Kältemaschinen und Wärmepumpen funktionieren nach dem selben Prinzip: In einem Kältemittel gespeicherte Wärme wird mittels mechanische Energie von einem niedrigen auf ein höheres Temperaturniveau gepumpt. Die Kältemaschine entzieht dem kühlenden Objekt damit Wärme und gibt sie an die Umgebung ab. Umgekehrt entzieht die Wärmepumpe der Umgebung Wärme und pumpt sie zu Heizungszwecken auf ein höheres Temperaturniveau. Seit ungefähr 150 Jahren sind die zugrundeliegenden technischen Verfahren bekannt.
In der Kühltechnik hat sich die Wärmekraftmaschine zügig durchgesetzt, während die Wärmepumpe angesichts der Konkurrenz durch günstiges Öl und Gas lange Zeit einen schweren Stand hatte. Nun aber boomt der globale Markt für Wärmepumpen. Die führenden Hersteller finden sich dabei in Japan und China, aber auch in Schweden und Irland. Im weltweiten Vergleich sind deutsche Hersteller noch abgeschlagen. Die Literaturstellen in unserem Themenschwerpunkt liefern einen Überblick über Markt, Komponenten, Bauformen, Einsatzgebiete sowie thermodynamische Grundlagen von Wärmepumpen.
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2022 | OriginalPaper | Buchkapitel
Marktanalyse und Bedeutung von Wärmepumpenheizungen
Bei der Erreichung der festgesetzten klimapolitischen Ziele spielt der Gebäudesektor eine entscheidende Rolle. Neben der Dekarbonisierung durch vermehrten Einsatz von erneuerbaren Energien gilt es den Endenergieverbrauch deutlich zu reduzieren. Beides kann im Wesentlichen durch den Einsatz von Wärmepumpenheizungen und durch verbesserte energetische Standards der Gebäude erreicht werden.
2022 | OriginalPaper | Buchkapitel
Die Wärmepumpe
Seit ca. 150 Jahren sind technische Verfahren bekannt, Wärme mittels Arbeit von einem niedrigen auf ein höheres Temperaturniveau „hochzupumpen“. Die Kältemaschine verwendet diese Verfahren seit langem: sie entzieht dem zu kühlenden Objekt Wärme und pumpt diese auf eine leicht über der Umgebungstemperatur liegende Temperatur hoch. Analog dazu entzieht die Wärmepumpe der Umgebung Wärme.
2020 | OriginalPaper | Buchkapitel
Innovation in Heat and Cooling
This chapter aims to examine the design of innovative heat pump for indoor air quality, thermal comfort, energy saving, and environmental protection. To begin, the heat pump as primary air handling with precision constant temperature and humidity control is presented.
2018 | OriginalPaper | Buchkapitel
Types of Compression Heat Pumps and Their Main Components
The main components of compression heat pumps are treated herein. Their salient features, working principles and roles are dealt with, stressing their contribution to heat pumps operation and efficiency.
2018 | OriginalPaper | Buchkapitel
The Refrigerants
This chapter is dedicated to the most common fluids used in the current heat pumps’ technology. The main general features and parameters of these refrigerants are illustrated together with the nomenclature adopted for their classification.
2016 | OriginalPaper | Buchkapitel
Maschinentechnik
Zum Aufbau von Kaltdampfkälteanlagen werden mechanische Verdichter eingesetzt. Im vorliegenden Kapitel Maschinentechnik werden einige der gängigsten Verdichterbauarten und deren Funktion beschrieben. Zusätzlich werden Verdampfer, Verflüssiger und andere Wärmeübertrager eingesetzt.
2020 | OriginalPaper | Buchkapitel
Fundamentals of Absorption Heating Technologies
To improve the primary energy efficiencies of conventional heating systems, a cascade energy utilization principle is summarized for high-efficiency low-temperature heating systems. Absorption cycles are perfect examples of the cascade energy principle and are great options for energy-saving and emission reduction.
2023 | OriginalPaper | Buchkapitel
Geoespatial Distribution of the Efficiency and Sustainability of Different Energy Sources for Geothermal Heat Pumps in Europe
This research work aims at the multinational study, in Europe, of the emissions and energy costs generated by the operation of low enthalpy geothermal systems, with heat pumps fed by different energy sources.
