Grundlagen; Funktionsweise Von Wärmepumpen - Buderus Logatherm WPS K-1 Betriebsanleitung

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Grundlagen

2 Grundlagen
2.1 Funktionsweise von Wärmepumpen
Heizen mit Umgebungswärme
Mit einer Wärmepumpe wird Umgebungswärme aus Er-
de, Luft oder Grundwasser für Heizung und Warmwas-
serbereitung nutzbar.
Funktionsweise
Das funktioniert nach dem bewährten und zuverlässigen
„Prinzip Kühlschrank". Ein Kühlschrank entzieht den zu
kühlenden Lebensmitteln Wärme und gibt sie auf der
Kühlschrank-Rückseite an die Raumluft ab. Eine Wärme-
pumpe entzieht der Umwelt Wärme und gibt sie an die
Heizungsanlage ab.
Dabei macht man sich zunutze, dass Wärme immer von
der „Wärmequelle" zur „Wärmesenke" (von warm nach
kalt) strömt, genauso wie ein Fluss immer talabwärts
(von der „Quelle" zur „Senke") fließt.
Die Wärmepumpe nutzt (wie auch der Kühlschrank) die
natürliche Fließrichtung von warm nach kalt in einem ge-
schlossenen Kältemittelkreis durch Verdampfer, Kom-
pressor, Kondensator und Expansionsventil. Die
Wärmepumpe „pumpt" dabei Wärme aus der Umgebung
auf ein höheres, zum Heizen nutzbares Temperaturni-
veau.
Der Verdampfer (1) enthält ein flüssiges Arbeitsmittel
mit sehr niedrigem Siedepunkt (ein so genanntes Kälte-
mittel). Das Kältemittel hat eine niedrigere Temperatur
als die Wärmequelle (z. B. Erde, Wasser, Luft) und einen
Schematische Darstellung der Funktionsweise einer Wärmepumpenanlage
75 %
+2 °C –2 °C
1
Bild 2 Kältemittelkreis in einer Wärmepumpenanlage (mit Kältemittel R407c)
[1] Verdampfer
[2] Kompressor
[3] Kondensator
[4] Expansionsventil
6
0 °C (2,8 bar)
–4,5 °C (2,8 bar)
niedrigen Druck. Die Wärme strömt also von der Wärme-
quelle an das Kältemittel. Das Kältemittel erwärmt sich
dadurch bis über seinen Siedepunkt, verdampft und
wird vom Kompressor angesaugt.
Der Kompressor (2) verdichtet das verdampfte (gasför-
mige) Kältemittel auf einen hohen Druck. Dadurch wird
das gasförmige Kältemittel noch wärmer. Zusätzlich wird
auch die Antriebsenergie des Kompressors in Wärme ge-
wandelt, die auf das Kältemittel übergeht. So erhöht sich
die Temperatur des Kältemittels immer weiter, bis sie
höher ist als diejenige, die die Heizungsanlage für Hei-
zung und Warmwasserbereitung benötigt. Sind ein be-
stimmter Druck und Temperatur erreicht, strömt das
Kältemittel weiter zum Kondensator.
Im Kondensator (3) gibt das heiße, gasförmige Kältemit-
tel die Wärme, die es aus der Umgebung (Wärmequelle)
und aus der Antriebsenergie des Kompressors aufge-
nommen hat, an die kältere Heizungsanlage (Wärmesen-
ke) ab. Dabei sinkt seine Temperatur unter den
Kondensationspunkt und es verflüssigt sich wieder. Das
nun wieder flüssige, aber noch unter hohem Druck ste-
hende Kältemittel fließt zum Expansionsventil.
Das Expansionsventil (4) sorgt dafür, dass das Kältemit-
tel auf seinen Ausgangsdruck entspannt wird, bevor es
wieder in den Verdampfer zurückfließt und dort erneut
Wärme aus der Umgebung aufnimmt.
25 %
2
88 °C (23,5 bar)
4
Sole-Wasser-Wärmepumpe – 6 720 820 777 (2017/01
100 %
+27 °C +35 °C
3
50 °C (23,5 bar)
6 720 619 235-01.1il
)