Wärmepumpentechnik

• Sensibel => Eine Erwärmung eines Stoffes die man spüren kann! Beispiel Wasser von 10°C bis 50°C
• Latent => Eine Aggregatszustandsveränderung die viel Energie benötigt, jedoch nicht wärmer wird. Beispiel: 100° C Wasser in 100° C Dampf verändern.

Fest => schmelzen => Flüssig => verdampfen => Gasförmig

Gasförmig => kondensieren => Flüssig => ersarren => Fest

Je höher der Druck, desto höher ist auch die Wassertemperatur bei welcher das Wasser verdampft!

Normal ==> Bei rund 1 Bar Luftdruck = Siedepunkt bei 100° C

Hoch => Bei rund 2 Bar Luftdruck = Siedepunkt bei 120° C

Tief=> Bei 0.02 Bar (Mount Everest) = Siedepunkt bei 20° C

Wenn wir das Wasser in einen geschlossenen Behälter versetzen und diesem den Druck entziehen, so wird das Wasser bei einem gewissen punkt verdampfen (z.B. bei 0.02 bar siedet 20° C Wasser). 
Da wir Dampf  (Energie) entziehen, muss eine erzwungene Energieaufnahme stattfinden, diese wird aus der Umgebungswärme über die Topfwand abgezogen.

So kann man Wärmeenergie auf einem sehr tiefen Niveau aufnehmen und weiter verwenden.

Kondensation

Wenn wir das gewonnene Gas nun wieder in einen Topf leiten und in diesem den Druck entspannen, kondensiert das Wasser und die entstehende Energie / Wärme des Dampfes wir an die Umgebung abgegeben.

1. Energiehaltungssatz Mechanik = Energien können nur umgewandelt werden, nicht aber vernichtet oder gebildet.

2. Richtung der Energieübertragung = Wärme geht niemals von selbst von einer niederen Temperatur zu einer höheren über.

1. Verdampfer   => Energie aus Umwelt entzogen
2. Kompressor (Verdichter)
3. Kondensator (Verflüssiger)  => Energie wird an Heizsystem abgegeben
4. Expansionsventil (Druckminderer)

1. Verdampfer   
   => Durch die Energie / Wärme der Umwelt wird das Kältemittel verdampft
2. Kompressor (Verdichter) 
   => Der Kompressor saugt das Kältemittel an und komprimiert diesen auf einen höheren Druck. Dadurch steigt die Temperatur an.
3. Kondensator (Verflüssiger) 
   => Hier kondensiert der Kältemitteldampf. Die gewonnene Wärme/Energie wird an ein Heizsystem abgegeben
4. Expansionsventil (Druckminderer)
   => Der hohe Druck wird reduziert, und die Temperatur des Kältemittels sinkt weiter.

Qh = Qo + Pe

Qh = Heizleistung
Qo = Kälteleistung (Entzugsleistung)
Pe = Leistungsaufnahme (elektrische Antriebsleistung)

• nicht giftig
• nicht brennbar
• kostengünstig
• kein Ozonabbaupotenzial
• gute thermodynamik
• gute Leistung bei kleinem Druck

Die meisten Kältemittel sind entweder Ozonschichtabbauend oder in der Luft stabil = Treibhauseffekt.

Je höher die Molmasse kg/kmol, desto geringer ist das Austreten des Kältemittels.

Die Sonne wirft kurzwellige Strahlen zur Erde. diese können durch die Atmosphäre hindurch bis zur Erde. Die Erde wird dabei erwärmt und wirft langwellige Strahlen zurück. Diese langwelligen Strahlen treffen auf die Treibhausgase (Methan, CO2, Wasserdampf) und wärmen dadurch die Umgebung nochmals auf bzw. leiten diese Strahlen erneut zur Erde zurück.

Dadurch bleibt die Erde auch warm bzw. falls die Schicht der Treibhausgase zu dick wird, wird es hier auch immer heisser.

Natürliches Ozon entsteht eigentlich durch das Bestrahlen von Sauerstoff O, womit dieses durch die Energie zu Ozon wird. Dieses steigt auf etwa 15 Kilometer über der Erde an und schützt uns da vor der schädlichen UV-Strahlung der Sonne. Sie ist somit wichtig für uns sowie jegliche Lebenswesen auf der Erde.

Nicht natürliches Ozon kann nahe dem Boden durch Hitze und anderes entstehen und dann erhalten wir teilweise auch Warnungen.

Das Ozonloch entsteht vor allem durch bestimmte chemische Substanzen, insbe-sondere durch sogenannte Ozonabbaustoffe wie chlorierte Fluorkohlenwasserstoffe (CFCs) und Halone. 
Wenn diese Substanzen in die Atmosphäre freigesetzt werden, steigen sie auf und gelangen in die Stratosphäre wo sie die Ozonschicht abbauen. Je kälter die Temperaturen desto stärker der Abbau. Daher ist der Abbau über den Polarkappen auch am grössten.

1. Offene Verdichter
2. Halbhermetischer Verdichter
3. Hermetischer Verdichter

• Motor und Verdichter sind verschiedene Baugruppen
• Die Antriebswelle wird gasdicht aus dem Gehäuse geführt.
• Bei Elektro- sowie Verbrennungsmotoren

• Motor und Verdichter bilden EINE Einheit
• Antriebswelle komplett im Gehäuse
• Die Kühlung erfolgt entweder durch Sauggaskühlung oder über das Gehäuse weg

• Motor und Verdichter bilden eine Einheit
• Antriebswelle komplett im Gehäuse
• Kühlung erfolgt entweder durch Sauggaskühlung oder über das Gehäuse

• Plattenwärmeübertrager
• Rohrbündelwärmeübertrager
• Koaxialwärmeübertrager
• Lamellenwärmeübertrager

• Thermostatisches Expansionsventil
• Elektronisches Expansionsventil
• Hoch- oder Niederdruck-Schwimmregler

Expansionsventile regeln den Kältemittelfluss zum Verdampfer anhand der Saug-gasüberhitzung am Verdampferaustritt und werden ausschliesslich in Systemen mit trockener Verdampfung eingesetzt.