Wärmepumpe: Wie funktioniert die eigentlich?

Man kennt die Außengeräte von Wärmepumpen. Und man weiß, dass es im Haus warm wird. Auch, dass die Wärmepumpe eine effiziente Heizung ist.
Aber war passiert eigentlich in der Wärmepumpe?
Im Heizbetrieb wird außen eine Kälteflüssigkeit verdampt. Dabei kühlt sie sich ab. Dem Abkühlen wirkt man entgegen, indem die Wärme für die Verdampfung der Kälteflüssigkeit dem Außengerät zugeführt wird.
Damit man innen heizen kann, muss das gasförmige Kältmittel komprimiert werden. Dadurch erwämt sich das Gas so weit, dass im Innengerät die Luft oder Wasser erwärmt werden kann.
So kondensiert das Gas und gibt die Kondensationswärme an den Innenraum ab.
Im Video zeige ich ein Demonstrationsobjekt, welches mit der Hilfe von Zeolith Wasser verdampft und das Wasser so weit abkühlt, dass das Wasser sogar zu Eis.
Wenn das Ventil zum Zeolith geschlossen ist, befindet sich über dem Wasser nur Wasserdampf, keine Luft (die wurde vorher evakuiert). Der Wasserdampf, (also gasförmiges Wasser) hat genau den Sättigungsdampfdruck - also relativ wenig Wasser in der Dampfphase.
Öffnet man das Ventil, dann strömt der Wasserdampf zum Zeolith, wo er absorbiert wird. Dadurch senkt sich der Druck und es verdampft mehr Wasser. Das Zeolith wirkt quasi wie eine Vakuumpumpe. Der Prozess endet erst, wenn alles Wasser verdampft ist.

[@xxpaul1xx]

Danke für ihre unermüdliche Arbeit...

[@MrNagard]

Also wie ein Kühlschrank was jeder Zuhause hat! Vielen Dank Herr Prof. Hundhausen für das Video. ❤

[@MrNagard]

Ah, das sagten Sie schon. Ich sollte das Video schon zu Ende schauen.

[@ralfo1704]

Vielen Dank für die Erläuterung. Das pronzip ist irgendwie einfach aber trotzdem komplizierrt:)

[@stoeckli2.718]

Danke für die gute Erklärung inkl. dem sehr anschaulichen Experiment mit dem natürlichen Kältemittel Wasser. Interessant wären noch mehr Informationen über natürliche und auch synthetische Kältemittel für Wärmepumpen wie Propan, Ammoniak, CO2 und R32, R134A und R410A. Was sind deren Eigenschaften (Effizienz, Gobal Warming Potential GWP, Brennbarkeit, usw.) und wie sind und werden diese in der F-Gasverordnung geregelt? Wieso gibt es nur wenige Wärmepumpen grösserer Leistung (z.B. für MFH, 40 kW) mit natürlichen Kältemittel?

[@MartinHundhausen]

Es gibt in der Tat einige Kältmittel in den üblichen Geräten. Das GWP von R32 (was in unserem Geräte einhalten ist) ist einigermassen gering. 675 in dem Fall. Es ist weniger als 1 kg Kältemittel enhalten, so dass wir etwa 500kg CO2-entsprechend haben. Das ist in etwa die Menge CO2, die wir vorher durch Erdgas emittiert hatten. Allerdings entweicht das Kältemittel nicht in die Atmosphäre, so dass das Erdgas von vorher kummuliert viel mehr ausmacht, als wenn man das Kältmittel ablassen würde. Ich gehe von einer großen Lebensdauer aus. Bisher 4 Jahre und alles funkioniert. Wenn man das Gerät entsorgen würde, wird das Kältemittel dennoch nicht in die Atmosphäre entlassen. Ich denke, dass Propan mit einem sehr geringen GWP bald üblich wird - es gibt wohl im Moment erst wenige Hersteller. Propan ist brennbar und daher gibt es dafür Anforderungen, die evtl. der Markteinführung im Weg stehen. Wenn man CO2 nimmt, werden höhere Drucke notwendig werden. Aber auch das scheint absehbar machbar zu sein. Ich denke, diese Geräte kann man aber noch nicht ohne weiteres kaufen. Zu größeren Wärmepumpen für MFH kann ich nicht viel sagen. Aber da 14kW Geräte für EFH üblich sind, wird das mit gut gedämmtem MFH und 40kW auch recht gut machbar sein. Großwärmepumpen gehen eher in Richtung Anlagenbau.

[@RobinKnapp]

Mir fehlen zu dem Experiment ein paar Infos. Was genau passiert da drin. Ist da ein Vakuum, damit es verdampft? Warum verdampt es erst beim Öffnen des Ventils?

[@fmk6318]

Genau, danke, das habe ich auch nicht kapiert…

[@franzschutz9833]

Das werde ich auch weiterhin Klimaanlage nennen.

[@MartinHundhausen]

Egal wie Sie es nennen: Das ist eine Heizung, die ein riesiges Potenzial hat. In vielen Ländern genutzt. Man reibt sich die Augen, was in Deutschland passiert

[@franzschutz9833]

@@MartinHundhausen Dann müsste ich einfach noch wissen, ob ich damit richtig liege. Nach Ansicht des Videos (glaube) ich schon. Und Falls ja, wäre das eine neue ganz heftige Volksverarsche. 1:) Weil das Ding frisst unmengen - importierten Atomstrom, oder Kohlestrom. 2) Sind die USA und China die grössten (und einzigen) Produzenten auf der Weit. 3) Entweder kauft man sich (3 Zi Whg.) 1,5 (1 Split-inverter, 64.000/32.000 die man aber nicht gleichzeitig betreiben kann) mit total 96.000 Btu oder halt 3 mit 32000btU 4) Falls ja, werden dann im Sommer auch alle "Pumpen" Heizer, ihre Räumlichkeiten eben auch kühlen. Sorriy meine Unwissenheit, denn ich lebe seit 20 Jahren in südlichen Gefilden und sage jeweils "Miete ist 500 Euro warm", nur ist das die halbe Wahrheit, weil die Kühlung eben auch 200 Euronen pro Monat kostet.

[@andreasschmalzl1752]

​@@franzschutz9833 Wie groß ist das Haus und wie kalt machen Sie es? Daikin wird in Tschechien produziert. Genau so wie der Kona electric. Vaillant und Vissmann bauen gerade Produktionsanlagen in Tschechien auf. Ich werde auf eine Klimaanlage mit Propangas umsteigen. Wenn es von Daikin oder Panasonic so eine gibt, dann halt diese. Aber auch Vaillant oder Vissmann kommen in Frage, falls die liefern können.

[@franzschutz9833]

@@andreasschmalzl1752 so als Faustregel - es ist sehr heiss hier - von 1m3 = 1.000 BTU ausgehen. Dann spielt noch eine Rolle ob sie par-terre oder ein penthouse (unter dem Flachdach) kühlen müssen. Dann kommt hier noch dazu, dass die Hütten 0,0 isoliert oder gedämmt sind, somit kann ich ihnen keine Referenzgrösse angeben. Wichtig ist, dass es ein sog. "Inverter" ist. D. H.die A/C frisst am meisten Strom beim einschalten, was alte A/C eigentlich im on/off Betreib machten, während der Inverter den Fan ON und dann konstant low idle drehen lässt. Bezüglich Strompreis ist es hier vermutlich noch schlimmer als in Deutschland. Wenn ich richtig liege 5 EUR/Cent 1 KW. Aber!!!! die vereinbarte Liefermenge ist z. B. 2000KW/h Mt. und jede KW7h darüber geht dann richtig heffitg ins Geld. Aber was in Deutschland abläuft - ich bleibe dabei - ist allerschlimmste Volksverarsche.

[@andreasschmalzl1752]

@@franzschutz9833 BTU: britische thermal Unit. In südlichen Ländern rentiert sich eine PV Anlage noch sehr viel mehr als hier bei uns. In Deutschland haben wir 1300kwh/m² und Jahr. Bei einem Wirkungsgrad von 20% wären das 250kwh pro Jahr. In südlichen Ländern etwa das doppelte. Bei einem Flachdach hat das auch noch den Vorteil, dass das Dach erst gar nicht so heiß wird. Dadurch würde sich die PV Anlage innerhalb von 5 Jahren oder weniger rentieren.

[@ebs1989]

Das Bild zeigt keine klassische Klimaanlage, und keine reine Wärmepumpe (Habeckpumpe), ich nehme an es handelt sich hierbei um eine Inverter Klimaanlage, die kann wärme und Kälte erzeugen. Ich habe in jeder meiner 3 Wohnungen eine große Inverter Klimaanlage, und eine Brauchwasserwärmepumpe, die mit einer 20 kW PV Anlage nebst einem 17 kW Speicher betrieben werden.

[@ProfDrUZI]

Bei mir wäre eine Fußbodenheizung ein riesen Aufwand. Raumhöhe 2,50m. Also kommt diese Flächenheizung einfach an die Decke!

[@maikkanal]

Viel zu Laut

[@ProfDrUZI]

Was? Ich kann dich nicht hören wegen der Autobahn.

[@herbertr0802]

Stimmt gar nicht, hab die WP seit 1,5 Jahren unter dem Küchenfenster. nur im kältesten Winter bei < -5°C ist sie etwas zu hören (der Lüfter pfeift da ein bisschen). Man muss sie nach unten zum Boden hin dämpfen, dann funktioniert das gut.

[@saschadolenec3207]

Leider nur eine pauschale "Stammtischparole". Ja, es gibt laute Geräte. Es gibt aber auch nahezu unhörbare Geräte. Und was ist nun laut? Das Außengerät? Das Innengerät? Auch das hängt stark von der Bauart des Geräts ab. Bei meiner Anlage ist das Innengerät das Gerät mit dem Verdichter. Ja, es erzeugt Geräusche. Aber nicht lauter als der Gasbrenner, der vorher an gleicher Stelle stand. Und das Außengerät? Das hat inzwischen Ohrabdrücke von den Nachbarn, die bezweifelt haben, dass das Ganze in Betrieb ist. Also bitte. Bei einer Investition in der Größenordnung eines Autos darf man sich vorher genau informieren. Auch mal Geräte im Betrieb belauschen. Dann gibt's hinterher keine bösen Überraschungen und man kann dem Stammtisch beim Bier erzählen, wieviel Energie man jetzt der Umgebung klaut.

[@herbertr0802]

@@saschadolenec3207 Gut erklärt, auch ich hab eine Split-WP (12kW) und das Außengerät, was ja immer so als laut bezeichnet wird ist kaum zu hören. Das Innengerät brummt ein bisschen wenn die WP läuft. Die Ölheizung, die vorher drinnen war (etwa gleiche Größe wie das Innengerät - Wärmetauscher) , konnte man, wenn sie gelaufen, ist bis vor das Haus zu hören. Also geräuschemäßig sind wir mit der WP eideutig besser geworden.

[@andreasschmalzl1752]

Ich gehe manchmal in der etwas "besseren" Gegend spazieren. Dort gibt es schon einige Wärmepumpen. Reines Wohngebiet. Mit etwas Wind sind die aussengeräte nicht mehr zu hören. Ohne Wind ein leises Geräusch.