Hey, was ist überhaupt Wärmepumpe und wie funktioniert sie?

7 Antworten

Von Experte Wechselfreund bestätigt

Eine Wärmepumpe ist quasi ein umgedrehter Kühlschrank und funktioniert auch so. Während der Kühlschrank die Wärme aus dem Inneren durch Verdampfung und Kondensation des Kühlmittels nach außen transportiert, holte eine Wärmepumpe - außerhalb des Hauses ist gewissermaßen der zu kühlende Raum - die Wärme ins Haus.


Was der Name schon sagt: Eine Wärmepumpe „pumpt“ Wärme von einer Stelle an eine andere.

Details dazu findest Du in dem Wikipedia-Artikel, den Du leicht durch Eingebe des Wortes „Wärmepumpe“ dort in das Suchfeld selber finden kannst.

Ein aktuell interessanter Anwendungsfall dürfte die Geothermie sein.

Eine Wärmepumpe ist das was den Kühlschrank antreibt.

https://www.lernhelfer.de/schuelerlexikon/physik/artikel/kuehlschrank#

Wird sie zum Beheizen des Hauses oder und zur Warmwasserbereitung verwendet, wird das Prinzip einfach umgekehrt.

Statt die Wärme aus dem Kühlschrank heraus zu befördern, damit es darin schön kalt wird, pumpt sie die Wärme der außenluft einfach nach innen ins Haus.

Bedenke: selbst 23 Grad Celsius unter Null entsprechen immernoch 250 Grad Kelvin.

Kälte als solches gibt es also nicht, nur eben die Abwesenheit von Wärme.

lg, Anna


PWolff  25.05.2022, 16:07

Ergänzung, die etwas über das Thema der Frage hinausführt:

Wichtig ist die Unterscheidung von Kühlaggregat und Wärmepumpenheizung beim Wirkungsgrad.

Der Wirkungsgrad (Formelzeichen η - "eta" (langes e)) ist definiert als

      entnommene  Nutzenergie
η = ---------------------------
     eingesetzte Primärenergie

Die Primärenergie ist beide Male die Antriebsenergie der Kühl-/Heizmittelpumpe, die Nutzenergie ist beim Kühlschrank die Wärme, die aus dem Innenraum entfernt wird, und bei der Wärmepumpe die Wärme, die an den geheizten Raum abgegeben wird.

Deshalb erreichen Wärmepumpen Wirkungsgrade von Hunderten von Prozent.

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Ergänzung: Zum Betreiben braucht sie ja Strom. Wird dieser konventionell (Wärmekraftwerk) erzeugt, ist das mit einem Energieverlust verbunden, so dass der "Energiegewinn" aus der Umgebung mit diesem Verlust vergleichbar ist.

Betreiben mit PV-Anlage ist auch problematisch, da die im Winter (wenn man die Wärmepumpe dann zum Heizen braucht) nur mäßig Leistung liefert.

Hallo

Eine Wärmepumpe besteht aus dem Kompressor, dem Kondensator, einem Drosselventil und dem Verdampfer. In einer Wärmepumpe saugt der Kompressor aus dem Verdampfer den Kältemitteldampf an und verdichtet ihn. Dadurch steigt der Siedepunkt des Kältemittels. Das Kältemittel kondensiert im Kondensator und gibt dabei Wärme ab. Nach der Entspannung in dem Drosselventil sinkt der Siedepunkt des Kältemittels sehr stark ab, so daß es dabei im Verdampfer verdampft und dabei Wärme aufnimmt. Im Kühlschrank nutzt man die Kälte, die beim Verdampfen des Kältemittels im Verdampfer entsteht und bei der Wärmepumpe nutzt man die Wärme, die im Kondensator durch die Kondensation des Kältemittels entsteht.

In einem Absorber wird in einem Kocher Ammoniakwasser erhitzt und dabei das Ammoniak ausgetrieben, welches unter Druck im Kondensator kondensiert. Danach wird es über ein Drosselventil entspannt und im Verdampfer unter niedrigeren Druck verdampft, wobei es seiner Umgebung Wärme entzieht. Das Ammoniak wird dann im Absorber, der ebenfalls gekühlt wird, in Wasser aufgelöst und eine Pumpe befördert das Ammoniakwasser wieder in den Kocher, wo das Ammoniak wieder ausgetrieben wird und von dem das ammoniakarme Wasser über ein Ventil wieder zurück in den Absorber strömt.