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

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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. Höhenweg 8

D-94419 Reisbach

 

Tel: 08734-93131

Fax: 08734-93029

 

Geschäftsführer:

 Ferenc von Gall

 

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