Wärmepumpe?!

Ich habe nie begriffen, warum eine Luft-Wärmepumpe toll sein soll.
Die Erdwärmepumpe kann ich ja noch verstehen, rein physikalisch.

Wo soll der Unterschied sein zu einer Luft Wärmepumpe und dem folgendem Fall :


Ich wandel den Strom durch eine Heizschleife 1 zu 1 in Wärme um!!!
Im Haus! Die Luft die mein Haus umgiebt, wärmt dieses Haus auf die Außentemperatur auf, der Rest wird vom Strom erledigt.


Wo bitte ist da der Unterschied zur Luft Wärmepumpe???

 

aua aua aua

 

Dufteman,

Du findest ein paar THZ Betreiber im Wärmepumpenforum von www.haustechnikdialog.de/forum.asp

Allerdings habe ich da noch keinen gesehen, der die "neue" 403 hat, nur 303 Betreiber. Kann sich aber natürlich jeden Tag ändern :-)

Ein Bekannter hat sich gerade die THZ 303 in sein KfW40 Haus gebaut. Leider konnten wir ihn noch nicht besuchen, also habe ich das Ding noch nicht live gesehen. Die Steuerung macht jedoch einen guten Eindruck und Tecalor baut ja schon eine ganze Weile Wärmepumpen.

Achte beim Einbau besonders auf zwei Dinge:
a) Schallentkopplung der WP und der Lüftungsschächte voneinander und von Bauteilen
b) Auslegung der Fußbodenheizung. Die FBH sollte auf eine maximale Vorlauftemperatur von höchstens 35°C, besser nur 30°C ausgelegt werden.

Ein paar Tips:
http://hendrik42.twoday.net/stories/949379/

Gruß, Hendrik

 

@peterr

also die Luft-Wärmepumpe wandelt nicht 1:1 sondern etwa 1:3 um. Sonst würde sie ja wohl keinen Sinn machen. Außerdem in der Anschaffung preiswerter als die Erdwärme, weil die Bohrung entfällt und für viele damit die bessere Wahl. Erdwärme ist natürlich effektiver.

Aber jeder macht da seine eigene Rechnung, was für ihn besser ist.

 

auauauaua

genau das kann ich nicht nachvollziehen.

Ich bitte um Erklärung! Ich kann ein KW Strom in genau ein KW Wärme umwandeln, wenn ich den Strom durch nen Heizdraht schicke.

Was die Luft Wärmepume macht, ja das kenn ich nur zugut. Deshalb hab ich den Sinn bis heute nicht begriffen.


Luft Wärmepumpe : Ich kompriemiere das Gas, führe die Wärme ab. Ich dekompriemire das Gas, es wird kalt, lass es von der Außenluft erwärmen, und sende es wieder zur Kompression.

Wo ich da nur irgendetwas gewinne, bleibt nicht nur mir bis heute schleierhaft.

Ich kann maximal die Temperatur der Außenluft erreichen und dies dann zur Wärmeerzeugung koprimieren!

Diese Temperatur habe ich aber immer auch in meinem Hause, da diese wohl kaum unter die Außentemperatur fallen kann.

Der Faktor 1 zu 3 bei der Wärmepumpe auf Außenluftbasis bezieht damit immer den Wärmegewinn mit ein, der aufgrund der Außenlufttemperatur herrscht.

 

@Peterr
Zitat: Was die Luftwämpepumpe macht kenne ich zu gut....

Das Prinzip ist doch ganz einfach. Ich nutze den Temperaturunterschied zwischen angesaugter (Umgebungs-)Luft und Abluft. Damit ich eine Temp. bekomme mit der ich einen Heizkreis betreiben kann, muss ich diese komprimieren wofür ich el. Strom aufwenden muss.

Bsp.:

- Zuluft +10°C, wird komprimiert auf +30°C
- Diesen +30°C entziehe ich 10K, ergibt also 20°C
- Die 20°C werden dekomprimiert und die Abluft beträgt 0°C
- Die Abluft wird durch Umgebung wieder auf +10°C erwärmt

Man könnte das noch detaillierter aufschlüsseln und auch Verluste im Verdampfer und Verflüssiger berücksichtigen. Die Zahlen dienen auch nur der Darstellung.

Der Aufwand an el. Strom ist also abhängig von der Zulufttemperatur und der benötigten Heizkreistemperatur, sprich dem Delta T das ich durch Komprimieren erzeugen muss. Je höher das Delta (niedrige Außentemperatur und/oder hohe Heizkreistemperatur), um so mehr Strom muss ich aufwenden und um so schlechter wird der Wirkungsgrad.

Eine moderne Luft-WP holt bei einem Delta von 25K (Bsp.: +10°C Zuluft, +35°C Heizkreis Vorlauftemp.) etwa 2/3 der Energie aus der Luft, also bei 3kW Heizleistung sind nur etwa 1kW el. Strom erforderlich.

Wen´s interessiert, auf den Webseiten der Herstellern sind meist umfangreiche Infos vorhanden. Dort kann man nachlesen.

Gruß
Ralf

 

na ja
man nutzt viel mehr den thermodynamischern hebel des kälteprozesses.

daher heißt es auch nicht wirkungsgrad sondern leistungszahl.

der ideale carnotprozess ist dabei eine orientierungshilfe.

das habe ich auf die schnelle gefunden.:

http://f19.parsimony.net/forum34287/messages/21435.htm

 

Na gut, beim nächsten Mal dann die Erläuterung für die Experten. Ich wollte an sich keine Doktorarbeit schreiben. Sonst beginnen wir ganz vorne bei den Aggregatzuständen, Wechsel von Aggregatzuständen, Verdampfungswärme, und irgendwo gab´s nochwas mit inneren Energien usw. Ist schon lange her.
Da kann man viel schreiben, doch ob´s der Leser auch versteht?

Gruß
Ralf

 

Aber bei der im Beispiel genannten Aussentemperatur von 10 Grad habe ich in modernen Häusern doch fast keine Heizung nötig, oder? Spannend wird es doch erst bei tieferen Temperaturen, und dann ist die Ausbeute nicht mehr so gut?

 

Also das mit der Leistungsumwandlung : 1Kwatt Stromm in soundsoviel Kwatt Wärme kann ich auch ohne WP.


Ich mach die Fenster auf und lass 18 Grad warme Luft rein. Damit habe ich OHNE ein Kwatt reinzustecken gaaanz ganz viele Kwatt in mein Haus geholt.

So und nicht anders hört sich für mich die LUFT Wärmepumpe an.

 

@tp17
Das mit den 10°C war doch nur ein Beispiel. Luft WP funktionieren auch bei -10°C, das Prinzip bleibt immer gleich. Ich hatte auch auf das Delta T hingewiesen, und darin liegt das Problem. Je größer das Delta, desto schlechter der Wirkungsgrad (Leistungszahl...damit auch "Quelle" zufrieden ist).

@Peterr
Totaler Unsinn. Es geht doch darum, daß ich auch bei niedrigeren Außentemperaturen noch ein Temperaturniveau erreiche mit dem ich die Räume erwärmen kann. Natürlich kann ich bei vorhandenen 10°C Raumtemperatur durch Öffnen der Fenster bei einer AT von 18°C, den Raum erwärmen. Was mache ich aber wenn es draussen 0°C hat und ich in meinem Raum 20°C haben möchte? Dann viel Spaß bei offenen Fenstern.

Und noch etwas, man hat dann durch die offenen Fenster keine kW in sein Haus geholt sondern höchstens kWh. Zwischen Leistung und Arbeit besteht ein kleiner aber wesentlicher Unterschied.

Gruß
Ralf

 

In einem Kühlschrank wirds doch auch kälter als es in der Küche ist. Und die Energie, die beim Abkühlen im Kühlschrank entzogen wird, heizt die Raumluft in der Küche auf, diese wird also wärmer.
Im Fall der Luft-Wärmepumpe zur Hausbeheizung ist jetzt das Innere des Kühlschranks die Außenluft im Freien, und die Küche die wärmer wird, das Haus selbst.
Man macht es draußen also noch kühler als es ohnehin schon ist und dafür wirds drinnen wärmer.

War das jetzt einfach genug ;-) ?

 

@rb

Ich weiss schon, dass die +10 Grad nur ein Beispiel waren. Aber: Wenn der Wirkungsgrad schon bei +10 Grad nur 1/3 ist (wo doch +10 fast "warm" ist), da muss es doch bei -10 nicht mehr sehr effektiv sein, oder?

 

Nein, ist sie auch nicht. Der große Vorteil der Luft-WP liegt im Preis: Luft ist überall zu haben und macht auch bei Leckagen keine großen Scherereien (ok, Mg-Giessereien sehen das anders, aber wir bleiben beim Haus). Der Anschaffungspreis einer Luft-WP ist dadurch niedriger, bei höheren laufenden Kosten pro kWh Wärme.

Argument, insbesondere bei KFW40 oder weniger-Häusern ist, dass sich die höheren Anschaffungskosten einer Grundwasser-WP oder Erd-WP durch die niedrigeren Betriebskosten wegen der insgesamt kleinen benötigten Wärmemenge nicht mehr kompensiert werden, die Systeme also teurer bleiben.

Knackpunkt dabei ist und bleibt natürlich die Projektion der Energiekosten über die Laufzeit: Stagnierende Energierpreise oder niedrige Inflation begünstigen die Luft-WP, hohe Inflationsraten (und evtl. günstige Rahmenbedingungen) die GW-WP und die Erd-WP. Ist also Kaffeesatzlesen.

Interessant könnt eine Luft-Wp zusammen mit einem größeren Erd-Wärmetauscher sein, der die Luft im Winter vorwärmt und damit die Leistungsziffer erhöht. Ist aber zusätzlicher Bauaufwand (der aber evtl. erst einige Jahre später zugefügt werden kann).

So, jetzt reichts aber erstmal

Grüße

Holger

@peterr: Bitte einfach mal informieren, im Internet sollte sich genug Material über WPs finden lassen (ned die bunten Bildchen der Hersteller, eher in der Wikipedia, oder Hochschulseiten)

 

Eine WP "heizt" nicht in dem Sinne wie ein Ofen heizt oder wie eine Herdplatte heizt.

Eine WP "pumpt Energie" von der einen Seite (Luft, Wasser, Sole) zu der anderen Seite (Wasser im Speicher oder FBH) und zwar egal wie die Temperatur auf der einen oder anderen Seite ist (solange nicht der absolute Nullpunkt von 0 Kelvin erreicht ist oder die Anlage eingefroren ist :-).

Das ist total coole Physik und heißt Carnot Prozess.
http://de.wikipedia.org/wiki/Carnot-Maschine

Je kleiner der Hub zwischen Quelle und Senke, desto effizienter.

Bei Integralsystemen wie der Nibe Fighter Baureihe wird durch einen Kompressor / Wärmetauscher sowohl Warmwasser als auch Heizwasser erwärmt. Dazu wird ein Umschaltventil zwischen den beiden Kreisen eingesetzt.

Wenn die WP über in den WW-Speicher "pumpt", dann dreht sie die 100 bis 200l darin quasi(*) solange um (Rücklauf rein, Vorlauf raus) bis sie das Wasser auf Soll hat, also z.B. 50°C. Mit jeder "Umdrehung" gibts 3-5°C oder so dazu. Da der Speicher ganz ordentlich isoliert ist, 200l nicht viel sind und ein WW-Speicher selten nur 10°C hat, wenn die WP einschaltet, geht das sehr schnell.

Wenn die WP in die FBH "pumpt", dann dreht sie die vielen Liter Heizwasser solange um, bis sie das Wasser auf Soll hat, also z.B. 35°C. Mit jeder Umdrehung gibt es nur 1-3°C dazu, weil die FBH "riesig" ist und natürlich die Energie ans Haus abgibt. Deswegen kann es sein, dass bei niedrigen Außentemperaturen die WP auch mal 16 oder 20 Stunden läuft um das Haus warm zu halten. Oder ein Heizstab benötigt wird.

(*) natürlich wird das Warmwasser nicht durch die WP gepumpt, das bleibt schön im (sauberen) Speicher :-)


Die Kühlschrankanalogie...
...funktioniert bei meinen Bekannten ganz gut: "Der Kühlschrank macht drinnen kalt und draußen wärmer (braucht ja z.B. Abluftgitter in Küchenplatte) und die WP macht draußen kälter und drinnen warm."

Wenn ich dann noch sage "und 0° Celsius sind ja immernoch 273° Kelvin, also jede Menge Energie!" dann fällt der Groschen bei denen, die noch nicht alles Grundschulwissen verdrängt haben :-)

Gruß, Hendrik

 

@tp17
Das ist soweit richtig. Ich hab´mal schnell in die technische Beschreibung einer Luft WP geschaut. Also nochmal ein Beispiel.

Bei AT +15°C und HK +35°C -> Leistung 17kW, COP 3,6
Bei AT +10°C und HK +35°C -> Leistung 14kW, COP 3,5
Bei AT + 7°C und HK +35°C -> Leistung 13kW, COP 3,4
Bei AT + 2°C und HK +35°C -> Leistung 11kW, COP 3,0
Bei AT - 7°C und HK +35°C -> Leistung 9kW, COP 2,6
Bei AT -10°C und HK +35°C -> Leistung 8kW, COP 2,5
Bei AT -15°C und HK +35°C -> Leistung 7kW, COP 2,4
Bei AT -20°C und HK +35°C -> Leistung 6kW, COP 1,9

Es lohnt sich die technischen Daten die von den Hersteller veröffentlicht werden zu studieren, denn Prospekte versprechen viel und sind meist ziemlich allgemein gehalten. Die Technik der WP ist nicht neu, es hat sich jedoch in den vergangenen Jahren einiges verändert. Die Entwicklung bleibt eben nicht stehen.

Schaue ich mir die obige Liste an, dann kann man davon ausgehen, daß über das ganze Jahr gesehen der COP dieser Luft WP durchschnittlich bei etwa 3 liegen kann. In manchen Gegenden sind Außentemperaturen von -10°C eher die Seltenheit, oftmals werden im Winter kaum die -5°C unterschritten. Zudem lässt sich der COP noch optimieren, es gibt auch WP die bessere Leistungszahlen liefern, beispielsweise durch Einsatz von 2 Verdichtern, doch letztendlich muss auch der Geldbeutel entscheiden. Lohnt es sich einige Tausend Euro mehr zu investieren, nur damit der COP durschnittlich um 1 oder 2 Zehntel besser wird?

Entscheidend ist jedoch, wie bereits geschrieben, das Delta T. Muss die o.g. WP einen Heizkreis mit +50°C bedienen, dann geht der COP natürlich in den Keller. Er liegt dann um bis zu 0,8 niedriger als bei +35°C HK Temp.

Eine WP kann also ganzjährig funktionieren, auch ohne Heizstab...es kommt nur darauf an, daß das komplette System passt. Man kann natürlich auch eine Heizungsinstallation mit WP vermurksen, keine Frage.

Gruß
Ralf

 

@ tp17

Über ein Erdregister könnte man die Lufttemperatur noch erhöhen, dann sind die -10 ° kein Thema mehr.
Ob das günstig zu realisieren ist, hängt von den örtlichen Gegebenheiten ab.
Bei einer von der Be- und Entlüftung getrennten Wärmepumpe gibts keine Einschränkung hinsichtlich trockener Luft durch zu hohe Umwälzmengen und es gibt keine hygienischen Anforderungen zu erfüllen.