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.