Anzahl Durchsuchen:3 Autor:Site Editor veröffentlichen Zeit: 2021-01-14 Herkunft:Powered
Da es so kurz wie möglich ist, pumpt es Wärme.Das ist es!
Das Konzept einer „Pumpe“ ist ohne „gegen den spontanen Fluss“ unvollständig.Im Körper gibt es Ionenpumpen, die dazu dienen, ein bestimmtes Ion entgegen seinem Konzentrationsgradienten zu transportieren.Möglicherweise haben Sie eine Wasserpumpe gesehen, die Wasser gegen die Schwerkraft pumpt.Es findet also ein Transport von einem Gebiet mit geringer Konzentration in ein Gebiet mit hoher Konzentration statt.Gleiches gilt für die Wärmepumpe.Hier haben wir eine „Wärmequelle“ für den „Bereich niedriger Konzentration“ und eine „Wärmesenke“ für den „Bereich hoher Konzentration“.
Ja.Du hast es richtig gehört.Dabei kommt es nicht auf die Konzentration an, ob hoch oder niedrig.Der eigentliche Unterschied besteht zwischen den natürlichen und den energiebetriebenen Routen.Ein Fluss oder Transport, der sonst nicht stattfinden würde.
Die Definition einer Wärmepumpe ist viel einfacher geworden.Jedes Gerät, das den Wärmefluss von einer Wärmequelle zu einem Kühlkörper antreibt, ist eine Wärmepumpe.A Wärmepumpe Es geht mehr um den Mechanismus und die Anwendung des oben genannten Prinzips als um das Gerät selbst, da Sie diese Anwendung in verschiedenen Regionen um Sie herum beobachten werden.
Die meisten Leute denken vielleicht, dass dies eine neue Erfindung ist.Es ist tatsächlich eine Leistung des 19. Jahrhunderts.Nicht so neu!
Robert C. Weber, ein amerikanischer Erfinder, hat die Wärmepumpe erfunden.Er wandte das Prinzip auf seinen Gefrierschrank als Wärmequelle und eine Gallone Wasser als Wärmesenke an.Diese wurden populär, als die Kraftstoffpreise in den 1970er Jahren stiegen.
Wärme kann aus dem Untergrund, dem Grundwasser oder der Luft gewonnen werden.Um dies zu erreichen, ist ein perfekt konstruiertes System erforderlich.
Es gibt verschiedene Arten von Wärmepumpen.Wir werden gleich auf alle eingehen, aber die häufigste ist die Luftwärmepumpe.
Die Wärme wird durch ein Kältemittel von der Außenluft in den Innenbereich übertragen.Es ist Ihre Klimaanlage, die umgekehrt arbeitet.Viele Klimaanlagen bieten die Möglichkeit, auf eine Wärmepumpe umzurüsten.Das ist auch bei Kühlschränken der Fall.
Wenn die Oberflächentemperatur unter Null liegt, sind die Bodentemperaturen viel höher.Wenn beispielsweise an einem kalten Wintertag in einer Tiefe von 10 Fuß die Lufttemperatur 30 F beträgt, liegt die Bodentemperatur bei 50 F. Experten sagen, dass die Temperatur der Erde 20 bis 30 Fuß unter der Erde (irgendwo dazwischen) konstant bleibt 60 bis 65 °C).Um die Wärme an die Oberfläche zu bringen, können Rohrleitungen unter der Erde verlegt werden.Dies kann auf zwei Arten erfolgen:
Geschlossene Rohrleitung: Immer wieder zirkuliert das gleiche Wasser.
Rohrleitung mit offenem Kreislauf: Entnimmt Wasser und leitet es zurück in den Boden.
Das heiße Wasser aus dem Erdreich gelangt zu einem Wärmetauscher und die Wärmepumpe zirkuliert die Wärme im Raum.
Wer in der Nähe von Seen oder Teichen wohnt, hat einen größeren Vorteil.Die Wärme kann über ein geschlossenes Rohrsystem dem Wasser entzogen werden.Ein geschlossenes Rohr wird unter Wasser gelegt.Durch die Wasserzirkulation gelangt heißes Wasser nach oben.Viele verwenden ein Kältemittel zur Verbesserung der Effizienz.Diese Wärmepumpe ist aufgrund ihrer Kosten und des komplizierten Prozesses sehr selten.
Der Vorgang ist recht einfach, wird aber dennoch von den meisten Menschen als verwirrend empfunden.Es ist nicht kompliziert, wenn man es mit einem offenen Geist versteht.
Zunächst werde ich über Kühlschränke sprechen.
Das Funktionsprinzip ist bei Kühlschränken und Wärmepumpen gleich.In einem Kühlschrank strömt das kühle flüssige Kältemittel durch den Verdampfer im Kühlraum.Es nimmt die Wärme aus der Luft im Inneren auf und wandelt sie in Gas um.Anschließend wird das Gas komprimiert.Sein Volumen nimmt ab und die Temperatur steigt.Das Gas wird dann durch einen Kondensator geleitet, wo ein leistungsstarker Ventilator die gesamte Wärme abbläst.Ein Kondensator ist nur eine schwarze Spule auf der Rückseite.Wenn Sie vor einer laufenden Klimaanlage stehen, kann heiße Luft austreten.Allerdings gibt es in einem Kühlschrank keinen Ventilator, da der zu kühlende Raum klein ist.Wenn das Gas kondensiert, sinkt seine Temperatur.Die Flüssigkeit ist noch heiß.Es passiert also ein Expansionsventil, das eine kleine nadelartige Öffnung hat.Aus dieser Öffnung wird das unter Druck stehende Kältemittel herausgedrückt und dehnt sich aus.Durch die Ausdehnung sinkt die Temperatur unter Null.
Nicht mit der Kondensatorschlange und der Verdampferschlange verwechseln.Bei einer Wärmepumpe findet die Kondensation im Raum statt, daher nennen wir sie Kondensator.Bei einer Klimaanlage erfolgt die Verdunstung im Raum, daher nennen wir sie Verdampfer.Sie sind eigentlich Teil des Wärmepumpensystems und erfüllen einzelne Funktionen.
Wärmepumpen
Ähnlich wie bei einem Kühlschrank gibt es in einer Wärmepumpe zwei Spulen.Beide sind hohl und bestehen aus Kupfer.Die Verdampferschlange nimmt die Wärme aus der Umgebung auf, wodurch sich das Kältemittel erwärmt und in Gas verwandelt.Derselbe Ventilator bläst Luft über den Verdampfer.Der Siedepunkt des Kältemittels ist so niedrig, dass es auch aus kalter Luft Wärme aufnimmt.Das Gas wird dann komprimiert, wodurch seine Temperatur deutlich ansteigt.Die heiße Flüssigkeit strömt dann durch die Kondensatorschlange im Raum.Hier findet die Wärmeübertragung statt.Das gasförmige Kältemittel kondensiert und wird dadurch flüssig.Die Flüssigkeit strömt dann durch ein Expansionsventil und wird zu Dampf.Dadurch vergrößert sich die Oberfläche der Flüssigkeit.Es durchläuft den Verdampfer und wird durch die Aufnahme von Umgebungswärme vollständig gasförmig.Das Kältemittel muss vollständig gasförmig sein, wenn es den Kompressor erreicht.Dieser Vorgang wird solange wiederholt, bis die Raumluft die gleiche Temperatur wie das Kältemittel hat.
Beachten Sie Folgendes, wenn Sie eine Wärmepumpe in Ihrem Haus oder am Arbeitsplatz für industrielle Zwecke installieren.
Stellen Sie sicher, welchen Wärmepumpentyp Sie benötigen.Einige sind reversibel zur Abkühlung.Sie sind teurer.
Beim Einsatz einer reversiblen Wärmepumpe muss eine Umstellung auf das Kühlsystem erfolgen.Die Lüftungsöffnung für Klimaanlagen befindet sich oberhalb der Mittelwand.
Kupfer gilt aufgrund seiner Zuverlässigkeit als das beste Material.Da es ein guter Leiter ist, ist es eine optimale Wahl für Erd- oder Wasserwärmepumpen.Beim Anschluss des Außengeräts an das Innengerät sollte jedoch kein Kupfer verwendet werden.Stattdessen sind einige Dämmstoffe auf dem Markt erhältlich.
Nachdem Sie nun das Funktionsprinzip verstanden haben, machen wir es der Wärmepumpe einfacher.Durch die Reduzierung des Temperaturunterschieds zwischen Kühlkörper und Wärmequelle kann die Effizienz Ihrer Wärmepumpe gesteigert werden.Um dies zu gewährleisten, installieren Sie die Wärmepumpe in einer wärmeren Umgebung.Wenn Sie in einer kalten Gegend leben, empfehlen wir Ihnen dringend, sich für eine Niedertemperatur-DC-Inverter-Wärmepumpe von EVI zu entscheiden, die bei niedrigen Temperaturen effizient und stabil arbeiten kann.
Einige Wärmepumpensysteme können laut sein oder nach einiger Zeit laut werden.Daher wäre es hilfreich, wenn Sie sie nicht in der Nähe von Fenstern platzieren.Aufgrund der Zuleitungen kann es gefährlich sein, sie auf den Boden zu legen.Das Dach wäre ein idealer Ort, aber die Kosten für die Rohrleitungen würden steigen.
Post-Statement: Wägen Sie Ihre Prioritäten ab.Wenn Sie sich für eine wärmere Umgebung entscheiden, riskieren Sie möglicherweise einen Stromschlag oder störende Geräusche.
Wärmepumpen verbrennen keinen Brennstoff und wandeln Strom nicht ausschließlich in Wärme um.Dadurch wird der Wärmeverlust reduziert und Strom gespart.Nachfolgend sind einige Hauptkomponenten einer Wärmepumpe aufgeführt, die so zusammengestellt sind, dass sie den Energieverlust minimieren und die Effizienz des Prozesses maximieren.
Der Name erklärt den Zweck dieser Komponente.Bei einem Split-Gerät ist der Kondensator die im Raum vorhandene Spule.Unter Druck stehendes heißes Gas strömt durch diese Spule und gibt seine Wärme ab.Das Kältemittel kondensiert und gelangt im Verdampfer nach draußen.
Es bewirkt genau das Gegenteil des Kondensators.Es wird im Außengerät der Split-Wärmepumpe platziert.In einer Klimaanlage wird diese Komponente jedoch als Kondensator bezeichnet, da in diesem Teil nun Kondenswasser auftritt.Vor ihm befindet sich ein Ventilator, der den Luftstrom darüber erhöht.Dadurch wird die Wärme besser aus der Luft entzogen.Die Flüssigkeit geht in eine gasförmige Form über.Das gasförmige Kältemittel wird dann komprimiert und in heißes Druckgas umgewandelt.
Rückwärtsventil
Es kehrt die Strömungsrichtung des Kältemittels um.Es wird elektrisch betrieben und dient dazu, die Wärmepumpe in eine Klimaanlage zu verwandeln oder umgekehrt.Der Aufbau ist etwas kompliziert.Schauen Sie sich zum besseren Verständnis eine Animation an.
Der Kompressor ist das Herzstück des Systems.Es verfügt über einen Elektromotor, der einen kleinen Kolben antreibt.Der Kolben saugt das gasförmige Kältemittel aus dem Verdampfer und drückt es in den Kondensator.Wenn das Kältemittelvolumen in der Spule zunimmt, wird es komprimiert und die Temperatur steigt.Anschließend wird das heiße Kältemittel durch den Kondensator geleitet.
Kältemittel ist in diesem System der Wärmeträger.Ohne diesen Stoff kann die Wärme nicht zirkulieren.Es muss die für die Wärmepumpe idealen physikalischen Eigenschaften aufweisen.Es gibt viele, aber am wichtigsten ist, dass es einen niedrigen Siedepunkt hat.Es kann Wärme aus sehr niedrigen Temperaturen absorbieren, wenn es einen niedrigen Siedepunkt hat.
Obwohl es den Zweck eines Ventilators erfüllt, sieht es nicht so aus.Seine Form bewegt die Luft, sorgt für maximalen Kontakt mit dem Verdampfer und erhöht so die Effizienz.Es trägt zur Entwicklung einer Konvektionsströmung in Heiz- und Kühlsystemen bei.Da die Auslässe der Wärmepumpe in Bodennähe installiert sind, drehen sich Luftzirkulatoren und nehmen die kalte Luft von der Decke auf.
Wenn es sich um eine Klimaanlage handelt, bewegt sich die Luft von der Decke zum Boden, da sich in der Nähe der Decke heißere Luft befindet.Ein Gleichstrommotor wird verwendet, um diesen Lüfter zu drehen, sodass seine Drehrichtung umgekehrt werden kann.
Wie ich bereits erwähnt habe, gibt es verschiedene Arten von Wärmepumpen. Hier sind einige davon.
Die drei häufigsten Wärmepumpen sind:
Da diese am häufigsten vorkommen, sind sie auch die besten.Die Vorabkosten sind hoch, aber Sie können damit jährlich viel sparen.Der Außenluft wird Wärme entzogen, um die Innenluft zu erwärmen.Luftwärmepumpen können im Gegensatz zu anderen Wärmepumpen als Warmwasserbereiter eingesetzt werden.Sie können im Sommer zu Klimaanlagen werden.Sie werden elektrisch betrieben.
Es ähnelt in gewisser Weise dem Bodenquelle System, außer dass die Schleife nicht unter der Erde liegt.Für den ordnungsgemäßen Betrieb ist jedoch ein Teich, ein See oder ein Tiefwasserkörper erforderlich.Die Installationskosten sind im Vergleich zur Erdquelle geringer.Es ist kein Graben erforderlich.Wasserwärmepumpen kommen unter diesen dreien am seltensten vor.
Wenn Sie ein Gewässer in Ihrer Nähe haben, bedeutet das, dass Sie sich dafür entscheiden sollten.Die Effizienz dieses Systems hängt vom Standort, der Gegend und dem Klima des Ortes ab.Möglicherweise benötigen Sie sogar einen Kühlturm, um die Wärme in das Gebäude hinein und aus dem Gebäude heraus zu übertragen.Konsultieren Sie daher unbedingt einen Experten, bevor Sie eine Entscheidung treffen.
Ein geschlossener Kreislauf aus einem rostfreien Rohr wird weit unter der Erde verlegt.Die Temperatur auf dieser Ebene ist höher als an der Oberfläche.In diesem Kreislauf zirkuliert das Wasser.Das Wasser erwärmt sich unter der Erde.Anschließend fließt das Wasser durch eine Wärmepumpe.Dieses System wird zur Raumheizung oder -kühlung eingesetzt.Die Bodentemperatur bleibt konstant und arbeitet effizient.Dieses System ist für großzügige Gebäude kostengünstig.
Bei extremen klimatischen Bedingungen ist eine Ersatzheizung erforderlich.Die meisten Wärmepumpen arbeiten bei sehr niedrigen Temperaturen nicht effizient.Dazu gehören Luftwärmepumpen.Die Lösung besteht darin, eine Kombination zu haben.
Kombi eins: Erd- und Luftwärmepumpe
Luftwärmepumpen werden für gemäßigte Wintermonate eingesetzt und bei deutlichem Temperaturabfall auf das Erdwärmesystem umgestellt.
Kombination zwei: Wärmepumpe und Gaskessel
Dies sind häufigere Kombinationen.Viele Menschen haben bereits Heizkessel und nutzen sie daher als Ersatz, wenn sie auf Wärmepumpen umsteigen.
Für den Betrieb der Wärmepumpen sind auf dem Dach Sonnenkollektoren angebracht.Dies kann dazu führen, dass keine laufenden Kosten anfallen.Diese sind vorteilhafter, wenn sie mit Luftwärmepumpen verwendet werden, da diese elektrisch betrieben werden.
Diese sind in der Industrie üblich.Heiße Abgase können in Wärmepumpen umgewandelt werden, bevor sie in die Atmosphäre gelangen.
Wärmepumpen sind die besten, wenn es darum geht:
Der größte Vorteil, den Sie erhalten, ist eine immens gesteigerte Effizienz.Bei ordnungsgemäßer Installation können Luftwärmepumpen einen Wirkungsgrad von 300–500 % erreichen.Erdwärmepumpen können einen Wirkungsgrad von 400 % erreichen.
Wenn wir hingegen einen Spiralheizkörper zur Warmwasserbereitung verwenden, wird das meiste davon verschwendet.Selbst wenn wir Spiralheizkörper zur Raumheizung verwenden, können diese nur 100 % effizient sein.
Obwohl Luftwärmepumpen Strom zum Erhitzen von Luft/Wasser nutzen, verbrauchen sie nicht so viel Strom wie diese Spiralheizgeräte.
Wasserwärmepumpen haben eine ähnliche Effizienz wie Erdwärmepumpen, sind jedoch möglicherweise nicht so zuverlässig und erfordern flache Wasserquellen wie Seen, Flüsse usw.
Die Betriebskosten sind viel niedriger als bei verbrennungsbasierten Systemen.Auch wenn einige Wärmepumpensysteme Sie kosten könnenWenn Sie über 10.000 US-Dollar zahlen, können Sie laut einer Forschungsstudie der University of Melbourne bis zu 1.700 US-Dollar pro Jahr sparen.
Bei der Erdwärmepumpe erzeugt jede verbrauchte Stromeinheit vier Einheiten Wärme.
Luft- und Erdwärmepumpen können sogar mit Sonnenkollektoren betrieben werden.
Wärmepumpen haben eine wesentlich längere Lebensdauer.Eine Wärmepumpe hat normalerweise eine geschätzte Lebensdauer von 15 Jahren.Bei fachgerechter Installation können Wärmepumpen sogar noch länger halten.
Luftwärmepumpen können im Sommer umgekehrt als Klimaanlage arbeiten, wenn sie mit einem Umschaltventil ausgestattet sind.Das ist ein Zwei-in-Eins-Vorteil.
Auch Erdwärmepumpen sind reversibel.Die Temperaturen unter der Erde können sehr lange niedrig bleiben.Dies ist auch bei Wasserwärmepumpen der Fall.Beide können auch für Raumkühlung sorgen.
Die Wartung ist, abgesehen von den elektrischen, fast nicht vorhanden.Wenn jedoch ein Fehler auftritt, kann dies ein kostspieliger Prozess sein.Undichtigkeiten in den Erdrohren können zu einer verminderten Effizienz führen.
Wärmepumpen entfeuchten die Luft im Winter nicht, herkömmliche Gasheizungen hingegen schon.Im Winter benötigen Sie keinen Luftbefeuchter.
Wärmepumpen bewirken im Sommer das Gegenteil.Sie entziehen den Räumen die Feuchtigkeit, da am Verdampfer Kondenswasser entsteht.
Viele Regierungen gewähren Zuschüsse für die Installation von Wärmepumpensystemen.Ziel ist es, den Einsatz umweltfreundlicher Heizsysteme zu fördern.
Die irische Regierung kündigte im April 2018 einen Zuschuss in Höhe von 4.200 US-Dollar an. Für die Förderung kamen nur Luft-Wasser-Wärmepumpen in Frage.
Die britische Regierung hat das RHI-Programm ins Leben gerufen, das Zuschüsse über einen Zeitraum von sieben Jahren gewährt.Es ist weiterhin verfügbar.Auch hier gilt dies nur für Luft-Wasser-Wärmepumpen.
Nachteile von Wärmepumpen:
Die Installation von Wärmepumpen ist teuer.Die Installation kostet Sie mehr als der eigentliche Kauf der Wärmepumpe.
Luftbezogen Wärmepumpe für zu Hause kann zwischen 2.000 und 8.000 US-Dollar kosten, einschließlich Installation.Bei einer Erdwärmepumpe können die Kosten jedoch zwischen 12.000 und 45.000 US-Dollar liegen.
Darüber hinaus kann die Installation bei unsachgemäßer Handhabung Ihren Garten zerstören oder Löcher in den Wänden hinterlassen.Da viele Menschen jetzt auf Wärmepumpen umsteigen, stehen sie vor dieser Zerstörung.
Die Installation von Wärmepumpen ist eine komplizierte Aufgabe.Um maximale Effizienz zu erreichen, sind technische Kenntnisse erforderlich.Viele minderwertige Unternehmen behaupten, über Fachkenntnisse in der Installation von Wärmepumpen zu verfügen.Aufgrund mangelnden Wissens wird jedoch nie die volle Effizienz erreicht.
Ein kleines Leck in der Rohrleitung kann zu Schäden an Ihren Wänden oder zu niedrigem Wasserdruck führen.Entscheiden Sie sich also nicht für einen günstigeren Weg, da dies ein einmaliger Vorgang ist.
Für Menschen, die unter extremen Wetterbedingungen leben, sind Wärmepumpen nicht zu empfehlen.Sehr niedrige Temperaturen bedeuten, dass der Wärmepumpe weniger Wärme zur Verfügung steht.Es wird also weiterhin Probleme geben und Ihre Stromrechnung wird weiter steigen.Daher ist ein Backup-Heizsystem wichtig.Dies macht den Prozess sehr teuer.
Um Ihnen bei der Entscheidung für Ihre bevorzugte und am besten geeignete Wärmepumpe zu helfen, finden Sie hier einige Vorschläge basierend auf verschiedenen Klimazonen:
Luft-Wasser- oder Luft-Wärmepumpen sind für dieses Klima nicht geeignet.Das Kältemittel kann der kalten Luft keine Wärme entziehen.Eine Erdwärmepumpe ist ideal für die Raumheizung.Für Warmwasser benötigen Sie jedoch einen brennstoffbetriebenen Boiler.Normalerweise sind für diese Art von Klima Kombinationen erforderlich.Also keine Panik.
Sonnenkollektoren können eine Erdwärmepumpe mit Strom versorgen.
Luft zu Wasser Für dieses Klima ist eine Luft-Wärmepumpe ideal.Da er elektrisch betrieben wird, kann er auf jede gewünschte Temperatur erhitzt werden.Im Sommer benötigen Sie keine Klimaanlage, da diese reversibel ist.
Sie können es mit Sonnenkollektoren betreiben, sodass keine Betriebskosten anfallen.
Für den Weltraum ist die Erd- oder Wasserheizung eine ausgezeichnete und zuverlässige Option.Sie sorgen das ganze Jahr über für Wärme, da die Bodentemperaturen konstant bleiben.Zur Warmwasserbereitung empfiehlt sich eine Luft-Wasser-Wärmepumpe.Diese Kombination ist allgegenwärtig.Und natürlich können Sie beide Wärmepumpen über Sonnenkollektoren mit Strom versorgen, sodass keine laufenden Kosten anfallen.
Wenn die Temperatur deutlich unter Null fällt, sind Heizkessel empfehlenswert.
In Fabriken, in denen hohe Temperaturen erforderlich sind, sind Erd- und Wasserwärmepumpen keine Option.Für diese Zwecke sind Luftwärmepumpen von Vorteil.Es gibt Wärmepumpen, die speziell für den industriellen Einsatz konzipiert sind.Sie können Temperaturen erreichen, die zum Schmelzen von Materialien erforderlich sind.Der Betrieb von Gasbrennern für Heizschlangen ist bei solchen Anwendungen deutlich teurer.
