Wie funktioniert eine Wärmepumpe?

Grundlagen der Wärmepumpe

Ein sehr wichtiger Punkt, den Sie bei der Beantwortung der Frage „Wie funktionieren Wärmepumpen?“ist, dass Wärmepumpen keine Wärme erzeugen – sie bewegen Wärme von einem Ort zum anderen. Ein Ofen erzeugt Wärme, die in einem Haus verteilt wird, aber eine Wärmepumpe absorbiert Wärmeenergie von der Außenluft (auch bei kalten Temperaturen) und überträgt sie an die Raumluft., Im Kühlmodus sind eine Wärmepumpe und eine Klimaanlage funktionell identisch, absorbieren Wärme aus der Raumluft und geben sie durch das Außengerät ab. Klicken Sie hier für weitere Informationen über Wärmepumpen vs Klimaanlagen.

Wenn Sie überlegen, welcher Systemtyp für Ihr Zuhause am besten geeignet ist, sollten mehrere wichtige Faktoren berücksichtigt werden, darunter die Größe des Hauses und das lokale Klima. Ein lokaler Carrier-Händler verfügt über das Know-how, um Ihre spezifischen Anforderungen richtig zu bewerten und Ihnen bei der richtigen Entscheidung zu helfen.,

Wichtige Komponenten eines Wärmepumpensystems

Ein typisches Luftquellenwärmepumpensystem besteht aus zwei Hauptkomponenten, einer Außeneinheit (die genau wie die Außeneinheit einer Split-System-Klimaanlage aussieht) und einer Innenluftbehandlungseinheit. Sowohl das Innen-als auch das Außengerät enthalten verschiedene wichtige Unterkomponenten.

Außengerät

Das Außengerät enthält eine Spule und einen Lüfter. Die Spule arbeitet entweder als Kondensator (im Kühlmodus) oder als Verdampfer (im Heizmodus). Der Lüfter bläst Außenluft über die Spule, um den Wärmeaustausch zu erleichtern.,

Innengerät

Wie das Außengerät enthält das Innengerät, das allgemein als Luftbehandlungsgerät bezeichnet wird, eine Spule und einen Lüfter. Die Spule fungiert als Verdampfer (im Kühlmodus) oder Kondensator (im Heizmodus). Der Lüfter ist dafür verantwortlich, Luft über die Spule und durch die Kanäle im Haus zu bewegen.

Kältemittel

Das Kältemittel ist die Substanz, die Wärme absorbiert und abgibt, während sie im gesamten Wärmepumpensystem zirkuliert.

Kompressor

Der Kompressor setzt das Kältemittel unter Druck und bewegt es durch das System.,

Rückschlagventil

Der Teil des Wärmepumpensystems, der den Kältemittelfluss umkehrt, sodass das System in die entgegengesetzte Richtung arbeiten und zwischen Heizen und Kühlen wechseln kann.

Expansionsventil

Das Expansionsventil wirkt als Dosiereinrichtung und reguliert den Durchfluss des Kältemittels während des Durchgangs durch das System, wodurch Druck und Temperatur des Kältemittels reduziert werden.,

Funktionsweise einer Wärmepumpe-Kühlmodus

Eines der wichtigsten Dinge, die man über den Betrieb der Wärmepumpe und den Prozess der Wärmeübertragung verstehen muss, ist, dass Wärmeenergie natürlich in Bereiche mit niedrigeren Temperaturen und weniger Druck gelangen möchte. Wärmepumpen verlassen sich auf diese physikalische Eigenschaft und bringen Wärme in Kontakt mit kühleren Umgebungen mit niedrigerem Druck, so dass die Wärme auf natürliche Weise übertragen werden kann. So funktioniert eine Wärmepumpe.

Schritt 1

Flüssiges Kältemittel wird durch eine Expansionsvorrichtung an der Innenspule gepumpt, die als Verdampfer fungiert. Luft aus dem Inneren des Hauses wird über die Spulen geblasen, wo Wärmeenergie vom Kältemittel absorbiert wird. Die resultierende kühle Luft wird durch die Kanäle des Hauses geblasen. Der Prozess der Absorption der Wärmeenergie hat dazu geführt, dass sich das flüssige Kältemittel erwärmt und in Gasform verdampft.

Schritt 2

Das gasförmige Kältemittel durchläuft nun einen Kompressor, der das Gas unter Druck setzt., Der Prozess der Druckbeaufschlagung des Gases bewirkt, dass es sich erwärmt (eine physikalische Eigenschaft von komprimierten Gasen). Das heiße, unter Druck stehende Kältemittel bewegt sich durch das System zur Spule im Außengerät.

Schritt 3

Ein Lüfter im Außengerät bewegt Außenluft über die Spulen, die im Kühlbetrieb als Kondensatorspulen dienen. Da die Luft außerhalb des Hauses kühler ist als das heiße Druckgaskältemittel in der Spule, wird Wärme vom Kältemittel auf die Außenluft übertragen. Während dieses Vorgangs kondensiert das Kältemittel beim Abkühlen wieder in einen flüssigen Zustand., Das warme flüssige Kältemittel wird durch das System zum Expansionsventil an den Innengeräten gepumpt.

Schritt 4

Das Expansionsventil reduziert den Druck des warmen flüssigen Kältemittels, wodurch es erheblich abgekühlt wird. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich das Kältemittel in einem kühlen, flüssigen Zustand und kann wieder in die Verdampferspule im Innengerät gepumpt werden, um den Zyklus erneut zu beginnen.

Funktionsweise einer Wärmepumpe-Heizbetrieb

Eine Wärmepumpe im Heizbetrieb arbeitet genauso wie der Kühlbetrieb, außer dass der Kältemittelfluss durch das treffend benannte Rückschlagventil umgekehrt wird., Die Strömungsumkehr bedeutet, dass die Heizquelle zur Außenluft wird (auch wenn die Außentemperaturen niedrig sind) und die Wärmeenergie im Inneren des Hauses freigesetzt wird. Die äußere Spule hat jetzt die Funktion eines Verdampfers, und die Innenspule hat jetzt die Rolle des Kondensators.

Die Physik des Prozesses ist die gleiche. Wärmeenergie wird in der Außeneinheit durch kühles flüssiges Kältemittel absorbiert und in kaltes Gas umgewandelt. Der Druck wird dann auf das kalte Gas ausgeübt und in heißes Gas umgewandelt. Das heiße Gas wird in der Inneneinheit gekühlt, indem Luft geleitet, die Luft erhitzt und das Gas zu warmer Flüssigkeit kondensiert wird., Die warme Flüssigkeit wird beim Eintritt in das Außengerät von Druck befreit, dreht sie in kühle Flüssigkeit und erneuert den Zyklus.

Funktionsweise einer Wärmepumpe-Review

Eine Wärmepumpe ist ein vielseitiges, effizientes Kühl-und Heizsystem. Dank eines Rückschlagventils kann eine Wärmepumpe den Kältemittelfluss ändern und ein Haus entweder heizen oder kühlen. Luft wird über eine Verdampferspule geblasen und überträgt Wärmeenergie von der Luft auf das Kältemittel. Diese Wärmeenergie wird im Kältemittel zu einer Kondensatorspule zirkuliert, wo sie freigesetzt wird, wenn ein Lüfter Luft über die Spule bläst., Durch diesen Prozess wird Wärme von einem Ort zum anderen gepumpt.

Ein lokaler HVAC-Experte kann Ihnen helfen, Ihren Heiz-und Kühlbedarf zu bewerten und das richtige Wärmepumpensystem zu empfehlen.