Serie (5): Wie funktioniert eigentlich...
...die Wärmepumpe?
Wärme ist eine Energieform. Jede Temperatur über dem absoluten Nullpunkt von minus 273 Grad ist daher potentiell zu nutzen. Der Trick an der Sache ist die Art, in der diese Energie dem Menschen nutzbar gemacht wird, und hier kommen die Wärmepumpen ins Spiel. Wärmepumpen sammeln diese Energie, wandeln sie in nutzbare Wärme um und heizen damit beispielsweise Häuser. Wärmepumpen bringen also die Umgebungswärme auf ein höheres Temperaturniveau. Da die Umgebungswärme von der Sonne stammt, sind auch Wärmepumpen eigentlich Solarenergieanlagen.
Um eine Wärmepumpe zu betreiben, können verschiedene Wärmequellen eingesetzt werden: Erdboden, Abluft, Abwasser oder Grundwasser wird dazu Wärme entzogen. Die jeweils effizienteste Wärmequelle ist standortabhängig. Auch die Art, wie die Wärme in die Pumpe gelangt, hängt von der gewählten Energiequelle ab. Dem Erdboden z.B. kann Wärme über Flächenkollektoren ebenso wie über eine Sonde entzogen werden.
Es gibt verschiedene Bauformen der Wärmepumpe, die zudem auf unterschiedlichen physikalischen Effekten beruhen. Am häufigsten kommt in Deutschland die Kompressions-Wärmepumpe zum Einsatz.
In der Wärmepumpe befindet sich der sogenannte Kältekreis. Dieser besteht aus Kondensator, Verdampfer, Verdichter und Entspannungsventil und ist mit einem Kältemittel gefüllt. Am Verdampfer wird die Umgebungswärme vom Kältemittel aufgenommen. Der Verdichter, der elektrisch oder mit einem Verbrennungsmotor angetrieben wird, komprimiert das Kältemittel, das sich unter Druck erwärmt. Die Wärme wird auf das Wasser im Heizkreislauf übertragen. Anschließend kühlt das Kältemittel am Entspannungsventil wieder ab und der Kreislauf beginnt erneut.
Vielleicht interessiert Sie auch:
... ein Atomkraftwerk? Über Atomkraft wird viel diskutiert. In unserer neuen Serie "Wie funktioniert eigentlich...?" erklären wir die Funktion von Dingen, die im Strommarkt wichtig sind. Den Auftakt machen die Atomkraftwerke.
weiter ... die CO2-Lagerung? Das klimaschädliche Gas soll lagerfähig gemacht und in Endlagern untergebracht werden. Schwierig jedoch ist die Umsetzung.
weiter ...die Energiesparlampe? Energiesparlampen haben technisch nichts mit herkömmlichen Glühlampen zu tun. Deren Funktion ist simpel. Energiesparlampen sind eher Verwandte der Leuchtstoffröhren.
weiter ...Solarenergie?
Sonnenenergie nutzt die Energie der Sonne und ist damit saubere Energie aus einer nicht versiegenden Quelle. Oft werden unter "Solar" die Photovoltaik und die Sonnen-kollektoren zusammengeworfen, was aber falsch ist.
weiter ...eine Wämepumpe? Diese Pumpen nutzen Unterschiede in der Temperatur und wandeln sie in Wärme um. Dabei gibt es verschiedenen Formen.
weiter ...ein Wasserkraftwerk? Sie nutzen alle die Bewegungsenergie des Wassers, es gibt aber viel unterschiedliche Typen.
weiter ... ein intelligenter Stromzähler? Und was ist an ihm intelligent? Die auch "Smart Meter" genannten Zähler sind zwar nicht wirklich schlau, geben dem Benutzer aber viele neue Stromspar-Möglichkeiten.
weiter ... eine Batterie? Und wie ein Akku?
Die Funktion von Batterie und Akku basiert zwar auf dem gleichen Prinzip, doch der Akku weiß es cleverer zu nutzen.
weiter ... das Stromnetz? Weit über eine Million Kilometer lang ist das deutsche Stromnetz. Aber wie funktioniert das? Wir verfolgen den Weg des Stroms vom Kraftwerk zum Verbraucher.
weiter ...ein Kohlekraftwerk? Seit Beginn des 18. Jahrhunderts nutzen Menschen Kohle als Energieträger. Doch wie genau? Und wie lange noch?
weiter ... ein Elektromotor?
Neuheit Elektromotor? Nein, denn bereits vor 100 Jahren beherrschte er die Straßen – bis der Ottomotor ihn vertrieb. Seit Jahren steigende Benzinpreise machen ihn jetzt wieder interessant.
weiter ...eine LED? Licht
emittierende
Dioden produzieren Licht - haben aber sonst nichts mit Glühlampen oder Energiesparlampen zu tun. Sie nutzen vielmehr die Schwäche eines unserer Sinnesorgane: die des Auges.
weiter ... statische Aufladung? Wer kennt das nicht? Einmal kurz mit den falschen Schuhen über den Teppichboden gelaufen und an der nächsten Türklinke bekommt man eine „gewischt“. Aber warum? Im 13. Teil unserer Reihe „Wie funktioniert eigentlich...?“ gehen wir dem physikalischen Phänomen auf den Grund.
weiter ...die Elektrifizierung?
Elektrifizierung, das ist die Entwicklung der Elektrizität von den Anfängen bis zum heutigen Stand der Technik. Aber wie hat das angefangen?
weiter