Download pdf - Fachhochschule Nordwestschweiz

- Sehr grosse Schwankungen der Quellentemperatur
- Wärmeübergang von Luft auf Wärmetauscher ist relativ schlecht
- Probleme mit Luftfeuchtigkeit und Vereisung
- Lärmemissionen
- Wartungsbedarf
Die typischen Komponenten einer Wärmepumpenanlage sind: Der Verdampfer,
welcher die Energie aus der Aussenluft aufnimmt und dabei den Flüssiganteil im
zugeführten Nassdampf verdampft. Der Verdichter, welcher das kühle Niederdruck-Gas
auf ein heisses Hochdruck-Gas verdichtet. Der Kondensator, welcher
das heisse Gas kondensiert und dabei Energie auf hohem Temperaturniveau an
das Heizsystem abgibt und das Expansionsventil, welches die noch warme
Hochdruck-Flüssigkeit in kalten Niederdruck-Nassdampf umwandelt.
Abbildung 1: Illustration Wärmepumpenprozess, Bild: Westfalen AG
Diese Hauptkomponenten zeigen auch die wichtigsten Optimierungspotentiale
einer Wärmepumpe. Zusammengefasst sind dies:
- hohe Temperaturen der Umweltwärme an den Verdampfer
- hoher Wirkungsgrad des Kompressors.
- tiefe Vorlauftemperaturen des Heizkreises
- Optimierung oder Steuerung des Expansionsmechanismus
- geeignetes Kältemittel
- Abtaukonzepte
Die Zusammenhänge zur Optimierung werden später im Dokument im Detail
dargestellt.
Kältemittel: Die Wahl des richtigen Kältemittels hat wesentlichen Einfluss auf
Wirkung, Konstruktionsaufwand und Energieverbrauch einer Kälteanlage.
Kältemittel sollten weder brennbar, noch giftig oder korrosiv sein. Darüber hinaus
sind folgende grundsätzlichen Eigenschaften gefragt: gute Mischbarkeit mit Öl,
thermische und chemische Stabilität, hohe Kälte- und Wärmeleistung bei geringem
Energieaufwand, günstige Druckverhältnisse, niedrige Verdichtungsendtemperatur,
gutes Preis-Leistungs-Verhältnis.
Verdichter: Aus folgenden Gründen werden oft Scroll Verdichter eingesetzt:
Kompakte Bauweise, günstige Herstellung, Unempfindlichkeit gegen Flüssigkeitsschläge,
wenig Verschleissteile. Der Scroll Verdichter hat aber auch Nachteile:
Zertifikatsarbeit CAS EF13, Institut Energie am Bau 6/30