Prinzip der Wärmepumpe

Das technische Prinzip der Wärmepumpen ist gleich der Kälteanlagen.

Quelle: Wikipedia.org



Abb. 1 – Prinzip der Wärmepumpe

Sie arbeiten nach folgendem Prinzip:



Um Kältemittel zum verdampfen zu bringen ist Energie – sprich Wärme – notwendig. Die zum Verdampfen des Kältemittels notwendige Energie wird in Form von Wärme der Umgebung entzogen. Durch diese Wärmeaufnahme verändert sich der Zustand des Kältemittels von flüssig zu gasförmig.


Das technische Prinzip

Im neuen gasförmigen Zustand wird das Kältemittel vom Verdichter angesaugt. Es wird dort verdichtet sodass der Druck und die Temperatur höher sind als die der Umgebung.  Mit einem erhöhten Druck und im gasförmigen Zustand erreicht das Kältemittel den Kondensator (auch seiner Funktion wegen der Verflüssiger genannt). Durch die Abkühlung des Kältemittel im Kondensator ändert sich der Zustand wieder auf flüssig.

Flüssig und mit hohem Druck wird das Kältemittel dann durch das Drosselorgan geleitet. Dabei verliert es seinen hohen Druck bleibt aber weiterhin flüssig. In diesem Aggregatzustand kann das Kältemittel dann wieder im Verdampfer verdampfen und dabei der Umgebung die Wärme entziehen. Der Kältekreislauf wird somit geschlossen.


Die Wärmepumpe

Betrachten wir die Wärmepumpe als Quelle für Freie Energie: Bei einer Wärmepumpe steckt man beispielsweise 1 kW an elektrischer Leistung hinein und bekommt 3 bis 4 kW an nutzbarer Wärme hinten raus.

Wo kommt diese zusätzliche Energie her?

Es ist die Umgebungswärme, die mit Hilfe eines Carnot-Kreisprozesses aus der Umgebung eingesammelt wird. Daher ist der Wirkungsgrad einer Kompressor-Wärmepumpe auch durch den Carnot-Prozess begrenzt.



Quelle: Wikipedia.org
Abb. 2 – Energiebilanz der Wärmepumpen