Effizienz von Wärmepumpen

Emil Naepflein schrieb:


Die, die in der Summe zwar in gro√üen Mengen, im Detail jedoch immer nur in kleinen Mengen anfallen. Deshalb lohnt sich der Sammelprozess f√ľr Gro√ütransporte zu zentralen Anlagen nicht. Daf√ľr m√ľsste eigens eine Sammel-Infrastruktur aufgebaut werden. Diese gibt's zwar schon weitgehend - aber da wird dann im Wesentlichen Kompost draus gemacht.

weshalb die auch nicht weit gefahren wird. Braunkohlekraftwerke stehen nicht irgendwo, sondern in der Nähe der Tagebaue.

fällt nicht "freiwillig" an, sondern muss eigens gepresst werden.

Fast. In Biogas noch viel Wasserdampf und CO2.

Leider. Halte ich f√ľr Subventionsirrwitz.

Das Gute daran: Biogas wird zu Erdgasqualit√§t aufbereitet. Schlecht: Es werden eigens Pflanzen f√ľr die Biogasanlage angebaut. Eine direkte Nutzung der ganzen Pflanze d√ľrfte g√ľnstiger sein. Noch g√ľnstiger w√§re es, sich in die Abfallwirtschaft einzuklinken. Den Gasaufbereiter kann man auch daf√ľr gut gebrauchen.

Nichts dagegen, wenn das Biogas gesammelt wird. Wenn's f√ľr ein GuD-Kraftwerk mit Abw√§rmenutzung reicht, soll's mir Recht sein. Fehlt die Abw√§rmenutzung und werden eigens Pflanzen f√ľr die Biogasanlage angebaut, ist das Konzept trotzdem daneben. Biogasanlagen sollten ihr Geld vorwiegend durch die D√ľngemittelproduktion erwirtschaften und keinen D√ľnger brauchen. Die D√ľngemittelproduktion ist n√§mlich auch ganz sch√∂n energieintensiv.

Sehe ich ganz anders. Mais braucht VIEL D√ľnger und dessen Produktion braucht VIEL Energie. Da steckt der Wurm nicht in der Technik, sondern im Konzept.

Vor allem, weil die aktuellen Strukturen beibehalten werden sollen. Insbesondere mit √§u√üerst ineffizienten mobilen Verbrennungsmotoren. Verbrennungsmotoren m√ľssen station√§r betrieben werden, wenn man die Abw√§rme nutzen und nicht in riesigen Mengen auf die Stra√üe blasen will. F√ľr solchen Irrsinn reicht n√§mlich die Anbaufl√§che nicht. Wenn man mit √§u√üerst niedrigem Wirkungsgrad arbeitet (Pflanzen liegen um 1...2%) und dann davon nochmal rund 80% einfach in den Wind schie√üt, braucht man sich nicht zu wundern. Per waggon√§hnlichem Windschattenfahren bietet uns die Natur auch noch die M√∂glichkeit, die Antriebsarbeit etwa zu halbieren. Auch dieses Angebot wird i.d.R. ausgeschlagen bzw. gar nicht erst zur Kenntnis genommen. Wir reden hier etwa von 1/3 unseres aktuellen gesamten Energiebedarfs.

Wo die Grenzen liegen, sollte aber vor Ort ermittelt werden und nicht von oben verordnet werden. ASTROHS gibt hier gute Gelegenheit f√ľr die Optimierung.

Je h√∂her die Energiedichte, desto gr√∂√üer auch die Abh√§ngigkeit. √Ėl und Gas kann sich ein Normalb√ľrger nicht selber machen. Mit Biomasse sind die Gelegenheiten dazu schon gr√∂√üer.

Muss nicht sein. Man kann auch ordentlich verbrennen. Selbst Katalysatoren gibt's f√ľr Holz√∂fen. In Kalifornien sind sie sogar schon Pflicht.

Sobald irgendwo ein gro√ües Temperaturgef√§lle herrscht, kann man gut damit Strom produzieren. Das gilt auch f√ľr ein Holzfeuer. Vgl. http://www.sunmachine.de /

Nur Pflanzen√∂le bilden die ber√ľhmte Ausnahme. Damit wird aber nur ein kleiner Teil der Pflanzen genutzt, so dass pro Fl√§che nicht sonderlich viel √ľbrig bleibt. Biogas muss auch erst aufbereitet werden, wenn es mit Erdgas mithalten soll.
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Servus
Christoph M√ľller
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Helmut Hullen schrieb:

Was ist "wirtschaftlich"? eine Erdw√§rme-W√§rmepumpe sorgt daf√ľr, dass die Vegetationsperiode im Garten etwa 2 Wochen sp√§ter einsetzt als bei den Nachbarn. Wie wird das in der Wirtschaftlichkeit ber√ľcksichtigt?
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Servus
Christoph M√ľller
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Solange man nicht gerade Grasfresser ist sehe ich da kein größeres Problem.
-ras
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Ralph A. Schmid

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Ralph A. Schmid, dk5ras schrieb:

Ich kenne jemanden, der so eine W√§rmepumpe hat. Es st√∂rt ihn durchaus, dass in seinem Garten noch Winter herrscht, w√§hrend bei den Nachbarn schon der Fr√ľhling ausgebrochen ist.
--
Servus
Christoph M√ľller
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Wenn man sonst keine Probleme hat?! :-) Der soll froh sein, da√ü er nicht so viel Arbeit mit dem wuchernden Gr√ľnzeug hat...
-ras
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Ralph A. Schmid

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Hallo, Ralph,
Du (ralph) meintest am 07.01.09:

Nicht nur das: das o.g. Problem (wenn es denn ein Problem ist) tritt nur dann auf, wenn der gesamte Garten des freistehenden Einfamilienhauses f√ľr Verrohrung in 1 m Tiefe benutzt wird. Es ist auch m√∂glich, mit 2 Tiefbohrungen zu arbeiten; kostet vielleicht etwas mehr, ben√∂tigt aber erheblich weniger Fl√§che.
Viele Gruesse! Helmut
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On 07 Jan 2009 17:26:00 +0100, snipped-for-privacy@hullen.de (Helmut Hullen) wrote:

Bei den heutigen Grundst√ľckspreisen sind die Fl√§chen der G√§rten oft gar nicht mehr so gro√ü. Die haben dann nur 400-500 qm und das ist sowieso zu wenig. Die Tiefbohrungen sind er richtige Weg vorallem weil sich die Temperatur auch nicht so stark ver√§ndert und damit die AZ der W√§rmepumpe.
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Emil Naepflein schrieb:

Also rund 200.000¬Ä Grundst√ľckspreis...
Butzo
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Hallo!
Susann Markward wrote:

So geht das:
Medium1 Energie Medium2
| v | | v | | v | | | | +-------+ | | +----+ | | > > | | +-------------+ | | v | | v |
Der Wirkungsgrad ist letztlich die gewonnene Energie in Medium 2 (z.B. dem Innenraum) geteilt durch die aufgewendete Energie. Und das ist gr√∂√üer 100%, da ja zus√§tzlich noch Energie aus Medium 1 dazu kommt. Nat√ľrlich muss man fairerweise noch weitere Energieaufw√§nde, beispielsweise f√ľr Umw√§lzpumpen ber√ľcksichtigen.
Medium 1 k√∂nnte beispielsweise die Fl√ľssigkeit sein, die man in die Erde pumpt. Und wenn man sie mit der W√§rmepumpe auf beispielsweise 0¬į abk√ľhlt und dann von der Erde auf 8¬į aufw√§rmen l√§sst, dann ist das der Bonus. (Nagelt mich nicht auf die Zahlen fest, die sind v√∂llig willk√ľrlich gew√§hlt.)

Die Umwandlung von Strom in W√§rme hat einen Wirkungsgrad von 100%. Weniger wird es nur, wenn die Erzuegte W√§rme nicht komplett da ankommt, wo man sie haben will, oder man den Prozess der Stromerzeugung und des Stromtransports mit ber√ľcksichtigt.
Die W√§rmepumpe hat aber /mehr/ als 100%, weil man den nicht bezahlten Teil der W√§rme aus Medium 1 nat√ľrlich nicht mitrechnet.
Dass dabei irgend ein Gas komprimiert wird, ist letztlich nur Mittel zum Zweck. Man nutzt adiabatische (De)Kompression, um den Temperaturunterschied in Medium 1 und Medium 2 auszugleichen. Siehe Joule-Thomson Prozess. Es gibt auch andere Verfahren f√ľr W√§rmepumpen, z.B. das Absorberprinzip in K√ľhlschr√§nken f√ľr Gasbetrieb (Campling) oder den Peltiereffekt. Aber f√ľr den Zweck und die Leistungsklasse ist Joule-Thomson das Mittel der Wahl.
Marcel
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Marcel M√ľller schrieb:

Vergiss es. Der Joule-Thomson-Effekt ist bei handhabbaren Drucken und Temperaturen minimal. Vern√ľnftige Enthalpien bekommst du nur durch Phasen√§nderungen oder Bedingungen kurz davor.
--
mfg Rolf Bombach

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Rolf_Bombach wrote:

Sorry, ich dachte immer das w√§re nur eine Spielart von Joule-Thomson und w√ľrde auch unter dem Begriff subsummiert.
Marcel
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Rolf_Bombach wrote:

Ich war wohl nicht ganz wach...
s/Joule-Thomson/Carnot/ und alles wird gut (oder zumindest besser).
Marcel
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X-No-Archive: Yes
begin quoting, Susann Markward schrieb:

Das ist nicht "ineffizient", sondern liefert einen Wirkungsgrad von fast 100 %: Die gesamte elektrische Arbeit wird in Wärme umgewandelt.
Bei der W√§rmepumpe ist der wesentliche Effekt, da√ü sich das Arbeitsmedium nach Abgabe der W√§rme auf dem hohen Temperaturniveau durch Entspannung auf eine sehr viel niedrigere Temperatur als die Au√üentemperatur bzw. die Temperatur des kalten Reservoirs abk√ľhlen w√ľrde, wenn der Proze√ü adiabat, also von der Umgebung tehermisch entkoppelt, abliefe. Statt dessen nimmt es W√§rme, und zwar ziemlich viel, aus dem kalten Reservoir auf, die dann anschlie√üend auf ein h√∂heres Temperaturniveau "gepumpt" wird. In der Praxis kann dabei ann√§hernd die vierfache W√§rmemenge gegen√ľber der einfachen Direktheizung auf die Nutztemperatur gebracht werden.
Die theoretische Grenze der Arbeitszahl (AZ) bzw. Leistungszahl (LZ) ergibt sich dabei aus der umgestellten Formel f√ľr den Carnot-Wirkungsgrad:
eta = (T_o - T_u) / T_o ,
T_o: Temperatur des warmen Reservoirs T_u: Temperatur des kalten Reservoirs
die den maximal möglichen Wirkungsgrad eta einer Wärmekraftmaschine angibt, also denjenigen Anteil der Wärmeenergie, die eine Wärmekraftmaschine in mechanische Arbeit umwandeln kann. Mit zunehmender Temperatur der Warmseite wird dieser Wirkungsgrad immer höher und strebt gegen 100 %.
Eine W√§rmepumpe macht exakt das gleiche wie eine W√§rmekraftmaschine, nur r√ľckw√§rts: Man steckt mechanische Arbeit hinein, und dadurch wird W√§rme vom kalten zum warmen Reservoir transportiert. Das Verh√§ltnis von transportierter W√§rmeenergie E_W√§rme zu aufgewendeter mechanischer Arbeit P_mech ergibt sich entsprechend zu
E_Wärme / P_mech = 1/ eta = T_o / (T_o - T_u)
Hier sind wegen der Reziprozit√§t nun gerade niedrige Warmtemperaturen g√ľnstig. Wenn beispielsweise aus einem Reservoir von T_u = 0 ¬įC die W√§rme auf eine Vorlauftemperatur von T_o = 30 ¬įC = 303 K gepumpt werden soll, dann ist E_W√§rme / P_mech maximal
E_Wärme / P_mech = T_o / (T_o - T_u) = 303 / 30 = 10,1
d. h. es wird bis zu zehnmal so viel W√§rme "erzeugt" (eigentlich von kalt nach warm transportiert) als bei Direktheizung erhalten w√ľrde.
(In der Praxis sind die Verh√§ltnisse wegen diverser Verluste und anderer Rahmenbedingungen (k√§ltere Kaltseiten und h√∂here Vorlauftemperaturen) allerdings nicht ganz so g√ľnstig.)
Gruß aus Bremen Ralf
--
R60: Substantive werden groß geschrieben. Grammatische Schreibweisen:
adressiert Appell asynchron Atmosphäre Autor bißchen Ellipse Emission
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