Dienstag, 14. März 2017

Effizienz von Wärmepumpen

 

Die energetische Effizienz von Wärmepumpen wird durch Kenngrößen
beschrieben, wie sie analog auch bei Kältemaschinen verwendet werden.
Bei der Wärmepumpe liegt der Ertrag auf der „warmen“ Seite,bei der
Leistungszahlen setzen Leistungen zueinander ins Verhältnis und beziehen
sich somit auf einen momentanen Zustand. Man unterscheidet folgende
Arten:

Die CARNOT-Leistungszahl bezeichnet die Effizienz des entsprechenden
CARNOT-Prozesses, d.h. unter idealen Bedingungen zwischen zwei festen
Temperaturniveaus. Hierfür werden die Verdampfungs- und die Kondensationstemperatur
des Arbeitsmediums eingesetzt.

Die Prozess-Leistungszahl ergibt sich aus den Enthalpieänderungen des
Arbeitsmediums unter Berücksichtigung der tatsächlichen Zustandspunkte
1 bis 4. Wegen des einheitlichen Massenstroms ist eine einfache Bestimmung
aus dem lgp/h-Diagramm  möglich.

Die Anlagen-Leistungszahl basiert auf den Energien, die mit der Wärmequelle
und der Wärmesenke (Heizkreislauf) tatsächlich je Zeiteinheit ausgetauscht
werden, sowie der dem Motor bzw. dem Austreiber zugeführten
Leistung. Außerdem wird der Leistungsbedarf von Zusatzverbrauchern
wie Solepumpe, Luftgebläse und Steuerung berücksichtigt. Bei Wärmepumpen
spricht man in diesem Zusammenhang auch von der Heizleistungszahl
(bei Kältemaschinen von der Kälteleistungszahl).

Dagegen ist die Arbeitszahl (Heiz- bzw. Kältearbeitszahl) der Quotient
zweier Energiemengen, so dass sich damit die Verhältnisse über einen Betrachtungszeitraum,
wie z.B. eine Heizperiode oder ein Jahr beschreiben
lassen. Als System-Arbeitszahl wird sie analog zur Anlagen-Leistungszahl
berechnet.

©  Marc Husmann   Nachdruck, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des Herausgebers.