Innovation in der Heiztechnik - Marktreife der erdgasbetriebenen Wärmepumpe
Nach jahrelangen Entwicklungsarbeiten und eingehenden Tests werden die ersten erdgasbetriebenen Wärmepumpen im Kleinleistungsbereich nun in Serie produziert.
Nach jahrelangen Entwicklungsarbeiten
und eingehenden Tests werden die ersten erdgasbe-triebenen Wärmepumpen
im Kleinleistungsbereich nun in Serie produziert. Die erdgas oö. setzt
dabei in Oberösterreich einen weiteren innovativen Impuls in der Heiztechnik,
indem zu Jahresende die erste Erdgas-Adsorptions-Wärmepumpe in einer
Musteranlage im Praxiseinsatz vorgestellt wird.
Bekannte Technik
Die Funktion der Wärmepumpe beruht auf einem thermo- dynamischen Kreislaufprozess,
bei dem der Umwelt Wärme entzogen wird.
Diese wird durch Energiezufuhr auf ein höheres Temperaturniveau angehoben.
Das Grundprinzip entspricht sozusagen dem umgekehrten Kühlschrankprinzip.
25% Energie-Einsparung
im Haushalt
Die neue erdgasbetriebene Wärmepumpentechnik wird zur Wohnraumbeheizung
sowie zur Trink-Wassererwärmung im Ein- und Zweifamilienhaus eingesetzt
und arbeitet äußerst effektiv.
Sie erreicht einen Jahresnutzungsgrad von ca. 130 Prozent. Mit derartigen
Geräten ist es möglich, in einem modernen Einfamilienhaus bis zu
25 Prozent Energie im Vergleich zu einer Brennwertanlage einzusparen.
Adsorptions- und
Absorptions-Wärmepumpen: 2 zukunftsweisende Technologien
Erdgasbetriebene Wärmepumpen können mit zwei unterschiedlichen Technologien
betrieben werden.
Die Gas-Adsorptions-Technik setzt zwei Wärmepumpenmodule ein. Bei der
Absorptions-Technik kommt hingegen ein Absorber zum Einsatz.
Funktionsprinzip
der Gas-Adsorptions-Wärmepumpe
Das Herzstück der Gas-Adsorptions-Wärmepumpe (auch als Zeolith-Wasser-Heizgerät
bezeichnet) sind zwei Wärmepumpenmodule.
Im Ersten befindet sich das Adsorptionsmittel Zeolith, das auf einem Wärmetauscher
(Adsorber / Desorber) aufgebracht ist.
Im Zweiten befindet sich ein weiterer Wärmetauscher (Kondensator / Verdampfer),
als Kältemittel ist Wasser enthalten. Das Modul ist hermetisch verschlossen
und arbeitet im Unterdruck bei 5 bis 200 mbar
Der Sorptionsprozess in den Modulen läuft
in zwei Schritten ab: Im ersten Teilschritt wird der Zeolith mit Hilfe eines
Gasbrenners auf 200 °C erwärmt. Dabei desorbiert das Wasser und strömt
als Dampf in den unteren Teil des Moduls. Hier kondensiert der Dampf und gibt
dabei seine Kondensationswärme ab. Dieser Schritt ist beendet, wenn der
Zeolith trocken ist und sich das gesamte Wasser im unteren Teil des Moduls
befindet. Nun wird der Brenner ausgeschaltet und das Modul kühlt unter
Umgebungstemperatur ab. Das Wasser verdampft nun unten im Modul mit Hilfe
von kostenloser Umgebungswärme. Der Dampf strömt in den oberen Teil
des Moduls und wird dort vom Zeolith adsorbiert, die dabei frei werdende Adsorptionswärme
wird ebenfalls genutzt. Wenn das Wasser vollständig verdampft ist, beginnt
der Prozess erneut.
Im linken Modul wird das Kältemittel aus dem Zeolith desorbiert und anschließend
kondensiert. Die Energie zur Desorption kommt aus dem Primärkreis. Die
Kondensationswärme wird im Wärmetauscher 1 an das Heizungssystem
abgegeben. Adsorber und Desorber sind im Primärkreis hydraulisch miteinander
verbunden. Zwischen dem Desorber und dem Adsorber wird im Wärmetauscher
2 Energie aus dem Primärkreis an das Heiznetz abgegeben. Hinter dem Adsorber
wird der Wärmeträger in diesem Kreis durch einen Gasbrenner aufgeheizt
für die Desorption. Die restliche Wärme aus dem Abgas wird im Wärmetauscher
3 an das Heizsystem übertragen. Damit ist eine optimale Energieausnutzung
sichergestellt.
Entwicklungsziele
und Produktmerkmale
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Einsatz im Einfamilienhaus
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Vorlauftemperatur: 20 bis 75 °C
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Heizleistung: 10kW, später 5 bis 25 kW
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Kompakte Abmessung: 1610 X 615 X 590
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Wartung: alle 2 Jahre (Inspektion jährlich)
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Heizgerät mit hohem Wirkungsgrad von 135%
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Umwelt- und ressourcenschonende Technik
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Zeolith (=AIO2 SiO2): ungiftig, nicht brennbar
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Sichere, robuste, geräuscharme Modul-Technologie
Funktionsprinzip
der Gas-Absorptions-Wärmepumpe
Umweltenergie (Luft, Erdwärme) wird in einem Verdampfer mittels eines
Kältemittels Wärme entzogen, die über den Absorber als Heizenergie
der Zentralheizungsanlage zur Verfügung gestellt wird.
Im Absorber vermischen sich Lösungs- und Kältemittel. Im anschießenden
Austreiber wird das Kältemittel über Wärmeerzeugung durch einen
Erdgas-Brenner verdampft.
Das Lösungsmittel gelangt zurück zum Absorber. Das erhitzte Kältemittel
kondensiert im Verflüssiger.
Die dabei freiwerdende Kondensationswärme wird dem Heizkreislauf zugeführt.
Das Kältemittel kommt in den Verdampfer und nimmt wiederum Umweltenergie
auf, wodurch der Kreislauf geschlossen wird.
Umweltwärme
für die Raumheizung
Die Erdgas-Wärmepumpe gewinnt die Wärme aus der Umwelt mittels Sonnenkollektor
(ca. 2 m²), Erdreichkollektor (60 – 120 m² Fläche) oder
Erdwärmesonde (ca. 50 m tief).
Diese Umweltwärme wird dem Heizsystem für die Wärmeversorgung
zur Verfügung gestellt.
Die Wärmepumpe selbst wird durch die Zufuhr von Wärme aus Erdgas
angetrieben. Die Nutzung der Umweltenergie und der Einsatz von Erdgas senken
maßgeblich den Ausstoß an Kohlendioxid. Damit wirkt die neuartige
Wärmepumpe dem Treibhauseffekt entgegen und leistet einen wertvollen
Beitrag zum Umweltschutz.
Brennwert-Kessel
für Warmwasser und Spitzenlast
Die Wärmepumpe wird durch ein Erdgas-Brennwertgerät als Spitzenlastkessel
ergänzt. Mit dem Wärmepumpen-Aggregat kann der größte
Teil des Wärmebedarfs zur Wohnraumbeheizung abgedeckt werden.
Der Brennwertkessel kommt nur zur Trinkwassererwärmung oder als zusätzlicher
Wärmeerzeuger zum Einsatz, falls die Wärmeleistung der Wärmepumpe
nicht ausreicht oder Vorlauftemperaturen über 50°C gewünscht
werden.
Einfache Technik
Bei aller Innovation stellt diese neue Gas-Absorptions-Wärmepumpen keine
komplizierte Heiztechnik dar. Sie lässt sich genauso wie ein Brennwertkessel
in die Heizungsanlage einbinden. Als Abgassystem wird ein Kunststoffsystem
aus dem Bereich der wandhängenden Brennwertgeräte eingesetzt.
Alle wesentlichen Anlagenkomponenten sind bereits in das Gerät integriert.
Dies ermöglicht eine platzsparende und sehr saubere Installation. Da
das Wärmepumpen-Aggregat ohne bewegliche Teile auskommt, arbeitet es
besonders geräuscharm und praktisch verschleißfrei.
Vorteile der Gas-Absorptions-Wärmepumpe
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kostengünstiger Betrieb durch Nutzung von Umweltenergie und Erdgas mit hohem Wirkungsgrad
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kostengünstig bei der Anschaffung durch fertige Komplettanlage
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Vorlauftemperatur über 50°C möglich (Althaussanierung!)
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kleine Wärmequelle und kompakte Abmessungen (60/60/200)
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Parallelbetrieb von Heizung und Warmwasser
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funktionssicher, langlebig und wartungsarm da aufbauend auf der bewährten Technologie gasbetriebener Kühlschränke und keine Verschleißteile (keine beweglichen Teile) im Aggregat