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Wärmepumpe

Eine Wärmepumpe ist eine Maschine, welche mithilfe von technischer Arbeit, vorhandene Kälte zu Wärme umwandelt. Vereinfacht gesagt wird kaltes Wasser in warmes Wasser umgewandelt.
Diese Umkehrung der Wärmekraftmaschine wird als thermodynamischer Kreisprozess bezeichnet. Der Grenzfall der Wärmepumpe, welche auch Kraftwärmemaschine genannt wird, ist der linksläufige Carnotprozess. Bei einer elektrischen Beheizung wie zum Beispiel durch Heizstäbe, wird durch die Wärmesenke von Gewässern, Grundwasser, Boden oder der Luft, Wärmeenergie entzogen. Diese Wärme aus der Umgebung wird durch mittels eines elektrisch angetriebenen Kältemittelverdichters verdampft, welche als die so genannte Anergie bezeichnet wird. Durch diese eingesetzte elektrische Energie und Anergie, wird die nutzbare Wärmeenergie gebildet. Bei schon nur einem Watt Energie kann eine Temperatur von etwa 60 C° erlangt werden. Dieses Verhältnis bezeichnet man als Leistungszahl COP („Coefficent Of Performance“).

Es gibt drei folgende Bauformen von Wärmepumpen:

Zum einem ist es die Kompressions-Wärmepumpe, wo die elektrisch angetriebene, die Hauptanwendung von Wärmepumpen darstellt. Hier wird der physikalische Effekt der Verdampfungswärme, indem ein flüssiges Kältemittel in einem Kreislauf zirkuliert wird, genutzt. Des Weiteren gibt es bei der Kompressions-Wärmepumpe noch die durch Öl- oder Gasmotorenangetriebene Wärmepumpe. Als nächstes gibt es die Absorptions-Wärmepumpe, welche den physikalischen Effekt der Reaktionswärme, indem zweier ineinander löslichen Stoffe in einem Kreislauf bei geringer Temperatur absorbiert und bei höheren Temperaturen desorbiert werden, genutzt. Zum Schluss ist da noch die Adsorptions-Wärmepumpe ernennenswert, welche mit festen Lösungsmitteln im zyklischen Wechsel von Ad- und Desorption arbeitet. Bei diesem Prozess wird bei der Adsorption Wärme entzogen und bei der Desorption Wärme zugeführt.

Bei Wärmepumpen wird die Wärmenutzung meist in Heizungen mit Heizkörpern, Radiatoren, Fußbodenheizung oder Klima-Konvektoren benutzt.

 

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