumpen gibt es im größeren Maßstab schon länger - vornehmlich aus den Niederlanden. Die Funktionsweise ist mit der eines Pulsgas Kühlers quasi identisch, nur umgekehrt genutzt. Hier eine ganz gute Erklärung im Video

Der Gag ist nun, dass die Enden der Kombination aus Kalt WT - Regenerator- Warm WT unterschiedliche Strecken und damit Laufzeiten zum Schallgeber haben, und so einen Phasenschieber gebildet wird, der im Video durch die Ausgleichsleitung zum Puffer realisiert wurde. Hier sind eigentlich nur das Pulsrohr über das große Volumen (Puffer) auf die Schallgeber kurzgeschlossen worden. Über die Frequenz hier rund um die 800Hz wird dann die Phasenverschiebung zwischen kaltem und warmen Ende der Kombination variiert und optimiert werden.

Als Arbeitsgas wird Helium verwendet, weil es durch seine enorme Wärmekapazität vom 5,2 kJ/kg K deutlich aus den anderen Gasen heraussticht, im Gegensatz zu 0,83 kJ/kg K bei CO2. (Siehe Wikipedia) Wasserstoff wäre noch besser, scheidet aber aus Sicherheitsbedenken aus. Aus diesem Vergleich ist ersichtlich, dass jedes He Atom pro Amplitude die vierfache Menge an Wärme aufnehmen und transportieren kann. Mit den Schalldruck (also Kolbenhub Tiefe bei gleicher Frequenz) steuert man die Menge von He Atomen, die sich tatsächlich auf dem Weg befinden. Arbeitsschalldrücke liegen hier bei Nennlast üblicher Weise im Bereich > 120 dB.

Und hier der extrahierte Link aus dem in dem Dokument abgebildeten QR-Code:
Werbefilmchen BlueHeart