WÄRMEPUMPEN

02/04/2014 - 13:22
Erneuerbare-Energien-Institut Entwicklung
fridges with heat pumps

Die Entwicklungsgeschichte der Wärmepumpe ist untrennbar mit der von Kühlschrank verbunden. Im Jahre 1852 schlug William Thomson (Lord Kelvin) ein praktisches Wärmepumpensystem vor, das er „Wärmevermehrer“ benannte. Das Wärmepumpensystem wurde danach bis ins kleinste Detail von dem österreichischen, für den Erfinder der Wärmepumpe gehaltenen Ingenieur Peter Ritter von Rittinger vervollkommnet. Gerade er entwarf 1855 die erste Wärmepumpe. In der Praxis wurde sie jedoch erst viel später, d. h. in den 40ern, von dem Erfinder Robert Weber in Gebrauch genommen. 1912 wurde in der Schweiz das Patent auf Wärmepumpentechnologie ausgestellt. Ihre Entwicklung fiel auf 30er – damals wurde in England die erste durch Verwendung der Luftwärme zur Erwärmung und Versorgung mit heißem Wasser dienende Pumpe errichtet. Im Jahre 1990 wurde in den USA die erste Wärmepumpe in Gang gesetzt, die in dem Gebäude der Beleuchtungsleitstellen in New Haven (Connecticut) installiert wurde.

Wärmepumpe ist eine Vorrichtung, die Wärme von einer Niedrigtemperaturquelle zur Umgebung mit höherer Temperatur (z. B. zum Hausheizungssystem) überträgt. Das, was eine Wärmepumpe von den anderen Wärmequellen unterscheidet, ist die Verwendungsmöglichkeit der niedrigpotenziellen aus der Umwelt aufgenommenen Energie (aus Erde, Wasser, Luft, Abwässern) um Wärmebedarf in der Heizzeit zu decken, Wasser für Warmwasserversorgung zu erwärmen und Haus im Sommer zu kühlen. Wärmepumpe ermöglicht infolgedessen hocheffiziente Energieversorgung ohne Gas oder andere Kohlenwasserstoffe zu verwenden.

Wärmepumpe ist in der Lage, Wärme aus einigen Quellen aufzunehmen, z. B. aus Luft, Wasser und Erde. Je nach Wärmearten und –Empfänger können Verdampfer und Kondensator als Wärmetauscher Luft/Flüssigkeit, Luft/Luft, Flüssigkeit/Flüssigkeit gefüllt werden. Luft/Luft-Wärmepumpensystem hat den Vorzug über Luft/Flüssigkeit-Wärmepumpen, dass Kosten und Abflusstemperatur (Temperatur der durch den Kondensatorwärmetauscher durchlaufenden Luftmassen) geringer sind. Das sorgt für höhere Effizienz und demzufolge für hohes Niveau der Wärmeabgabe.

Vor einigen Jahrzehnten waren die Wärmepumpen ganz teuer und nur für reiche Gesellschaftsschichten zugänglich. Aber durch den technologischen Fortschritt wurden sie immer mehr erhältlich. Heutzutage verwendet man Wärmepumpen, genauso wie Solarkollektoren, zur Flächenerwärmung und Warmwasserversorgung.

Im Zusammenhang mit den Veränderungen der Politik vieler Staaten, die auf Rettung der ökologischen Lage der Erde ausgerichtet ist, hat sich die Mehrheit der Länder für Öko-Brennstoffe entschieden. Auf diesem Wege wurden Wärmepumpen eines der alternativen Heizungssystemen. Sie sind ökologisch reine Vorrichtungen, denn während des Abbaus werden keine Verbrennungsprodukte ausgeschieden und keine Produktionsabfälle produziert.

Die Verwendung der Wärmepumpen in den Anschlusssystemen ist vielversprechend für die Zukunft, in Verbindung mit anderen Technologien der erneubaren Energiequellen, wie: Solar-, Wind- und Bioenergie, was die höchsten ökonomischen Kennzahlen zu erreichen ermöglicht. Der Einsatz der Wärmepumpen bringt in Wirtschaft der erneubaren Energiequellen durch nicht traditionelle Energetiktechnologien am meisten ein.

Wärmepumpen haben dank ihrer Energieeffizienz den Markt in den USA, China, Japan und EU-Staaten beherrscht. Immer häufiger werden sie in den Heizungssystemen verwendet. Solche Installationen erfreuen sich großer Beliebtheit – den Menschen wird nicht nur Warmwasser regulär zugeführt, sondern gibt es auch beheizte Böden in den Häusern.

Derzeit sind über 10 Millionen Wärmepumpen mit unterschiedlicher Leistung (mit einigen kW bis zu den Hunderten MW) im Einsatz. Das Weltenergiekomitee sagt voraus, dass der Anteil der Heizung und Warmwasserversorgung durch die Wärme in den Industrieländern bis zum Jahre 2020 nicht weniger als 75% liegt. Das zeugt davon, dass die Strategie der Wärmeversorgung in der Weltpolitik sich verändert: man geht von der traditionellen Verbrennung der organischen Brennstoffen ab zugunsten der Verwendung effektiver Energietechnologien für Umwandlung von Wärme aus der Umgebung oder für Abführung von technischer Wärme.

Jedes Jahr wird in den USA eine Million Wärmepumpen produziert. Beim Bau neuer Gebäude werden zu ihrer Heizung ausschließlich Wärmepumpen eingesetzt. Diese Norm wurde von der föderalen Gesetzgebung gebilligt.

In Deutschland ist vom Staat eine Zuwendung vorausgesehen für Errichtung der geothermalen Wärmepumpen in Höhe von 200€ für jedes Kilowatt der festgestellten Leistung. In Schweden gewähren die Wärmepumpen 50% der Gesamtheizung, hingegen in Stockholm 12% der Stadtgesamtheizung mit der Leistung 320MW.

Beruhend auf dem Tempo der Wärmepumpenverwendung könnte man annehmen, dass eine Wärmepumpe in nächster Zukunft in jedem Haus errichtet werden wird. Es wird so selbstverständlich in jedem Haushalt wie ein Kühlschrank.

T.P.

Die Menschen sind immer bemüht, neue Quellen erneuerbarer Energien zu finden, so dass es nicht verwunderlich ist, dass sie sich besonders für Wasser und ihre Vielseitigkeit interessieren. Dementsprechend wurde viel Aufwand in die Gewinnung von Energie aus Gezeiten- und Wellenenergie gerichtet, die als kreisförmige Bewegungen von Wassermolekülen definiert sind, die durch Wind verursacht werden, der die Wasseroberfläche durch Reibung bewegt.

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WÄRMEPUMPEN

02/04/2014 - 13:22
Erneuerbare-Energien-Institut Entwicklung
fridges with heat pumps

Die Entwicklungsgeschichte der Wärmepumpe ist untrennbar mit der von Kühlschrank verbunden. Im Jahre 1852 schlug William Thomson (Lord Kelvin) ein praktisches Wärmepumpensystem vor, das er „Wärmevermehrer“ benannte. Das Wärmepumpensystem wurde danach bis ins kleinste Detail von dem österreichischen, für den Erfinder der Wärmepumpe gehaltenen Ingenieur Peter Ritter von Rittinger vervollkommnet. Gerade er entwarf 1855 die erste Wärmepumpe. In der Praxis wurde sie jedoch erst viel später, d. h. in den 40ern, von dem Erfinder Robert Weber in Gebrauch genommen. 1912 wurde in der Schweiz das Patent auf Wärmepumpentechnologie ausgestellt. Ihre Entwicklung fiel auf 30er – damals wurde in England die erste durch Verwendung der Luftwärme zur Erwärmung und Versorgung mit heißem Wasser dienende Pumpe errichtet. Im Jahre 1990 wurde in den USA die erste Wärmepumpe in Gang gesetzt, die in dem Gebäude der Beleuchtungsleitstellen in New Haven (Connecticut) installiert wurde.

Wärmepumpe ist eine Vorrichtung, die Wärme von einer Niedrigtemperaturquelle zur Umgebung mit höherer Temperatur (z. B. zum Hausheizungssystem) überträgt. Das, was eine Wärmepumpe von den anderen Wärmequellen unterscheidet, ist die Verwendungsmöglichkeit der niedrigpotenziellen aus der Umwelt aufgenommenen Energie (aus Erde, Wasser, Luft, Abwässern) um Wärmebedarf in der Heizzeit zu decken, Wasser für Warmwasserversorgung zu erwärmen und Haus im Sommer zu kühlen. Wärmepumpe ermöglicht infolgedessen hocheffiziente Energieversorgung ohne Gas oder andere Kohlenwasserstoffe zu verwenden.

Wärmepumpe ist in der Lage, Wärme aus einigen Quellen aufzunehmen, z. B. aus Luft, Wasser und Erde. Je nach Wärmearten und –Empfänger können Verdampfer und Kondensator als Wärmetauscher Luft/Flüssigkeit, Luft/Luft, Flüssigkeit/Flüssigkeit gefüllt werden. Luft/Luft-Wärmepumpensystem hat den Vorzug über Luft/Flüssigkeit-Wärmepumpen, dass Kosten und Abflusstemperatur (Temperatur der durch den Kondensatorwärmetauscher durchlaufenden Luftmassen) geringer sind. Das sorgt für höhere Effizienz und demzufolge für hohes Niveau der Wärmeabgabe.

Vor einigen Jahrzehnten waren die Wärmepumpen ganz teuer und nur für reiche Gesellschaftsschichten zugänglich. Aber durch den technologischen Fortschritt wurden sie immer mehr erhältlich. Heutzutage verwendet man Wärmepumpen, genauso wie Solarkollektoren, zur Flächenerwärmung und Warmwasserversorgung.

Im Zusammenhang mit den Veränderungen der Politik vieler Staaten, die auf Rettung der ökologischen Lage der Erde ausgerichtet ist, hat sich die Mehrheit der Länder für Öko-Brennstoffe entschieden. Auf diesem Wege wurden Wärmepumpen eines der alternativen Heizungssystemen. Sie sind ökologisch reine Vorrichtungen, denn während des Abbaus werden keine Verbrennungsprodukte ausgeschieden und keine Produktionsabfälle produziert.

Die Verwendung der Wärmepumpen in den Anschlusssystemen ist vielversprechend für die Zukunft, in Verbindung mit anderen Technologien der erneubaren Energiequellen, wie: Solar-, Wind- und Bioenergie, was die höchsten ökonomischen Kennzahlen zu erreichen ermöglicht. Der Einsatz der Wärmepumpen bringt in Wirtschaft der erneubaren Energiequellen durch nicht traditionelle Energetiktechnologien am meisten ein.

Wärmepumpen haben dank ihrer Energieeffizienz den Markt in den USA, China, Japan und EU-Staaten beherrscht. Immer häufiger werden sie in den Heizungssystemen verwendet. Solche Installationen erfreuen sich großer Beliebtheit – den Menschen wird nicht nur Warmwasser regulär zugeführt, sondern gibt es auch beheizte Böden in den Häusern.

Derzeit sind über 10 Millionen Wärmepumpen mit unterschiedlicher Leistung (mit einigen kW bis zu den Hunderten MW) im Einsatz. Das Weltenergiekomitee sagt voraus, dass der Anteil der Heizung und Warmwasserversorgung durch die Wärme in den Industrieländern bis zum Jahre 2020 nicht weniger als 75% liegt. Das zeugt davon, dass die Strategie der Wärmeversorgung in der Weltpolitik sich verändert: man geht von der traditionellen Verbrennung der organischen Brennstoffen ab zugunsten der Verwendung effektiver Energietechnologien für Umwandlung von Wärme aus der Umgebung oder für Abführung von technischer Wärme.

Jedes Jahr wird in den USA eine Million Wärmepumpen produziert. Beim Bau neuer Gebäude werden zu ihrer Heizung ausschließlich Wärmepumpen eingesetzt. Diese Norm wurde von der föderalen Gesetzgebung gebilligt.

In Deutschland ist vom Staat eine Zuwendung vorausgesehen für Errichtung der geothermalen Wärmepumpen in Höhe von 200€ für jedes Kilowatt der festgestellten Leistung. In Schweden gewähren die Wärmepumpen 50% der Gesamtheizung, hingegen in Stockholm 12% der Stadtgesamtheizung mit der Leistung 320MW.

Beruhend auf dem Tempo der Wärmepumpenverwendung könnte man annehmen, dass eine Wärmepumpe in nächster Zukunft in jedem Haus errichtet werden wird. Es wird so selbstverständlich in jedem Haushalt wie ein Kühlschrank.

T.P.

Die Menschen sind immer bemüht, neue Quellen erneuerbarer Energien zu finden, so dass es nicht verwunderlich ist, dass sie sich besonders für Wasser und ihre Vielseitigkeit interessieren. Dementsprechend wurde viel Aufwand in die Gewinnung von Energie aus Gezeiten- und Wellenenergie gerichtet, die als kreisförmige Bewegungen von Wassermolekülen definiert sind, die durch Wind verursacht werden, der die Wasseroberfläche durch Reibung bewegt.