Nur die Wärmepumpen heizen und kühlen gleichzeitig. Für diese Geräte werden die Erwärmung bei niedriger Temperatur und die Kühlung bei hohen Temperaturen als günstig angesehen. Der Wirkungsgrad, der Leistungsindex dieser Wärmepumpen, wächst exponentiell mit der sich nähernden Verdampfungs- und Kondensationstemperatur. Wärmepumpen arbeiten bei voller Leistung (insbesondere im Bereich Kühlen, Kühlen) ausschließlich zu einem Bruchteil ihrer gesamten Betriebszeit. Meistens arbeiten sie mit halber Last. Aus diesem Grund sollte die Aufmerksamkeit eines Anlegers nicht nur auf den Gesamtwirkungsgrad bei maximaler thermischer Last gerichtet werden, sondern gleichzeitig auf den saisonalen Wirkungsgrad, der die Fähigkeit des Kühlkreislaufs beinhaltet, sich an die Teillast anzupassen.
Aufteilung der Wärmepumpen
Unter einer Wärmepumpe ist ein Gerät zu verstehen, das aus der äußeren Umgebung gewonnene Niedertemperaturenergie nutzt, zu der der Zugang zu uns fast unbegrenzt ist. Die Wärme wird aus Luft, Boden (bodengekoppelter Wärmetauscher, Erdwärmepumpe, Erdwärmepumpe, Erdwärmebohrung) und Wasser entnommen, während gleichzeitig die Wärme vom unteren Temperaturniveau an die höhere Temperatur abgeführt wird Niveau. Die Wärmepumpe erzeugt keine Energie, sondern pumpt sie nur auf die höhere Wärmestufe und verbraucht dabei eine gewisse Menge an elektrischer Energie. Wärmetauscher verbrauchen etwa 1/4 der elektrischen Energie, der Rest wird Wärme übertragen.
Abbildung Beschreibung: GRUNDSATZ DER WÄRMEPUMPENBETRIEB (Äußere Umgebungsenergie 3/4), Kompression, Antriebskraft (elektrische Energie 1/4, Wärmeeinstrahlung in das Heizungssystem 4/4, Expansion, Verdampfung, Kondensation)
Das Funktionsprinzip in der Wärmepumpe
Der COP-Index (Leistungskoeffizient) bezieht sich auf den Wirkungsgrad einer Wärmepumpe – den Heizfaktor. Dies wird als die Leistungsabgabe eines gegebenen Geräts unter Berücksichtigung genau spezifizierter Temperaturen sowohl des Primär- als auch des Sekundärkreislaufs betrachtet, so beispielsweise Verdampfungstemperatur und Kondensationstemperatur, gegebenenfalls der Außentemperatur und der Temperatur des Heizmediums. Die Gesamtleistung der Wärmepumpe ist nicht als konstanter Wert zu verstehen, jedoch ändert sich die Gesamtleistungsrate unter Beachtung der Betriebsbedingungen. Für die Gesamtheizrate des Geräts ist die Nennkühlleistung eines bestimmten Verdichters am wichtigsten, die von der Gesamtleistung, der Nennleistung eines Elektromotors, der konstruktiven Auslegung des jeweiligen Verdichters und den Temperaturen der wärmeleitenden Medien des Geräts abhängt Primär- und Sekundärkreisläufe.
Der Gesamtkoeffizient der Leistung – COP zählt zu den dimensionslosen Indexwerten und wird daher mit einer Zahl dargestellt. Das gebräuchlichste Szenario ist die Darstellung des COP – Heizfaktors (Heizungs – Saisonleistungsfaktor HSPF) oder des Leistungskoeffizienten innerhalb des Intervalls von 2 und 5. Jedenfalls ist der angegebene Wert für den Heizungs – Saisonleistungsfaktor – HSPF a Der theoretische Wert, der reale, der jährliche Heizfaktor, liegt häufig im Bereich von COP 2 – 3,5. Zum Beispiel ist die Heizperiode in der Slowakei unter Berücksichtigung des Datums des langfristigen Durchschnittstemperaturen der Außentemperaturen 230 Tage mit einer mittleren Temperatur während Tagen, an denen eine Erwärmung bei 4,6 Grad Celsius unverzichtbar ist. Warum sind theoretische und reale Heizfaktoren so unterschiedlich? Der tatsächliche Heizfaktor muss alle anderen Energien in seinen Wert einbeziehen, wie zum Beispiel für den korrekten Betrieb der Wärmepumpe benötigte elektrische Energie und nicht nur den für den Betrieb des Kompressors benötigten Strom. Die Temperatur des erhitzten Wassers ist daher der wichtigste Faktor für die Gesamtleistung und Effizienz eines bestimmten Geräts.
Wärmepumpen Luft / Wasser
In jüngster Zeit eine der am weitesten verbreiteten Arten von Wärmepumpen. Die Gewinnung von Wärmeenergie aus der Luft ist für die Installation und den daraus resultierenden Betrieb die einfachste und nicht selten finanziell die am wenigsten anspruchsvolle Lösung. Die Luft ist zu jeder Zeit überall präsent – allgegenwärtig. Ein versteckter Nachteil ist jedoch ein ausgedehnter Temperaturbereich bei sich ständig ändernden Jahreszeiten und sehr niedrige Temperaturen in der Wintersaison. Gegenwärtige Wärmepumpen arbeiten mit einem sehr hohen Wirkungsgrad bis zu einem Temperaturbereich zwischen -25 Grad Celsius und + 35 Grad Celsius. Wir kennen zwei Arten dieser Wärmepumpen, SPLIT und KOMPAKT. Die am häufigsten gelieferte Wärmepumpe ist die vom Typ SPLIT. Unser Unternehmen hat den slowakischen Markt mit einem einzigartigen System der Wärmepumpe versorgt, das mit einem voll ausgestatteten Kontrollraum / Bedienfeld / Nebenaggregaten ausgestattet ist. Dieses System benötigt ungefähr 1 Quadratmeter Grundfläche in der betreffenden Anlage / Einheit.
Diese Wärmepumpe kann beispielsweise mit einem Warmwasserofen, einem Kaminofen, einem Festbrennstoffkessel, einem Gaskessel und allem, was als All-in-One-Einheit montiert werden kann, gepaart werden. Durch dieses Montagesystem kann die Wärmepumpe das Wasser sowohl für die Zentralheizung als auch für die Warmwasserbereitung erwärmen. Andererseits ist es nicht möglich, Räume zu kühlen und zu klimatisieren. Wenn Sie die Wärmepumpe für die Kühlung von Innenräumen von Gebäuden verwenden möchten, z. B. eine Kühldecke, müssen Sie eine Wärmepumpe verwenden, die mit einem Hydro-Modul ausgestattet ist. Dieses Gerät kann folglich entweder heizen oder abkühlen.
Wärmepumpen Erde – Wasser
Diese Arten von Wärmepumpen sammeln von der Erde ein niedriges Potential.
Bodensammler
Horizontale Kollektoren werden horizontal in einer Tiefe von 1,2 – 1,5 Metern unter der obersten Erdoberfläche aufgestellt. Sie sammeln die Wärme aus dem Boden und verteilen die Wärme mit Hilfe von Wärmeträger (Wasser – Ethylenglykol) an die Wärmepumpe. In Anbetracht der Gesamtfläche, die für den Kollektor benötigt wird, ist dieses System sehr anspruchsvoll. Die Fläche muss zwei- bis dreimal größer sein als die beabsichtigte zu beheizende Fläche des Gebäudes.
Geothermische Brunnen, vertikale Bohrungen
Geothermische Sonden / Sonden (ein Paar von Rohren, eventuell mehr) werden in der Bohrung in einer Tiefe von 50 – 100 Metern angebracht, von denen die Wärme mit Hilfe des Wärmeträgermediums (Wasser – Ethylenglykol) gesammelt und verteilt wird Erde in die Wärmepumpe. Geothermische Brunnen, vertikale Bohrungen oder die sich daraus ergebenden Installationen erfordern wenig Platz und sind platzsparender, während sie im Vergleich zu den horizontalen Kollektoren stabiler sind. Die Aufnahmekapazität der Erdsonden / -sonden unterscheidet sich je nach Gelände und liegt zwischen 30 und 100 Watt pro Meter geothermischer Fläche.
Die effizienteste aller Wärmequellen ist das Grundwasser, dessen Temperatur stabil bleibt und der Jahreszeit entsprechend dem Wetter nahezu konstant bleibt und zwischen 8 und 14 Grad Celsius liegt. Mit diesen Temperaturen erreicht die Wärmepumpe eine noch höhere Leistung, wobei der Verbrauch niedriger ist und das bedeutet, dass die Betriebskosten im Vergleich zu Erdkollektor – Erdschleife, Vertikalsonde / Sonde oder Erdwanne gespart werden. Das Prinzip besteht darin, das Grundwasser von der Sammelstelle (Brunnen) in die Wärmepumpe zu pumpen, wo die Wärmeenergie eingeschlossen wird und tatsächlich später in die Einschlussbohrung (Brunnen) zurückgeführt wird. Der Abstand der Bohrungen hängt von den gegebenen Krustenschichten und der Menge des gepumpten Wassers ab, da beide Bohrungen intakt bleiben und sich gegenseitig nicht beeinflussen. Bei gewöhnlichen Familienhäusern beträgt die empfohlene Entfernung mindestens 10 Meter.