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Abluftwärmepumpe

 
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Wärmerückgewinnung aus der Abluft mittels Wärmepumpe

Die WärmerückgewinnungWärmerückgewinnung
Mit Wärmerückgewinnung bezeichnet man einen Vorgang, bei dem Wärme, die ansonsten z.B. mit der Abluft oder dem Abwasser das Haus ungenutzt verlässt, zurückgewonnen wird. Die Wärmerückgewinnung macht energetisch Sinn, sofern die dafür aufgewendete Hilfsenergie (meist Strom für elektrische Antrieb) die zurückgewonnne Wärmemenge nicht erreicht oder gar übersteigt (primärenergetisch).
aus der AbluftAbluft
Die Abluft ist die aus einem Raum oder einer Wohnung abströmende  bzw. über ein Abluftventil abgesaugte Luftmenge (verbrauchte Luft). Im Gegensatz zur Zuluft hat die Abluft im Winter eine erhöhte Temperatur, weshalb es energetisch interessant ist, die Wärmemenge von der Luft zu trennen und der kalten Zuluft oder einer Luft-Wasser-Wärmepumpe zur weiteren Nutzung zuführen. Auch die Luft, die mit einer Küchenabzugshaube abgesaugt wird stellt Abluft dar. Diese ist jedoch mit zahlreichen Fettpartikeln behaftet.
kann auch mit einer Luft-Wasser-WärmepumpeLuft-Wasser-Wärmepumpe
Die Luft-Wasser-Wärmepumpe ist eine Wärmepumpe, die Wärme der Umgebungsluft (innerhalb oder außerhalb des Hauses) entzieht und an Wasser für die Beheizung oder Warmwasserbereitung übergibt. Da Luft ein schlechter Wärmeträger ist, also sehr wenig Energie enthält, muss eine vergleichsweise große Menge Luft durch den Wärmtauscher der Wärmepumpe geführt werden. Bei kalter Außenluft erreichen solche Wärmepumpen daher nur eine geringe Leistungszahl.
erfolgen. Dazu wird eine WärmepumpeWärmepumpe
Die Wärmepumpe als Heizgerät nimmt auf der Eingangseite Wärme mit geringer Temperatur auf und gibt Wärme mit höherer Temperatur auf der Heizungsseite wieder ab. Ein Arbeitsmittel verdampft infolge der Aufnahme von Umweltwärme (Luft, Erdreich, Wasser). Das leicht erwärmte gasförmige Arbeitsmittel wird durch einen Kompressor komprimiert, wodurch es eine höhere Temperatur bekommt. Das in dieser Weise stark erwärmte Arbeitsmittel kann die Wärme an das Heizungswasser übertragen, kühlt sich dabei ab und wird erneut in den Kreislauf geschickt.
(siehe »› Wie funktioniert eine Wärmepumpe?) in den Abluftstrom eingesetzt, die der warmen Abluft die Wärme entzieht und diese z.B. dem Heizungssystem zuführt.

Eine Wärmepumpe benötigt elektrische Antriebsenergie für den VerdichterVerdichter
Der Verdichter ist Teil einer Wärmepumpe bzw. einer Maschine zur Verdichtung von Gasen (Kompressor). Bei Wärmepumpen wird das nach der Aufnahme von Umweltwärme gasförmige Arbeitsmedium zum Zwecke der Temperaturanhebung verdichtet. Dazu wird bei Wärmepumpen mit elektromotorischem Antrieb Elektroenergie, bei gasmotorischen Wärmepumpen Erdgas oder Flüssiggas benötigt. Ein einfacher Verdichter, bei dem die Temperaturerhöhung durch Verdichtung spürbar wird, ist eine Luftpumpe.
. Für die Beurteilung eines solchen Systems ist das Verhältnis der notwendigen Elektroenergie zur zurückgewonnenen Wärmemenge von Bedeutung. Dieses Verhältnis, ausgedrückt in der ArbeitszahlArbeitszahl
Die Arbeitszahl wird aus dem Verhältnis zwischen abgegebener Wärme und zugeführter Antriebsenergie über einen bestimmten Zeitraum errechnet. Da die Arbeitszahl Ausdruck der Effizienz einer Wärmepumpe ist, sollte sie möglichst hoch sein. Die in der Praxis meist schlechteren Betriebsverhältnisse als im Prüfstand führen dazu, dass die erreichbare Arbeitszahl kleiner ist als die im Prospekt angegebene Leistungszahl, die auf einen optimalen Arbeitspunkt bezogen ist.
, beschreibt die EffizienzEffizienz
Mit der Effizienz charakterisiert man in der Heizungstechnik die Wirksamkeit, oder besser den Wirkungsgrad eines Kessels, mit dem ein Brennstoff in nutzbare Wärme umgewandelt wird.
einer Wärmepumpe. Durch das relativ konstante Temperaturangebot der Abluft von 20 °C bis 22 °C ist eine akzeptable energetische Effizienz zu erwarten, sofern die Nutztemperatur niedrig bleibt (max. 35 °C). Für die Raumheizung ist dieses Ziel nur mit einer Niedertemperatur-Flächenheizung, z.B. Fußboden- oder Wandheizung, erreichbar. Diese Forderung schließt jedoch Die Warmwasserbereitung mit Wassertemperaturen um 50 °C und mehr kann, wenn der Anteil der Warmwasserbereitung recht hoch ist, die Effizienz stark verschlechtern und in Frage stellen (siehe »› Wie erreicht man eine hohe Arbeitszahl?).

Der Vorteil der Wärmerückgewinnung mit Wärmepumpe besteht darin, dass keine Zuluftkanäle verlegt werden müssen. Wie bei einer Be- und Entlüftungsanlage ohne Wärmerückgewinnung benötigt man Zuluftöffnungen in den zu versorgenden Räumen, die die Außenluft direkt in den Raum einströmen lassen. Bei entsprechender Planung sind keine Zugerscheinungen zu befürchten (siehe »› Spaltlüftung und spezielle Zuluftventile).

In Deutschland ist dieses System vor allem aus den skandinavischen Ländern bekannt, wo Stromanwendungen für Wärmezwecke weniger kritisch betrachtet werden müssen (viel Wasserkraft). Da der primärenergetische Aufwand für die Stromerzeugung in Deutschland mit mindestens 3 kWhkWh
Eine kiloWattstunde = 1000 Wh (Wattstunde) = 3,6 MJ (MegaJoule) = 860 kcal. die kWh ist eine gebräuchliche Einheit für die Energie- oder Wärmemenge. Eine kWh Wärme entspricht der gleichen Energiemenge wie eine kWh Strom, allerdings in einer anderen Energieform. Wird Strom in Wärme umgewandelt, z. B. in einem Tauchsieder, wird aus einer kWh Strom genau eine kWh Wärme. Aus einer kWh Wärme kann man jedoch technisch gesehen gerade 0,3 kWh Strom erzeugen.
für eine kWh StromStrom
Strom ist der Fluss von Ladungsträgern in einem elektrischen Leiter. Durch einen eingeschalteten elektrischen Verbraucher, z.B. eine Glühlampe, fließt ein Strom. Der Strom wird angetrieben von der Spannung, die an den beiden Polen bzw. Kontakten des Verbrauchers anliegt. Die Höhe des Stromes (Stromstärke) ist abhängig von der Höhe der Spannung und des elektrischen Widerstandes des Leitungsnetzes und des elektrischen Verbrauchers.
angesetzt werden kann, muss die Abluftwärmepumpe eine höhere LeistungszahlLeistungszahl
Die Leistungszahl gibt das Verhältnis von abgegebener Heizleistung und zugeführter Antriebsleitung einer Wärmepumpe an. Die Leistungszahl ist ein Momentanwert und kann nur für einen bestimmten Betriebszustand angegeben werden. Für die Beurteilung der Effizienz und der Umweltbe- bzw. Entlastung ist die Arbeitszahl, noch besser die Jahresarbeitszahl aussagefähiger.
als 3 erreichen, um überhaupt einen energetischen Nutzen nachweisen zu können. Dies ist mit gegenwärtig verfügbaren Luft-Wasser-Wärmepumpen kaum erreichbar.

Beachtet werden sollte, mit welchem KältemittelKältemittel
Kältemittel ist eine andere Bezeichnung für das Arbeitsmittel in Wärmepumpen. Kältemittel bzw. Arbeistmittel nehmen bei niedriger Temperatur und niedrigem Druck Wärme auf und können die Wärme  dann durch Druckerhöhung mit höheren Temperaturen wieder abgeben.
die Wärmepumpen betrieben werden (siehe »› Welche Kältemittel kommen heute zum Einsatz?).

siehe auch

»› Wärmepumpen, Übersicht
»› Vor- und Nachteile gegenüber Lüftungsanlagen ohne Wärmerückgewinnung
»› Planungshinweise, Auswahlkriterien



© by f.nowotka | zuletzt geändert am: 23.09.2005 | 79828 x gelesen


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