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5.3.
Funktionsweise
de
Ein Kältekreislauf einer Wärmepumpe besteht aus folgenden fünf
Hauptelementen:
Verdichter
n
Verflüssiger (Kondensator)
n
Expansionsventil (Entspannungsventil)
n
Verdampfer
n
Arbeitsmittel.
n
Dem Verdampfer wird von der Wärmequelle Luft über einen Ventilator
Wärmeenergie zugeführt.
Durch die Beschaffenheit des Arbeitsmittels und von dem vorherrschen-
den Druck im Kreislauf beginnt das Arbeitsmittel bereits bei geringen
Temperaturen zu sieden und wird im Verdampfer gasförmig.
Der Verdichter komprimiert das gasförmige Arbeitsmittel. Durch die
Komprimierung wird ein höheres Temperaturniveau erreicht. Zusätzlich
wird die elektrische Leistungsaufnahme des Verdichters in Form von
Wärme dem Arbeitsmittel beigegeben.
Im Verflüssiger wird die enthaltene Wärmeenergie des Arbeitsmittels an
das Heizungssystem abgegeben. Dabei beginnt das Arbeitsmittel zu
kondensieren bis es vollständig flüssig ist.
Anschließend reduziert das Entspannungsventil den Druck im Kreislauf,
die Temperatur fällt ab. Nun kann das Arbeitsmittel wieder Wärmeener-
gie aufnehmen, der Kreislauf beginnt von Neuem.
Abb. 1: Kältekreislauf
Verdichter
verdichten
verdampfen
Wärmezufuhr
entspannen
Verdampfer
aus Luft,
Wasser
oder Erde
Expansionsventil
Durch den Entzug von Wärmeenergie aus der Luft beginnt der enthalte-
ne Wasserdampf in der Luft zu kondensieren und kann auf der Ver-
dampferfläche zu Eisbildung führen. Deshalb findet bei Bedarf ein ent-
sprechender Abtauvorgang in der Wärmepumpe statt. Nachfolgend
sind diese unterschiedlichen Betriebsarten näher erläutert.
5.3.1.
Heizbetrieb
de
Im Verdampfer (1) wird Kältemittel verdampft und damit Wärme aus
der Umgebungsluft entnommen. Der Verdichter (4) saugt das gasförmi-
ge Kältemittel an, verdichtet und fördert es in den Verflüssiger (5). Die
elektrische Energie des Verdichtermotors wird in Wärme umgewandelt,
die dem Kältemittel zusätzlich zugeführt wird. Im Verflüssiger (5) kon-
densieren die verdichteten Kältemitteldämpfe und werden im flüssigem
Zustand weiter transportiert. Die so gewonnene Wärme wird an das
11/2020
Wärmeab-
gabe an das
Heizungs-
system
verflüssigen
Verflüssiger
Heizsystem übergeben. Das im Verflüssiger (5) kondensierte flüssige
Kältemittel wird über das elektronische Expansionsventil (9) in den Ver-
dampfer (1) geleitet, um hier erneut zu verdampfen und der gesamte
Zyklus wiederholt sich.
Abb. 2: Betriebsart Heizung ohne ac
Abb. 3: Betriebsart Heizung mit ac
1
Verdampfer (Lamellenwärmeübertrager)
2
Vierwegeventil
3
Flüssigkeitsabscheider
4
Verdichter
5
Verflüssiger (Plattenwärmeübertrager)
6
Sammler
7
Filtertrockner
8
Schauglas
9
Elektronisches Expansionsventil
Montage- und Betriebsanleitung x-change dynamic (ac) AW I Wärmepumpe
Aufbau und Funktion
Heizsystem
7
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