„Wir haben unsere Erde nicht von unseren Ahnen geerbt, sondern lediglich von unseren Kindern geliehen“,  indianische Weisheit

 

Foto: Michael J. Zirbes, Juli 2009

Gespeicherte Sonnenenergie aus der Erde für die Erhaltung unserer Erde

 

Die Verbrennung fossiler Stoffe ist derzeit der größte eingesetzte Energielieferant. Folgen dieser Energieerzeugung sind die Verstärkung des Treibhauseffektes sowie Emittierung von Schwefeldioxid, Ruß und anderen Schadstoffen, welche zusätzlich sauren Regen, Waldsterben und Gesundheitsgefährdungen verursachen.

 

Denken Sie weiter an die Umweltschäden, verursacht durch undichte Pipelines, die Ölpest bei Tankerunfällen und die Zerstörung der Umwelt und der Gesundheit der Menschen bei der Gewinnung der fossilen Brennstoffe.

 

Die Nutzung regionaler Energie (gespeicherte Sonnenenergie in Luft, Wasser und Erdwärme) erhöht unsere Unabhängigkeit gegenüber den Auswirkungen von Ölkrisen und anderen Importnotwendigkeiten.

 

Wärmepumpen arbeiten am Einsatzort absolut emissionsfrei und produzieren aus Sonnenenergie schadstofffreie Heizenergie und Energie für die Trinkwarmwasserbereitung. Die CO²-Emission eines Einfamilienhauses kann um bis zu 90% durch den Einsatz einer Wärmepumpe im Gegensatz zum Einsatz eines Ölkessels  gesenkt werden. Weißwäsche kann im Heizraum getrocknet werden, keine Schadstoffe gelangen in den Garten und Ihren Beitrag zum globalen Umweltschutz haben Sie stark erhöht.

 

Aus der Umwelt entnehmen die Wärmepumpen ¾ der Heizenergie. Diese Umweltenergie ist kostenfreie Sonnenenergie, welche uns gratis zur Verfügung gestellt wird. So können Sie das ganze Jahr hindurch Sonnenenergie nutzen (auch ohne direkte Sonnenbestrahlung). Und das, ohne eine Verbrennungstemperatur von 1000 °C zu erzeugen für die letztendliche Gewinnung von 22°C Raumtemperatur.

 

Die Entwicklungen in der Gebäudekonstruktion und –sanierung führt zum Einsatz von hocheffizienten energiesparenden Heizsystemen (Wärmeerzeugern). Wärmepumpen sind modernste Heizsysteme mit hochwertigster Technik. Dabei sind die Energiequellen für Wärmepumpen zeitlich und mengenmäßig unbegrenzt. Ist das bei Öl und Kohle ebenso?

 

Thermodynamisches Heizen mit der Wärmepumpe

Aufgabe einer Wärmepumpe ist es, in der Umwelt (Luft, Wasser, Erdreich) gespeicherte Solarenergie für Heizzwecke nutzbar zu machen. Während Solarenergie mit hohem Temperaturniveau bzw. hoher Solarstrahlung direkt in Solaranlagen nutzbar ist, benötigt man zur Nutzung von gespeicherter Umweltenergie mit niedrigem Temperaturniveau als „Energietransformator“ eine Wärmepumpe.
Physikalische Grundlage für die Arbeit der Wärmepumpe ist der Carnot- Prozess. Die nach Carnot berechneten Leistungszahlen können aber in der Praxis nicht erreicht werden.

 

 

Leistungsbilanz der Wärmepumpe: Der COP beschreibt den Quotienten aus nutzbarer Wärme (rot) und der dafür aufgewendeten elektrischen Verdichterleistung (gelb)

 

 

Für den praktischen Einsatz kann man davon ausgehen, dass 3 Teile Umweltenergie, die aus dem Boden oder der Luft mit einer Temperatur von ca. 0°C entzogen werden, plus 1 Teil Elektroenergie 4 Teile Heizenergie mit einer Temperatur von ca. 40°C ergeben.

 

Bild 1: Leistungsbilanz der Wärmepumpe
Bild 2: Schaubild einer Kompressionswärmepumpe: 1) Verdampfer, 2) Verdichter, 3) Kondensator, 4) Expansionsventil

Bei der LTS Sole / Wasser- Wärmepumpe entziehen wir die im Erdboden gespeicherte Umweltenergie, bringen diese auf ein höheres Energieniveau, und beheizen, bevorzugt mit einer Frischluftheizung, Ihr Haus. Auch die Warmwasserversorgung übernimmt die Wärmepumpe.

Zusätzliche Elektroerhitzer sind weder für Heizung noch Trinkwassererwärmung erforderlich. Auch die Problematik „Legionellenschutz“ ist durch einen innovativen Trinkwarmwasserspeicher gelöst.   

 

Was in der LTS Sole/ Wasser- Wärmepumpe praktisch passiert ist im nachfolgenden Schema dargestellt, wobei die Temperatur- und Druckwerte entsprechend den Umgebungsbedingungen variieren.

 

 

(Start links unten)

 

 

1. Das auf 48°C abgekühlte Kältemittel mit einem Druck von 13,5 bar wird über das

 

2. Expansionsventil auf 1,7 bar entspannt. Ähnlich wie beim Öffnen einer kohlensäurehaltigen Mineralwasserflasche kommt es zur Abkühlung.
Im vorliegenden Beispiel wird das Kältemittel durch das

 

3. Entspannen um 54 Kelvin auf -6°C abgekühlt.

 

4. Im Verdampfer reicht Solewasser von +2°C aus das Kältemittel zu verdampfen und das Gas um weitere
5 Kelvin auf -1°C zu erwärmen. Dabei wird das Solewasser auf -1°C abgekühlt.

 

5. Das -1°C „warme“ Kältemittelgas wird komprimiert. Hierbei entsteht, wie auch bei einer Luftpumpe Wärme. Auf Grund der hohen Kompression erwärmt sich das Gas um 74,5 Kelvin auf 73,5°C.

 

6. Dieses Gas wird im oberen Teil des Kondensators auf 53°C abgekühlt und gibt dabei ca. 20% der Energie ab.

 

7. Bei 53°C kondensiert das Heißgas, d.h. es wechselt vom gasförmigen in den flüssigen Zustand. Hierbei wird der größte Teil der Energie freigesetzt.

 

8. Anschließend wird das flüssige Kühlmittel unter Energieabgabe noch von 53°C auf 48°C abgekühlt.

 

1. Das auf 48°C abgekühlte Kältemittel mit einem Druck von 13,5 bar wird über das Expansionsventil auf 1,7 bar entspannt...