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Inhalt Wärmepumpenheizung Die Eigenarten
aller Wärmepumpen die Leistungszahl die Arbeitszahl die
Temperaturgrenze schlecht
isolierten Haus gute Isolierung Vergleich von
Heizsystemen Ölheizung Fernwärme. Strom Gas Holz. Pellets HKA ErdWärmepumpen LuftWärmepumpe ML-Wärmepumpenheizung Wärmepumpenförderung Bestellen Installation |
Micro Logic Gesellschaft
für rechnergesteuerte
Systeme mbH.
die
Energiespar-Company
Die größten Energieverbraucher 1. Heizung von
Büros und Wohngebäude Lösung: Wärmepumpen mit
unterschiedlicher Leistung 2.
Straßenverkehr: für eine erste Lösung brauchen
wir noch 2-3 Jahre 3. Alles Andere
braucht viel weniger Energie. Was ist eine
Wärmepumpenheizung?
Eine
Wärmepumpe(WP) kühlt die Außenluft, entzieht also Wärme daraus und pumpt
diese Wärme in unsere Häuser hinein. Für diese Arbeit braucht sie einen
Bruchteil der umgepumpten Energie als Strom, in der Regel ein Viertel, bei
unserer Konstruktion nur ein sechstel. Damit ist die Wärmepumpenheizung die
wirtschaftlichste aller bekannten Heizsysteme
und, zusätzlich die Umweltfreundlichste auch noch. Eine WP nützt
die Regel der Thermodynamik und die Verdampfungs- und Kondensationswärme von
sogenannten Kühlmitteln aus, um bei Kälte durch
Verdampfung eines Kältemittels aus der Umwelt die dort immer vorhandene Wärme
zu entziehen und bei Wärme (im Haus) die gespeicherte Energie wieder
abzugeben um das Haus zu heizen. Damit nicht
genug, die Wärmepumpenfunktion läßt sich bei hoher Außentemperatur umkehren
wodurch die Außenluft gewärmt und das Haus gekühlt (und somit automatisch
entfeuchtet) wird. Die Eigenarten aller
Wärmepumpen
Die Güte einer
Wärmepumpe wird mit der Leistungszahl angegeben. Diese ist die
abgegebene (Heiz)Leistung geteilt durch die aufgenommene Leistung. Die
aufgenommene Leistung enthält den Verbrauch aller verwendeten Pumpen und
Aggregate, die zur Funktion notwendig sind. Die Leistungszahl hängt
theoretisch von der Abgabetemperatur, geteilt durch die Differenz zwischen
der Abgabetemperatur und der Aufnahmetemperatur T2/(T2-T1) ab. Somit sagt die
Leistungszahl lediglich aus, wie hoch die Güte bei einer bestimmten
Temperatur ist. Über einen Temperaturbereich kann eine Kurve die
Lestungszahländerungen darstellen. Sie ist folglich in dem Bereich, wo sie kaum
gebraucht wird hoch, bei zunemender Temperaturdifferenz immer kleiner und
sinkt bei tiefen Temperaturen auf 1. Eins bedeutet, dass die transportierte
Energie der eingesetzten Energie entspricht. Ein solcher Betrieb ist sinnlos,
ein elektrischer Heizer würde es einfacher tun. Die theoretische Formel
berücksichtigt allerdings nicht die Verluste und die Leistung der
Hilfsaggregate wie die Wasserpumpen und Ventillatoren, die für die Funktion
einer Wärmepumpe unbedingt notwendig sind. Deshalb kommt eine WP schnell auf
seine Grenze. Etwas
aussagefähiger ist für den Interessenten die Arbeitszahl, die
Jahresleistung geteilt durch den Jahresverbrauch. In dieser Zahl ist das
Wetter - der durchschnittliche Wetterverlauf - integriert. Allerdings nur in
einem bestimmten Ort. Die Arbeitszahl derselben Wärmepumpe ist in Finnland
grundsätzlich kleiner als in Italien und in den Alpen kleiner als in
Norddeutschland. Wegen der bei
zunehmender Kälte grundsätzlich fallanden Leistungszahl kommt bei der
Wärmepumpenheizung darauf an, die Temperaturgrenze zu kennen, bei der
die WP das Haus noch ausheizen kann. Ist die größte zu erwartenden Kälte
darüber, so ist die WP für die Heizung geeignet. Fast alle
älteren Konstruktionen fallen für die Heizung aus, da deren Leistung bei
Kälte sinkt anstatt zu steigen. Dies liegt daran, dass früher die Wärmepumpen
für Kühlung oder für Wärmeerzeugung auf einer festgelegten Temperatur gebaut
wurden. Bei einem schlecht
isolierten Haus steigt der Heizenergiebedarf mit der Kälte steil an und
erreicht über 1W/m²/°K, ohne Isolierglas auch 2W/m²/°K, bezogen auf die
Wohnfläche und der Temperaturdifferenz zwischen innen und außen. Es sind dann
bei einer 150m² Haus das auf 22°C geheizt wird, bei 0°C außen 4-6kW oder
täglich 10-15 liter Öl. Selbst die
beste Wärmepumpe würde dabei mehr als1kW verbrauchen. Mit einer guten
Isolierung des Hauses ändert sich nicht nur der Heizenergiebedarf,
sondern erfreulicherweise auch die Leistungszahl der Wärmepumpe. Dies
deshalb, weil die Heizung mit geringerer Heizwas-sertemperatur möglich wird.
Dies wiederum senkt die Temperatur- differenz zwischen der Energiegewinnung
und der Energieabgabe und erhöht somit die Leistungszahl und Arbeitszahl.
Wird auf die Wände außen eine 10cm dicke Polyuretanschaumschicht aufgebracht,
(Wärmedurchlässigkeit 0.02W/m/°K), so verringert sich der Wärme-bedarf des
Hauses je nach den Fensterflächen und der Grundisolierung auf die Hälfte bis
ein Viertel oder auf 1-3kW. Wird dieser Bedarf mit unserer WP
gedeckt, so verbraucht die WP statt 1-3 kW nur noch 150-500W. Ein Vergleich verschiedener
Heizsysteme
Ölheizung. Bequem und Teuer. 1
liter Öl kostet 70 Cent bis 1EUR, mit
steigender Tendenz, 1 kW Heizenergie kostet aus Öl bei 86% Wirkungsgrad 8.6 -
11.6 Cent. Ergänzt durch die
Kosten der Heizanlage 11 - 14 Cent/kW.
Die Ölförderung
hat ihren Maximum erreicht und überschritten. Mit dem langsamen Verschwinden
dieser Energiequelle geht unsere Kultur zu Ende, wenn kein Ersatz gefunden
wird. Der Ölpreis steigt in Richtung10 EUR/liter. Fernwärme. Sehr bequem und Teuer, jedoch nicht
überall verfügbar. Es ist die Abfallwärme von Kraftwerken die in dieser Weise
vermarktet wird. Wie die Brennstoffe der Kraftwerke teuerer werden, wird auch
die Fernwärme teuerer. Es liegt aktuell um 8 Cent/kW Strom. Sehr bequem und sehr teuer. Der
aktuelle Preis liegt bei 15 Cent /kW. Gas. Bequem, langfristig teuer und manchmal
explodieren gasgeheizte Häuser. Etwa 6 Cent/kW mit dem Öl Richtung 6EUR steigend Holz. Unbequem und sehr preiswert. Das Holz
muss per Hand gestapelt und ins Haus getragen werden, es macht viel Dreck,
Arbeit und eine gesunde Wärme. Es kostet um 4 Cent/kW. Pellets. Bequem und preiswert. Es sind
Holzabfälle, die in kleine einheitliche Formen gepresst werden. Sie können
automatisch verfeuert werden. Die Verfeuerungsanlage ist relativ teuer. Die
Pellet-kW kostet um 6 Cent, mit der Anlagenabschreibung etwa 9 Cent/kW. HKA. Ein Motor, der heizt und Strom
generiert, bequem, sehr teuer, sehr störanfällig, Service extrem teuer. Erst
ab 5000 Stunden Lauf/Jahr und Eigengebrauch des generierten Stromes
überlegenswert. ErdWärmepumpen bequem, preiswert, jedoch Investition
um 20.000 EUR. Arbeitszahl bis 4.5, Arbeitspreis 3.3Cent/ kW. Preis mit Abschreibung
um 7Cent/kW LuftWärmepumpe von Micro Logic. Bis -40°C als Heizung
geeignet, bequem, preiswert, Arbeitszahl um 6, Arbeitspreis um 2.5 Cent/kW,
mit Abschreibung um 4 Cent/kW. Es ist mit dem Holz die preiswerteste Heizung und
gleichzeitig die umweltfreundlichste. Im Sommer als Klimaanlage schaltbar Was kann eine
µLog-Wärmepumpenheizung konkret?
Es handelt sich um
eine Luft-Wasser-Wärmepumpe, die die Außenluft mit einem leise laufenden
Ventilator abkühlt und somit aus der Luft die für die Heizung notwendige
Energie entnimmt. In der Luft ist je m³
und °K cca 2kJ Energie gespeichert. Wird 1m³ Luft in der Sekunde
gekühlt, so gewinnt die Anlage aus der Luft bis zu 10kW Energie. Dies wird
mit der Motorleistung für den Ventilator bezahlt. Die so gewonnene Energie
ist in einem gasförmigen Kühlmittel gespeichert. Diese muss komprimiert
werden, um die gespeicherte Energie bei Zimmertemperatur entnehmen zu können.
Die Kompressorleistung ist der Preis für den Transport der Energie vom
niedrigen thermischen Niveau auf ein höheres Niveau. Bei einem
entsprechenden Druck kondensiert sich das Kühlmittelgas, wenn es in Kontakt
mit dem etwas kühleren Heizungsrücklaufwasser in Kontakt kommt. Die
Kondensationswärme erwärmt das Heizungswasser. Dieser Vorgang wird mit der Leistung
der Heizungspumpe bezahlt. Uns ist es
gelungen mit einer besonders sorgfältig geplanter Anlage, bei der alle
Verluste jeweils für sich minimiert wurden, Leistugszahl=2.5 noch bei -40°C
zu erreichen. Mit einer solchen für die
Nordstaaten geeigneten Wärmepumpe ist die Leistungszahl bei den in
Mitteleuropa üblichen Wintertemperaturen, die nur selten -20°C erreichen,
relativ hoch (zwischen 4 und 6) und somit die Heizung preiswert und sicher.
Darüber gibt die (Jahres)Arbeitszahl am besten Auskunft. Diese Zahl ist bei
der von uns konstruierten Anlage über 5, und kommt bei günstigen Umständen,
wie gute Isolierung des Hauses und Boden- oder Wandheizung, auf 6 bis 7. Hier wollen wir
noch darauf hinweisen, dass die Leistungszahl außer den hier bereits
erwähnten Parametern auch von der Vorlauftemperatur der Heizung, der Füllung
der Anlage mit Kältemittel und von den Wärmeverlusten des zu heizenden Hauses
abhängt. Je höher die
Vorlauftemperatur, weil z.B. die Heizkörper zu klein sind, desto mehr sinkt
die Leistungszahl. Sinkt die Füllung der Anlage (Leck) so kann für die
Kondensation des Kältemittels nicht genug Druck aufgebaut werden und die
Heizleistung fällt ab. Die hohe
Arbeitszahl ist für die Erreichung der staatlichen Förderung durch den KfW
sehr hilfsreich, weil es die Dämm-Erfolge noch verstärkt. Stromverbrauch wird
mit einem Faktor 2.7 wegen den Verlusten bei der Wandlung und Transport vom
Strom auf Primärenergie umgerechnet. Liegt die Arbeitszahl über 5.4, so wird
durch die Wärmepumpe der ökologische Jahresenergieverbrauch auf jedenfalls
halbiert. Für die Privatkasse allerdings durch 5.4 geteilt und insbesondere
dadurch, dass Strom glücklicherweise nur in geringem Anteil aus Öl oder Gas
gewonnen wird, ist der Preis vom Strom zukünftig viel stabiler zu erwarten,
als der Öl- oder Gaspreis. Wird die Wärmepumpe gefördert?
Ja, und nein. Wenn
mit der Wärmepumpe zusammen noch zwei Wärmedämmungsmaßnahmen aus Wand,
Fenster oder Dach durchgeführt werden und der Wärmeverbrauch des Hauses im
Jahr unter 70kWh/m² (Equivalent 7 Liter Öl/m²) sinkt, dann ja. Wer installiert es?
Falls Sie keinen
eigenen Vertrauensmann angegeben haben, wählen wir für Sie die geeigneten
Handwerker auch für die Wärmedämmungsmaßnahmen aus. Wie bestellen?
Bitte rufen Sie kurz an und geben Sie ihre
Email-Adresse an. Wir senden Ihnen einen Fragebogen zu mit allen für ein
Angebot notwendigen Fragen. Wenn Sie diesen ausgefüllt zurücksenden, erhalten
Sie ein entsprechendes Angebot. Wenn alle Details klar sind, können Sie alle
angebotenen Leistungen bestellen. Alles per Email. |
µLog Micro Logic
(GmbH)
Gesellschaft für rechnergesteuerte Systeme mbH.
Griesbach.
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