Effizienz von Wärmepumpen

Emil Naepflein schrieb:


Die, die in der Summe zwar in großen Mengen, im Detail jedoch immer nur in kleinen Mengen anfallen. Deshalb lohnt sich der Sammelprozess für Großtransporte zu zentralen Anlagen nicht. Dafür müsste 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 für Subventionsirrwitz.

Das Gute daran: Biogas wird zu Erdgasqualität aufbereitet. Schlecht: Es werden eigens Pflanzen für die Biogasanlage angebaut. Eine direkte Nutzung der ganzen Pflanze dürfte günstiger sein. Noch günstiger wäre es, sich in die Abfallwirtschaft einzuklinken. Den Gasaufbereiter kann man auch dafür gut gebrauchen.

Nichts dagegen, wenn das Biogas gesammelt wird. Wenn's für ein GuD-Kraftwerk mit Abwärmenutzung reicht, soll's mir Recht sein. Fehlt die Abwärmenutzung und werden eigens Pflanzen für die Biogasanlage angebaut, ist das Konzept trotzdem daneben. Biogasanlagen sollten ihr Geld vorwiegend durch die Düngemittelproduktion erwirtschaften und keinen Dünger brauchen. Die Düngemittelproduktion ist nämlich auch ganz schön energieintensiv.

Sehe ich ganz anders. Mais braucht VIEL Dünger 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 äußerst ineffizienten mobilen Verbrennungsmotoren. Verbrennungsmotoren müssen stationär betrieben werden, wenn man die Abwärme nutzen und nicht in riesigen Mengen auf die Straße blasen will. Für solchen Irrsinn reicht nämlich die Anbaufläche nicht. Wenn man mit äußerst niedrigem Wirkungsgrad arbeitet (Pflanzen liegen um 1...2%) und dann davon nochmal rund 80% einfach in den Wind schießt, braucht man sich nicht zu wundern. Per waggonähnlichem Windschattenfahren bietet uns die Natur auch noch die Möglichkeit, 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 für die Optimierung.

Je höher die Energiedichte, desto größer auch die Abhängigkeit. Öl und Gas kann sich ein Normalbürger nicht selber machen. Mit Biomasse sind die Gelegenheiten dazu schon größer.

Muss nicht sein. Man kann auch ordentlich verbrennen. Selbst Katalysatoren gibt's für Holzöfen. In Kalifornien sind sie sogar schon Pflicht.

Sobald irgendwo ein großes Temperaturgefälle herrscht, kann man gut damit Strom produzieren. Das gilt auch für ein Holzfeuer. Vgl. http://www.sunmachine.de /

Nur Pflanzenöle bilden die berühmte Ausnahme. Damit wird aber nur ein kleiner Teil der Pflanzen genutzt, so dass pro Fläche nicht sonderlich viel übrig bleibt. Biogas muss auch erst aufbereitet werden, wenn es mit Erdgas mithalten soll.
--
Servus
Christoph Müller
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Helmut Hullen schrieb:

Was ist "wirtschaftlich"? eine Erdwärme-Wärmepumpe sorgt dafür, dass die Vegetationsperiode im Garten etwa 2 Wochen später einsetzt als bei den Nachbarn. Wie wird das in der Wirtschaftlichkeit berücksichtigt?
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Servus
Christoph Müller
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Solange man nicht gerade Grasfresser ist sehe ich da kein größeres Problem.
-ras
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Ralph A. Schmid

http://www.dk5ras.de/ http://www.db0fue.de /
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Ralph A. Schmid, dk5ras schrieb:

Ich kenne jemanden, der so eine Wärmepumpe hat. Es stört ihn durchaus, dass in seinem Garten noch Winter herrscht, während bei den Nachbarn schon der Frühling ausgebrochen ist.
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Servus
Christoph Müller
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Wenn man sonst keine Probleme hat?! :-) Der soll froh sein, daß er nicht so viel Arbeit mit dem wuchernden Grünzeug 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 für Verrohrung in 1 m Tiefe benutzt wird. Es ist auch möglich, mit 2 Tiefbohrungen zu arbeiten; kostet vielleicht etwas mehr, benötigt aber erheblich weniger Fläche.
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 Grundstückspreisen sind die Flächen der Gärten oft gar nicht mehr so groß. 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 verändert und damit die AZ der Wärmepumpe.
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Emil Naepflein schrieb:

Also rund 200.000€ Grundstückspreis...
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 größer 100%, da ja zusätzlich noch Energie aus Medium 1 dazu kommt. Natürlich muss man fairerweise noch weitere Energieaufwände, beispielsweise für Umwälzpumpen berücksichtigen.
Medium 1 könnte beispielsweise die Flüssigkeit sein, die man in die Erde pumpt. Und wenn man sie mit der Wärmepumpe auf beispielsweise 0° abkühlt und dann von der Erde auf 8° aufwärmen lässt, dann ist das der Bonus. (Nagelt mich nicht auf die Zahlen fest, die sind völlig willkürlich gewählt.)

Die Umwandlung von Strom in Wärme hat einen Wirkungsgrad von 100%. Weniger wird es nur, wenn die Erzuegte Wärme nicht komplett da ankommt, wo man sie haben will, oder man den Prozess der Stromerzeugung und des Stromtransports mit berücksichtigt.
Die Wärmepumpe hat aber /mehr/ als 100%, weil man den nicht bezahlten Teil der Wärme aus Medium 1 natürlich 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 für Wärmepumpen, z.B. das Absorberprinzip in Kühlschränken für Gasbetrieb (Campling) oder den Peltiereffekt. Aber für den Zweck und die Leistungsklasse ist Joule-Thomson das Mittel der Wahl.
Marcel
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Marcel Müller schrieb:

Vergiss es. Der Joule-Thomson-Effekt ist bei handhabbaren Drucken und Temperaturen minimal. Vernünftige Enthalpien bekommst du nur durch Phasenänderungen oder Bedingungen kurz davor.
--
mfg Rolf Bombach

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Rolf_Bombach wrote:

Sorry, ich dachte immer das wäre nur eine Spielart von Joule-Thomson und würde 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 Wärmepumpe ist der wesentliche Effekt, daß sich das Arbeitsmedium nach Abgabe der Wärme auf dem hohen Temperaturniveau durch Entspannung auf eine sehr viel niedrigere Temperatur als die Außentemperatur bzw. die Temperatur des kalten Reservoirs abkühlen würde, wenn der Prozeß adiabat, also von der Umgebung tehermisch entkoppelt, abliefe. Statt dessen nimmt es Wärme, und zwar ziemlich viel, aus dem kalten Reservoir auf, die dann anschließend auf ein höheres Temperaturniveau "gepumpt" wird. In der Praxis kann dabei annähernd die vierfache Wärmemenge gegenüber der einfachen Direktheizung auf die Nutztemperatur gebracht werden.
Die theoretische Grenze der Arbeitszahl (AZ) bzw. Leistungszahl (LZ) ergibt sich dabei aus der umgestellten Formel für 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 Wärmepumpe macht exakt das gleiche wie eine Wärmekraftmaschine, nur rückwärts: Man steckt mechanische Arbeit hinein, und dadurch wird Wärme vom kalten zum warmen Reservoir transportiert. Das Verhältnis von transportierter Wärmeenergie E_Wärme 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 Reziprozität nun gerade niedrige Warmtemperaturen günstig. Wenn beispielsweise aus einem Reservoir von T_u = 0 °C die Wärme auf eine Vorlauftemperatur von T_o = 30 °C = 303 K gepumpt werden soll, dann ist E_Wärme / 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 Wärme "erzeugt" (eigentlich von kalt nach warm transportiert) als bei Direktheizung erhalten würde.
(In der Praxis sind die Verhältnisse wegen diverser Verluste und anderer Rahmenbedingungen (kältere Kaltseiten und höhere Vorlauftemperaturen) allerdings nicht ganz so günstig.)
Gruß aus Bremen Ralf
--
R60: Substantive werden groß geschrieben. Grammatische Schreibweisen:
adressiert Appell asynchron Atmosphäre Autor bißchen Ellipse Emission
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