Wärmepump. (KompressionsWP, Sorptions-WP) Flashcards
Wärmepumpe / Kälteanlage
Definiere allg. beide Begriffe!
Wärmepumpen wenden in einem Kreisprozess technische Arbeit auf, um der Umgebung thermische Energie zu entziehen.
Diese Energie wird z.B. durch Verdichtung eines verdampfenden Kältemittels auf ein höheres Temperaturniveau gebracht, um Heizbedarfe zu erfüllen.
-> Bei Kälteanlagen gilt der gleiche Prozess nur. Nur wenden diese in einem Kreisprozess technische Wärme auf, um nicht der Umgebung, sondern z.B. einem Raum mit einem hohen Temperaturniveau thermische Energie zu entziehen
Wärmepumpe/Kälteanlage
Mögliche Wärmequellen sind: ?? (4)
Grund- und Oberflächenwasser
Erdreich
Außenluft / Innenluft
Sonne
1) Was versteht man unter einem “rechtslaufenden” Kreisprozess?
2) Skizziere einen “rechtslaufenden” Kreisprozess in ein T-s-Diagramm (!)
Der “rechtslaufende” Kreisprozess wandelt Wärmeenergie in mechanische Arbeit zur Stromerzeugung um.
-> also: erzeugt Arbeit (mechanische Energie) aus Wärme
-> z.B. Kohlekraftwerke
2) siehe slide 6!
1) Was versteht man unter einem “linkslaufenden” Kreisprozess?
2) Skizziere einen “linkslaufenden” Kreisprozess in ein T-s-Diagramm (!)
1) Der “linkslaufende” Kreisprozess wandelt mechanische Arbeit (Verdichter) in Wärme zur Kühlung (Kältemaschine) oder Heizung (Wärmepumpe).
-> also Wärme aus Arbeit (mechan. Energie)
2) siehe slide 6!
Wärmepumpe/Kälteanlage
Wärmepumpensysteme zur Endenergiebereitstellung bestehen aus folgenden 3 Systemelementen. Nenne diese samt ihrer Funktion!
Wärmequellenanlage
-> die den Entzug der Energie aus der Wärmequelle bewerkstelligt
Wärmepumpe selbst
-> welche als zentrales Element bestehend aus Verdampfer, Verdichter, Kondensator und Drossel die Erhöhung des Temperaturniveaus technisch realisiert
Wärmesenkenanlage
-> welche die durch die Wärmepumpe auf ein höheres Temperaturniveau gebrachte Wärme einspeist oder verwendet
Wärmepumpe/Kälteanlage
Wärmepumpensysteme lassen sich nach dem Arbeitsprinzip unterteilen in: ?? (3)
Kompressions-Wärmepumpen
Vuilleumier-Wärmepumpen
Sorptions-Wärmepumpen
Wärmepumpe/Kälteanlage
Welche Betriebsweisen können unterschieden werden? (5)
Monovalenter Betrieb
Monoenergetischer Betrieb
Bivalent-alternativer Betrieb
Bivalent-paralleler Betrieb
Bivalent-teilparalleler Betrieb
Wärmepumpe/Kälteanlage - Betriebsweisen
Monovalenter Betrieb
-> Was versteht man darunter?
Die Wärmepumpe ist alleiniger Wärmeerzeuger und muss über eine Heizleistung verfügen, die die Heizlast des Gebäudes abdecken kann.
Wärmepumpe/Kälteanlage - Betriebsweisen
Monovalenter Betrieb
-> Für welche Wärmepumpen ist diese Betriebsweise geeignet?
Diese Betriebsweise ist für Fixed-speed- oder leistungsgeregelte Wärmepumpen für alle Niedertemperatur-Heizungen bis zur maximalen Vorlauftemperatur geeignet
Wärmepumpe/Kälteanlage - Betriebsweisen
Die Wärmepumpe ist alleiniger Wärmeerzeuger und muss über eine Heizleistung verfügen, die die Heizlast des Gebäudes abdecken kann.
Welche Betriebsweise liegt vor?
Monovalenter Betrieb
Wärmepumpe/Kälteanlage - Betriebsweisen
Monoenergetischer Betrieb
-> Was versteht man darunter?
Die Wärmepumpe liefert bis zu einer festzulegenden Leistung die gesamte Heizwärme
-> bei höherem Wärmebedarf schaltet sich der zweite, mit derselben Endenergie (Strom) betriebene Wärmeerzeuger zu.
-> beide Wärmeerzeuger arbeiten dann parallel
Wärmepumpe/Kälteanlage - Betriebsweisen
Monoenergetischer Betrieb
-> Für welche Wärmepumpen ist diese Betriebsweise geeignet?
Für alle Niedertemperatur-Heizungen bis zur maximalen Vorlauftemperatur der Wärmepumpe
Wärmepumpe/Kälteanlage - Betriebsweisen
Die Wärmepumpe liefert bis zu einer festzulegenden Leistung die gesamte Heizwärme
-> bei höherem Wärmebedarf schaltet sich der zweite, mit derselben Endenergie (Strom) betriebene Wärmeerzeuger zu.
-> beide Wärmeerzeuger arbeiten dann parallel
Welche Betriebsweise liegt vor?
Monoenergetischer Betrieb
Wärmepumpe/Kälteanlage - Betriebsweisen
Bivalent-alternativer Betrieb
-> Was versteht man darunter?
Wärmepumpe liefert bis zu einer festzulegenden Leistung die gesamte Heizwärme
-> bei höherem Wärmebedarf schaltet sich die Wärmepumpe ab und der zweite, mit einer anderen Endenergie (z.B. Heizöl) betriebene, Wärmeerzeuger übernimmt die erforderliche Heizleistung
Wärmepumpe/Kälteanlage - Betriebsweisen
Wärmepumpe liefert bis zu einer festzulegenden Leistung die gesamte Heizwärme
-> bei höherem Wärmebedarf schaltet sich die Wärmepumpe AB(!) und der zweite, mit einer anderen Endenergie (z.B. Heizöl) betriebene, Wärmeerzeuger ÜBERNIMMT die erforderliche Heizleistung
Welche Betriebsweise liegt vor?
Bivalent-alternativer Betrieb
Wärmepumpe/Kälteanlage - Betriebsweisen
Bivalent-paralleler Betrieb
-> Was versteht man darunter?
Wärmepumpe liefert bis zu einer festzulegenden Leistung die gesamte Heizwärme
-> bei höherem Wärmebedarf schaltet sich der zweite, mit einer anderen Endenergie (z.B. Heizöl) betriebene Wärmeerzeuger ZU(!).
-> beide Wärmeerzeuger arbeiten dann PARALLEL
Wärmepumpe/Kälteanlage - Betriebsweisen
Wärmepumpe liefert bis zu einer festzulegenden Leistung die gesamte Heizwärme
-> bei höherem Wärmebedarf schaltet sich der zweite, mit einer anderen Endenergie (z.B. Heizöl) betriebene Wärmeerzeuger ZU(!).
-> beide Wärmeerzeuger arbeiten dann PARALLEL
Welche Betriebsweise liegt vor?
Bivalent-paralleler Betrieb
Wärmepumpe/Kälteanlage - Betriebsweisen
Bivalent-paralleler Betrieb
-> für was ist diese Betriebsweise geeignet?
Für alle Niedertemperatur-Heizungen bis zur maximalen Vorlauftemperatur der Wärmepumpe
Wärmepumpe/Kälteanlage - Betriebsweisen
Bei welcher Betriebsweise ist der Anteil der Wärmepumpe an der Jahresheizwärme größer?
bivalent-alternativ oder bivalent-parallel?
bivalent-parallel
(weil zweiter Wärmeerzeuger parallel zur Wärmepumpe arbeitet, bei der bivalent-alternativen Betriebsweise schaltet sich die Wärmepumpe ab und der zweite Wärmeerzeuger übernimmt die erforderliche Heizleistung ab einer festgelegten Leistung)
Wärmepumpe/Kälteanlage - Betriebsweisen
Bivalent-teilparalleler Betrieb
-> Was versteht man darunter?
Wärmepumpe liefert bis zu einer festzulegenden Leistung die gesamte Heizwärme.
-> bei höherem Wärmebedarf schaltet sich der zweite, mit einer anderen Endenergie (z.B. Heizöl) betriebene Wärmeerzeuger zu
-> beide Wärmeerzeuger arbeiten dann PARALLEL
(bis hier wie bivalent-paralleler Betrieb!)
-> erreicht die Wärmepumpe eine ihrer Einsatzgrenzen (z.B. minimale Außentemp. oder maximale Vorlauftemp), liefert der zweite Wärmeerzeuger die dann erforderliche Heizleistung vollständig
Wärmepumpe liefert bis zu einer festzulegenden Leistung die gesamte Heizwärme.
-> bei höherem Wärmebedarf schaltet sich der zweite, mit einer anderen Endenergie (z.B. Heizöl) betriebene Wärmeerzeuger zu
-> beide Wärmeerzeuger arbeiten dann PARALLEL
-> erreicht die Wärmepumpe eine ihrer Einsatzgrenzen (z.B. minimale Außentemp. oder maximale Vorlauftemp), liefert der zweite Wärmeerzeuger die dann erforderliche Heizleistung vollständig
Welche Betriebsweise liegt vor?
Bivalent-teilparalleler Betrieb
Nenne 2 Bewertungskennzahlen bei Wärmepumpen und beschreibe sie!
Leistungszahl (COP)
-> Verhältnis der Leistungsaufnahme zur abgegebenen Wärmeleistung*1
-> kann zur stationären Bewertung einer elektrisch angetriebenen Wärmepumpe verwendet werden
Jahresarbeitszahl (JAZ)
-> setzt die für ein Jahr aufgewendete elektrische Energie*2 ins Verhältnis zur abgegebenen Wärmeleistung
-> wird zur saisonalen Bewertung verwendet
*1: Nach VDI 4650 Blatt 1: Verhältnis des bei bestimmten Betriebsbedingungen abgegebenen Nutzwärmestroms einer Elektrowärmepumpe im Heizbetrieb bezogen auf die eingesetzte elektrische Leistung für den Antrieb des Verdichters, der Hilfsantriebe und der Regelung
*2:(für den Antrieb des Verdichters, der Hilfsantriebe und der Regelung)
Bewertung: COP/Jahresarbeitszahl
Nach VDI 4650 Blatt 1 kann die Berechnung nach zwei Varianten erfolgen: ??
Unterscheidung nach Systemgrenze
Systemgrenze: Wärmepumpenanlage (wird in der VDI verwendet)
Systemgrenze: Wärmepumpenheizungsanlage (Speicherverluste, die Energie für die Pumpen und der Wärmeverlust der Wärmeverteilung und Wärmeübergabe müssen berücksichtigt werden)
-> wichtig zu spezifizieren welche Systemgrenze eigentlich genau gewählt wird
-> siehe auch slide 16
Bewertung: COP/Jahresarbeitszahl
-> siehe slide 17 an!
…
Bewertung: COP/Jahresarbeitszahl
Wie lautet die Formel zur Berechnung der Leistungskennzahl COP?
COP
= Qout / Pel,in
= (Qin + Pel, in) / Pel,in
bzw. mit Carnot-Wirkungsgrad beschrieben:
COP
= 1 / etasubc
= 1/ ((Twarm - Tkalt) / Twarm)
= Twarm / (Twarm - Tkalt)
Bewertung: COP/Jahresarbeitszahl
Wie lautet die Formel zur Berechnung von COPtheo,max?
COPtheo,max
= Twarm / (Twarm - Tkalt)
(Bsp. für Erdwärmesonde mit Sole: = Tcond / (Tcond - Tbrine))
Mit:
- Tcond: Kondensationstemperatur
- Tbrine: Soletemperatur
Temp. in Kelvin (also Grad + 273,15K)
(siehe slide 17+18!!)
-> auf slide 18 Beispielrechnung für einen theo. max. COP (realer COP = 5,2)
Für was steht COP?
Coefficience of Performance
Führe die Übung zur Wärmepumpe durch !!
…
Bewertung: COP/JAZ
?(1)? COP mit niedrigeren Kondensationstemperaturen
?(2)? COP mit höheren Verdampfertemperatur
Im Fall von Geothermie: je tiefer die Bohrung, desto ?(3)?
-> entsprechend ?(4)? COP
Durch die verschiedenen Soletemperaturen kann sich der COP über das Jahr verändern -> Jaresarbeitszahl (JAZ) bzw. engl. SEER-Seasonal Energy Efficiency Ratio
(1) Steigender
(2) Höherer
(3) höher Temperaturen
(4) steigt
Im Fall von Geothermie: Je tiefer die Bohrung, desto höhere Temperaturen und der COP steigt.
Wahr/Falsch?
Wahr
Welche Wärmepumpen haben die größte Verbreitung erreicht und verfügen über den am weitesten entwickelten technischen Stand?
Kompressionswärmepumpen/Kompressionskältemaschine
(ist ja das gleiche nur das ein unterschiedliches Temp.niveau genutzt wird)
Kompressionswärmepumpen/-kältemaschinen werden immer durch einen Motor angetrieben (bzw. der Verdichter wird durch diesen angetrieben)
Welche Motoren kommen dabei in Frage?
elektrischer Motor oder Verbrennungsmotor
Kompressionswärmepumpen
Elektrisch betriebene Kompressionswärmepumpen werden üblicherweise wonach klassifiziert?
nach der genutzten Wärmequelle
Kompressionswärmepumpen
Elektrisch betriebene Kompressionswärmepumpen werden üblicherweise nach genutzter Wärmequelle klassifiziert: ?? (4)
Sole/Wasser-Wärmepumpe
-> Wärmeträgermedium ist ein Gemisch aus Frostschutzmittel (Sole) und Wasser; z.B. Erdwärmesonden
Wasser/Wasser-Wärmepumpe
-> z.B. Aquifer
Luft/Wasser-Wärmepumpe
-> als Wärmequelle wird häufig Außenluft verwendet
Luft/Luft-Wärmepumpe: es wird ebenfalls Außenluft verwendet; kommen in Verbindung mit Lüftungsanlagen zum Einsatz
Kompressionswärmepumpen
Nenne die vier verbauten Komponenten!
Verdampfer
Verdichter
Kondensator
Expansionsventil
“linkslaufender” Kreisprozess meint gegen den Uhrzeigersinn.
Richtig/Falsch?
Richtig
–> GEGEN den Uhrzeigersinn merken, weil Abbildungen sehr verwirrend (oben nach links unten gehts nach rechts)
Kompressionswärmepumpen
Abbildungen lernen:
1) Zeichne den Prozess mit allen Kompoenten/Phasen etc. selbst! (sowie die schematische Zeichnung rechts unten)
-> Lsg. siehe slide 21 (Wärmep.)
2) Beschrifte alles (vorher ausgrauen)!
-> Lsg. slide 21 (Wärmepump)
…
Wärmepumpen - Oberflächen Geothermie
Beschreibe den Prozess:
- Nach Expansionsverntil (in welchem Fluid expandiert): Fluid (zirkulierendes Arbeitsmedium (Kältemittel)) kühlt sich unter Bodentemperatur ab
- Im Verdampfer wird das Kältemittel bei niedrigem Druck verdampf und überhitzt
-> Energie aus dem wärmeren Untergrund wird verwendet
-> 1-5°C wärmer als Kältemittel - Dampf wird mit einem Elektromotor komprimiert
-> die Temperatur steigt auf einen höheren Wert als die Temperatur im Untergrund - Der heiße Dampf wird in einem zweiten Wärmetauscher kondensiert, indem die Wärme an eine Wärmesenke abgegeben wird
(siehe slide 21 (19) (Wärmepump.)
Erkläre grob den Prozess bei einer Kältemaschine!
Im Falle einer Kältemaschine wird einfach nur das andere Temperaturniveau als Nutzen verwendet.
Beim Verdampfer entsteht der Nutzen. Indem die Wärme von z.B. der warmen Raumluft auf das sehr kühle Arbeitsmedium (Kältemittel) übertragen wird, welches verdampft. Die Raumluft kühlt ab und wird kühler in den Raum abgegeben.
(Achtung geschlossener Kreislauf, Kältemittel tritt nicht aus(!))
(https://www.youtube.com/watch?v=uAfs7y7hrDY)
-> nicht wirklich besprochen in VL!
Kompressionswärmepumpe / Kompressionskältemaschine
Zeichne den Prozess in das T-s-Diagramm!! (Erkläre auch welche Prozesse in welcher Komponente ablaufen!)
slide 23 (21) (Wärmepump.)
…
Bei Kompressionswärmepumpen hat ein Gasmotor den Vorteil, dass dieser nicht nur zum Antrieb des Verdichters dienen kann, sondern auch selbst zu Heizzwecken dienen kann, z.B. wenn die Heizleistung der Wärmepumpe nicht ausreicht.
(siehe slide 25+26)
…
Der reale COP ist recht weit von dem theoretisch maximalen COP entfernt. Warum?
Erhebliche Verluste im Prozess
Wärmepumpen: Kältemittel
-> slide 26 (nur mal lesen, nicht wichtig)
…
Sorptions-Wärmepumpen / Sorptions-Kältemaschinen (thermische Kältemaschinen)
Welche Unterteilung gibt es? Beschreibe sehr kurz!
Absorptionswärmepumpe
-> Nutzen den physikalischen Effekt der Mischungsenthalpie zweier Flüssigkeiten/Gase
-> verfügen über einen Lösungsmittelkreislauf
-> Kältemittel (z.B. Wasser) wird im Lösungsmittel (z.B. Lithiumbromid) ausgetrieben
Adsorptionswärmepumpen
-> basiert auf Feststoffen (z.B. Aktivkohle, Silicagel, Zeolith)
-> Kreisprozess läuft periodisch ab und erfordert ein Vakuum
Absorptionswärmepumpen:
Absorption beschreibt welche Fähigkeit von Flüssigkeiten?
Die Fähigkeit gasförmige Teilchen aufzunehmen
-> die Teilchen vollziehen einen Phasenwechel und gehen mit dem Absorbent in Lösung
Absorptionswärmepumpen:
Absorption beschreibt welche Fähigkeit von Flüssigkeiten gasförmige Teilchen aufzunehmen
-> die Teilchen vollziehen einen Phasenwechel und gehen mit dem Absorbent in Lösung
Abstand des Siedepunkt der beiden Stoffe muss groß genug sein, um?
ein Mitverdampfen des Lösungsmittels zu vermeiden
-> andernfalls werden Rektifikationseinrichtungen erforderlich
Absorptionswärmepumpen:
Heutzutage wichtigste Arbeitsstoffe sind:
- Lithiumbromid-Wasser oder Lithiumbromid-Methanol
- Wasser-Ammoniak oder Wasser-Methylamin
- Hydroxid-Wasser
- Nitrat-Wasser oder Nitrat-Ammoniak
Absorptionswärmepumpen:
Die Verdichtung erfolgt nicht durch einen Kompressor, sondern durch?
eine thermische Verdichtung (gewährleistet durch Austreiber, Wärmeübertrager, Pumpe, Regelventil und Absorber anstatt Verdichter (/Kompressor))
(wesentlicher Unterschied Kompressorwärmepumpe und Absorptionswärmepumpe)
Absorptionswärmepumpen
1) Aus welchen Komponenten besteht die einfachste Grundform? (4)
2) Zeichne den Prozess!
1)
Verdampfer
Drosselventil (RV)
Kondensator (bzw. Verflüssiger)
Wärmeübertrager (WÜT)
Pumpe
Austreiber
-> Kein Verdichter (!) -> Einheit aus Austreiber, WÜT, Pumpe, Drosselventil und Absorber ersetzt diesen (thermische Verdichtung)
2) Skizze slide 30 (28)!!
Absorptionswärmepumpe - Austreiber
Was geschieht im Austreiber?
Kurz: Trennung des Lösungsmittels vom Kältemittel (!)
Lang:
Aus der Lösung des Arbeitsstoffpaares wird bei hohen Temperaturen das Wasser (Kältemittel) aus der kältemittelreichen Lösung verdampft
Dabei wird ein hoher Kältemitteldampfdruck erzeugt, der dann für die Verflüssigung des Kältemittels im Verflüssiger (Kondensator) ausreicht.
Auch verringert sich infolge der Verdampfung (des Wassers) die Konzentration in der Lösung und ein Anstieg der notwendigen Verdampfungstemperatur tritt ein. (sorgt vermutlich dafür, dass Lösungsmittel nicht verdampft)
Der Kältemitteldampf wird nach der Austreibung über einen Flüssigkeitsabscheider geleitet, um eventuell mit ausgetriebenes, dampfförmiges Lösungsmittel (falls wider Erwarten auch verdampft) von dem Kältemittel zu trennen.
(siehe Skizze slide 31+32)
Absorptionswärmepumpe - Austreiber
Was geschieht im Verflüssiger (bzw. Kondensator)?
In den Verflüssiger wird der Kältemitteldampf aus dem Austreiber geleitet und abgekühlt.
Diese Abkühlung führt zum Niederschlag
Um die niedrige Temperatur des Verflüssigers erreichen und halten zu können, ist der Verflüssiger gekühlt.
-> Es wird Wärme frei -> bei Nutzung als Wärmepumpe wird hier die Nutzwärme erzeugt
Das kondensierte Kältemittel wird dann durch ein Regelventil (Drosselventil) in den Verdampfer geleitet.
-> Drosselventil notwendig, da unters. Druckniveaus innerhalb der Anlage vorliegen
Absorptionswärmepumpen
Was geschieht im Verdampfer?
Das Kältemittel verdampft
-> entzieht dabei einer externen Wärmequelle Wärme
-> dabei wird bei Nutzung als Kältemaschine die Nutzkälte erzeugt
Der dabei entstehende Lösungsmitteldampf (arme Lösung) geht nun in den Absorber über
(siehe Skizze slide 33!)
Absorptionswärmepumpen
Was geschieht im Absorber?
Das Kältemittel wird vom konzentrierten Lösungsmittel absorbiert (aufgesaugt) und danach wieder zurück in den Austreiber geleitet.
(Druck im Absorber = Druck im Verdampfer)
Lösungsmittel (z.B. Lithium-Bromid) ist bei entsprechender Kühlung bzw. Wärmeabfuhr durch das Kühlwasser wieder bestrebt, Wasser (Kühlmittel) aufzunehmen und zieht den Kältemitteldampf aus dem Verdampfer ab
Die reiche Lösung wird daraufhin zurück in den Austreiber gepumpt
(slide 34!)
Absorptionswärmepumpen
Was geschieht im Wärmeübertrager (WÜT)?
Die starke Lösung tritt aus dem Austreiber mit hoher Temperatur und wird zum Absorber geleitet.
Bei einer solch hohen Temperatur kann allerdings im Absorber kein Kältemittel aufgenommen werden.
Aus diesem Grund muss die Lösung vorab stark abgekühlt werden.
Anders herum muss die reiche, gekühlte Lösung vom Absorber kommend im Austreiber erwärmt werden, um das Kältemittel verdampfen zu können.
Es wird ein Wärmetauscher (bzw. -übertrager) verbaut, sodass die heiße, starke Lösung ihre Wärme an die kalte, reiche Lösung abgeben kann und dadurch gekühlt wird.
(siehe slide 34+35!)
Absorptionswärmepumpe
Zeichne den Prozess in ein Diagramm mit ln(p) (bzw. natürliche Logarithmus des Drucks) auf y-Achse und (-1/T) (bzw. reziproke Temperatur) auf x-Achse.
-> siehe Lsg. slide 34!
…
Adsorptionswärmepumpen
- Adsorptionsmittel i.d.R. ein Feststoff (z.B. Zeolith)
- Zeolith ist ein poröser Keramikwerkstoff und besteht aus Aluminiumoxid und Siliziumoxid
- Mit Mikroporen durchsetzt hat Zeolith eine große innere Oberfläche von über 1000m^2/g
- In diesen Poren kann Zeolith Wasser (Kältemittel) einschließen, welches zuvor durch “kalte” Umweltwärme verdampft wurde
- Bei der Adsorption gibt das Zeolith die Kondensationswärme auf höherem Temperaturniveau an den Heizkreis ab
- Die Trocknung (Desorption) des Zeoliths erfolgt über eine andere Wärmequelle (z.B. Erdgas), wobei anschließend bei der Verflüssigung des Wassers die Kondensationswärme genutzt werden kann
…
Adsorptionswärmepumpen
Wärme muss bei der ?(1)? zugeführt werden und kann bei der ?(2)? (stark exotherme Reaktion, T über 300°C möglich) und ?(3)? des Kältemittels genutzt werden
(1) Desorption
(2) Adsorption
(3) Kondensation
Nenne die 4 Schritte der Funktion einer Adsorptionswärmepumpe!
- Durch die Erdwärme beginnt das Kältemittel zu Gas zu verdampfen
- Das Kältemittel bindet sich (adsorbiert) an das Sorptionsmittel
–> dabei entsteht Wärme für die Heizung - Das Sorptionsmittel wird erhitzt und trocknet.
–> das Kältemittel löst sich - Das Kältemittel verflüssigt sich, wobei nutzbare Kondensationswärme entsteht
-> der Kreislauf beginnt erneut
Nenne einen wesentlichen Unterschied zwischen Adsorptionswärmepumpen und anderen Wärmepumpenformen (z.B. Kompressions-, Absorptionswärmepumpe)
Der Prozess erfolgt nicht kontinuierlich, sondern in einzelnen Schritten.
Um eine kontinuierliche Wärmebereitstellung zu erreichen, wird daher meist mit unterschiedlichen Kammersystemen gearbeitet. Die Prozesse finden dann zeitlich versetzt in den unterschiedlichen Kammern statt.
Adsorptionswärmepumpen
Um Umweltwärme mit dem Kältemittel Wasser nutzen zu können, wird was benötigt?
ein starker Unterdruck
(-> bei einem Druck von 8,7mbar verdampft Wasser bereits bei 5°C und bei 6,1 mbar sogar bei 0°C)
Adsorptionswärmepumpen
Zwei-Phasen-Betrieb:
?(1)?: Wasser wird aus Sorptionsmittel ausgetrieben und kondensiert -> stellt Nutzwärme bereit
?(2)?: Brenner wird ausgeschaltet; Zuführung von Niedertemperaturwärme unter starken Unterdruck
-> Kältemittel verdampft
-> bindet an dem Adsorber und stellt Heizenergie bereit
(zeichne slide 40!)
(1) Desorption
(2) Adsorption
