Wie Energieffizient sind Warmepumpen?
Erzeugt die kinetische Enrgie durch drehen der Rotorblätter soviel Wärme das die dann ein Haus heizen kann? Also ein umgedrehtrr "Lüfter" im Großformat oder sehe ich d a was falsch?
8 Antworten
Das siehst du leider total falsch.
Das Wesen einer Wärmepumpe (WP) ist nicht der Lüfter.
Sondern ein Kreisprozess mit einem Kühlmittel, das zusammengedrückt und entspannt wird.
Beim Zusammendrücken entsteht Wärme.
Beim Entspannen entsteht "Kälte".
Die Kälte wird beim Heizen durch Umweltwärme wieder ausgeglichen, deshalb resultiert beim Heizen ein Gewinn, man bekommt mehr Wärme, als man mit Strom hineinsteckt. Deshalb ist das sehr effizient, weil man gratis Umweltwärme beziehen kann.
Genau so funktioniert auch ein Kühlschrank oder eine Klimaanlage.
Beim Kühlen nutzt man einfach die kalte Seite der Wärmepumpe, und bläst die Wärme in die Umgebung. Und die Umgebung kühlt die Warmseite wieder runter, so dass man weiter kühlen kann.
Das Prinzip der Wärmepumpe ist ein anderes, als Du es beschreibst: bei einer Luftwärmepumpe wird die vorhandene (Rest)Wärme der Umgebungsluft entzogen. In einem Kältekreislauf wird diese Wärmeenergie durch Verdampfen eines Kältemittels und Komprimieren des dabei entstehenden Gases transportiert. Für die Kompression des Gases wird elektrische Energie benötigt. Jedoch steht bei niedrigeren Aussentemperaturen weniger Wärme in der Umgebungsluft zur Verfügung als bei höheren - daher wird mehr elektrische Energie benötigt, um dieselbe Wärmemenge für den Innenraum zu erzeugen. Unter optimalen Bedingungen (etwa 20 Grad Aussentemperatur - dann braucht man allerdings ohnehin keine Wärmepumpe) können so aus 1kWh elektrischer Energie bis zu 5kWh Wärmeenergie erzeugt werden. Das Verhältnis von aufgewandter elektrischer Energie zu erzeugter Wärmemenge bezeichnet man, über das Jahr gemittelt, als Jahresarbeitszahl (JAZ). Die JAZ ist sowohl von äusseren Bedingungen (Aussentemperatur am Standort der Wärmepumpe) als auch inneren Bedingungen (Dämmung des Hauses, benötigte Vorlauftemperatur für die Heizungen) abhängig. Daher können Wärmepumpen sowohl sehr effektiv sein (JAZ 4) als auch sehr ineffektiv (JAZ 1,5). Bei einer JAZ von 1 ist eine Wärmepumpe ein sehr teurer Tauchsieder…
Es ist nicht der Ventilator, der den Kern der Wärmepumpe ausmacht.
Eine Wärmepumpe ist im Kern ein Kompressor, der ein Gas komprimiert und die dabei entstehend Wärme auf der einen Seite einer Nutzung zuführt. Ist das Gas abgekühlt, läßt man es entspannen, wobei es aus der Umgebung Wärme aufnimmt. Hat es sich ausreichend erwärmt, wird es wieder komprimiert und so der Kreis geschlossen.
Im Kühlschrank wird dies Verfahren genutzt, um Wärme aus dem Innenraum des Kühlschrankes nach draußen zu transportieren. Ebenso bei der Klimaanlage im Sommer.
Die Wärmepumpe dreht das nur um und transportiert Wärme von draußen nach drinnen. Die Differenz der Temperaturen entscheidet über den Wirkungsgrad. Mit eine Wärmepumpe kann ein Heizungskreislauf auf maximal 45°C erwärmt werden, was die Einsatzmöglichkeiten stark einschränkt. Das geht nur bei Fußbodenheizungen und lohnt sich nur in perfekt gedämmten Häusern.
Radiatorenheizungen brauchen eine Temperatur von 75°C, das schafft keine Wärmepumpe mit vertretbarem Aufwand. Deswegen taugt dies System bei Bestandsbauten nicht.
Ach so, wir haben Radiatoren, da funktioniert das mit Wärmepumpe.
Kann ich nicht sagen. Das sind Mehrfamilienhäuser, die Heizkosten werden umgelegt.
Ich habe die Energiespezifikation gefunden. 79 kWh pro Quadratmeter und Jahr. Na ja, die Häuser sind 40 Jahre alt, heute baut man vermutlich energiesparender.
Eine Wärmepumpe macht das, was ihre Bezeichnung sagt: sie entnimmt der Außenluft Wärme und pumpt diese ins Haus hinein.
Wie effizient sie dabei ist, hängt von der Außentemperatur sowie der Heizung im Haus ab. Fußbodenheizung und gut isolierte Wände sind da von großem Vorteil. Die Pumope an sich braucht Strom, damit sie läuft. Unter günstigen Umständen kann dann über 5 mal so viel Wärmeenergie von Außen nach Innen gepumt werden wie Strom zum Pumen verbraucht wird.
Handelsübliche Wärmepumpen pumpen im Jahresdurchschnitt etwa die 3-fache Wärmemenge ihres Stromverbrauches von Außen nach Innen.
Bei extrem niedrigen Temperaturen wird die Wärmepumpe ineffizient. Da ist dann eine Zusatzheizung erforderlich. Besonders effizient ist sie im Herbst und Frühling, wenn die Außentemperaturen so um die plus/minus 10 °C betragen. Die Effizienz kann durch zusätzliche Wärmekollektoren auf dem Dach gesteigert werden.
Wie effizient sie dabei ist, hängt von der Außentemperatur sowie der Heizung im Haus ab. Fußbodenheizung und gut isolierte Wände sind da von großem Vorteil. Die Pumope an sich braucht Strom, damit sie läuft. Unter günstigen Umständen kann dann über 5 mal so viel Wärmeenergie von Außen nach Innen gepumt werden wie Strom zum Pumen verbraucht wird.
Wieso hängt es von der Außentemperatur und der Heizung im Haus ab?
Wieso sind gut isolierte Wände vom Vorteil?
Ist dann nicht der Energieerhaltungssatz verletzt?
"Bei extrem niedrigen Temperaturen wird die Wärmepumpe ineffizient. Da ist dann eine Zusatzheizung erforderlich. Besonders effizient ist sie im Herbst und Frühling, wenn die Außentemperaturen so um die plus/minus 10 °C betragen. Die Effizienz kann durch zusätzliche Wärmekollektoren auf dem Dach gesteigert werden."
Was sind Wärmekollektoren und warum`?
Je geringer die Temperaturdifferenz ist, die die gepumpte Wärme überwinden muss, umso geringer ist der elektrische Aufwand dafür. Gut isolierte Wände und eine Fußbodenheizung führen dazu, dass die Vorlauftemperatur der Heizung relativ niedrig bei um die 30 - 40 °C gehalten werden kann. Bei schlecht isolierten Wänden und klassischen Heizkörpern braucht man 70 - 80 °C, damit die Bude ausreichend warm wird.
Was sind Wärmekollektoren und warum`?
Wenn man Wasser mit 10 °C als Wärmequelle hat anstatt Luft mit - 10 °C verringert das die Temoeraturdifferenz und erhöht die Wirksamkeit.
" Gut isolierte Wände und eine Fußbodenheizung führen dazu, dass die Vorlauftemperatur der Heizung relativ niedrig bei um die 30 - 40 °C gehalten werden kann. " Wieso?
Aber wieso muss sie weniger Temperaturdifferenz überwinden und warum ist das einfacher?
Wieso verringert das die Temperaturdifferenz?
Wieso verringert das die Temperaturdifferenz?
Die Differenz ist nun mal bei 30 °C - 10 °C geringer als bei 80 °C - 10 °C.
Und wieso macht das einen Unterschied? Wieso muss sie die überwinden?
Die Wärme wird bei der tiefen Temperatur entnommen, auf eine höhere Temperatur gebracht und dann mit hoher Temperatur im Haus zum Heizen verwendet.
Das ist eben ein Unterschied, wie der ob du eine Getränkekiste vom Keller ins 5. Obergeschoss schleppst oder nur vom Hauseingang in den 1. Stock.
ja, das siehst du falsch.
1. Jemand der denkt ein Lüfter (Ventilator) kühlt, der denkt nur halb. Ein Luftstrom, der z.B. beim Menschen auf die Haut trifft, beschleunigt das Verdampfen des Schweißes (auch wenn man den Scheiß nicht bemerkt, die Haut ist immer feucht).
Zum Verdampfen von Flüssigkeiten wird Energie gebraucht und die wird eben auch der Haut entnommen, das kühlt. Die abtransportierte Luft hat die Energie aufgenommen, sie ist wärmer als vorher. Das kommt sicher auch von der Energie, die der Ventilator aus Strom beim Drehen verbraucht, vorrangig aber von der Haut.
(Setze eine Ventilator vor einen trocknen Gegenstand, z.B. ein Thermometer, die Temperatur sinkt nicht.)
Eine Wärmepumpe entzieht einfach der Umgebungsluft oder aber einem See ... die Energie, so dass die Temperatur erhöht wird. Nun werden dafür aber keine Ventilatoren, sondern Kompressoren, vergleichbar mit einem Kühlschrank (fasse mal hinten die Rippen an) benutzt.
Ein Kühlschrank entzieht den eingelagerten Dingen die Energie.
Sonderbar. Unsere Heizung und Warmwasser werden durch Wärmepumpe erwärmt. Das Wasser hat deutlich mehr als 45 Grad. Das System wurde allerdings schon ursprünglich so installiert.