Kühlraum-Wärmepumpe

Wärmepumpen haben insbesondere in industriellen Prozessen ein großes Energieeinsparungspotential. Es handelt sich lediglich um Wärmerückgewinnungssysteme, mit denen die Abwärmetemperatur auf ein gesünderes Niveau angehoben werden kann. Obwohl das Prinzip der Wärmepumpe seit der Mitte des neunzehnten Jahrhunderts bekannt ist, hatte es keinen Anreiz, sie in einer Zeit billiger und reichlich vorhandener Energie zu entwickeln.

Jüngste Forschungs- und Entwicklungsarbeiten haben gezeigt, dass sich die Leistung einer Wärmepumpe in den kommenden Jahren wahrscheinlich verbessern wird. Verbesserungen im Design der Komponenten und der Einsatz von Abwärmequellen erhöhen die Leistung der Wärmepumpe. Was die technischen Aspekte der Arbeitserfahrung anbelangt, die wichtige Erkenntnisse für die Planung und Auslegung von Wärmepumpensystemen erbracht haben, können diese genutzt werden. Darüber hinaus tauchten im letzten Jahrzehnt neue Ideen und Ausstattungen auf, die das schlanke Design der Wärmepumpenheiz- und -kühlsysteme unterstützten.

Wärmepumpen und ähneln Klimaanlagen (nur für Druckluft- und Abgasanlagen), mit der Ausnahme, dass sie für Heizung und Kühlung sorgen. Wärmepumpen und Klimaanlagen erfordern zwar die Verwendung verschiedener Komponenten, funktionieren jedoch nach dem gleichen Grundprinzip.

Die Wärme fließt natürlich von einer höheren zu einer niedrigeren Temperatur. Wärmepumpen hingegen können den Wärmestrom in die andere Richtung leiten, indem sie relativ wenig hochwertige Antriebsenergie (Strom, Kraftstoff oder hochtemperaturabwärme) verbrauchen. So können Wärmepumpen Wärme von natürlichen Wärmequellen in der Nähe wie Luft, Wasser oder Erde oder von künstlichen Wärmequellen wie Industrie- und Haushaltsabfällen, Gebäuden oder Industrieanwendungen übertragen. Wärmepumpen können auch zur Kühlung eingesetzt werden. Die Wärme wird von der Anwendung in die entgegengesetzte Richtung übertragen, die bei hohen Temperaturen an die Atmosphäre gekühlt wird. Manchmal wird die überschüssige Wärme der Kühlung genutzt, um den gleichzeitigen Wärmebedarf zu decken.

Fast alle derzeit in Betrieb befindlichen Wärmepumpen basieren entweder auf dem Dampfkompressions- oder dem Absorptionskreislauf. Theoretisch kann eine Wärmepumpe durch viel mehr thermodynamische Kreisläufe und Prozesse erreicht werden, einschließlich Stirling- und Vuilleumier-Kreisläufen, Einphasenkreisläufen (z. B. mit Luft oder Inertgasen CO2), Feststoffdampf-Sorptionssystemen, insbesondere Hybridsystemen, die die Dampfkompression kombinieren und Absorptionszyklus), thermoelektrischer Zyklus und elektromagnetische und akustische Prozesse. Einige davon treten in den Markt ein oder sind technisch ausgereift und werden voraussichtlich in Zukunft von Bedeutung sein.

Die Wärmepumpe ist in der Tat eine Wärmekraftmaschine, die umgekehrt arbeitet, und kann als eine Vorrichtung definiert werden, die sich aus der Wärme im Bereich niedriger Temperaturen im Bereich höherer Temperaturen bewegt. Die am häufigsten verwendete Wärmepumpe für Wohnraumluft entzieht der Umgebungsluft die Wärme und leitet sie in Innenräumen weiter. Um dieses Ziel zu erreichen, wird gemäß dem zweiten Hauptsatz der Thermodynamik an dem Arbeitsmedium (dh dem Kältemittel) der Wärmepumpe gearbeitet.

Um die Wärme von Wärmequellen zur Wärmeabfuhr zu übertragen, wird zur Wärmepumpe externe Energie benötigt. Theoretisch entspricht die von der Wärmepumpe gelieferte Gesamtwärme der der Wärmequelle entzogenen Wärme zuzüglich der Summe der zugeführten Antriebsenergie. Elektrisch angetriebene Wärmepumpen zur Wärmeversorgung von Gebäuden liefern in der Regel nur 100-20 kW / h Strom. Viele industrielle Wärmepumpen können eine noch höhere Leistung erzielen und bringen bei gleicher Wärmemenge nur 40-3 kW / h Strom.

Für Großanwendungen wurden Wärmepumpen, die einen Verbrennungsofen für zusätzliche Wärme und / oder Temperatur mit einem Spitzenwert verwenden, beliebt durch:

In ihrer Anwendbarkeit auf dem Modernisierungsmarkt als Zusatzeinheiten an den vorhandenen Öl- oder Gasherden und -kesseln
Bei der Steigerung des Wirkungsgrades des kombinierten Systems gegenüber dem elektrischen Widerstand Wärmepumpen.

In dieser Hinsicht sagen Wärmepumpen, die mit zusätzlicher Wärme arbeiten, oft, dass sie im binären Modus arbeiten. Wärmepumpe mit dem elektrischen Widerstand der Betriebsheizung oder ohne den anderen, die im monovalenten Modus arbeitet. Ausgenommen sind bestimmte Komponenten der Steuerung zur Regelung der Kompressor und Betrieb des Ofens werden in der Tat Standard-Wärmepumpenkomponenten verwendet. Das System wird im Wärmepumpenmodus bis zur eingestellten Temperatur, dem sogenannten Ausgleichspunkt, betrieben und der Ofen wird eingeschaltet, wenn die zusätzliche Wärme benötigt wird oder wenn die Luftwärmepumpe aufgetaut wird. In einigen Systemen wird der Kompressor vollständig unterhalb des Gleichgewichtspunkts abgeschaltet, während andere parallel zur Wärmepumpe und zulassen Betrieb des Ofens unten goldfish10VC für Luftwärmepumpe. Die Wärmepumpentechnologie ist von besonderem Interesse in Ländern mit kaltem Klima, in denen die herkömmlichen Mittel zum Beheizen der vorhandenen Gebäude aus Gas oder Öl bestehen und die Notwendigkeit einer Klimatisierungsergänzung besteht. Das System kann auch zum Heizen nur in Kombination mit einem herkömmlichen Ofen verwendet werden. Selbst im kalten Klima gibt es eine ausreichende Anzahl von Erwärmungstagen über den Gleichgewichtspunkt der vorhandenen Wärmepumpe hinaus, um diese Kombination in Betracht zu ziehen.