{"id":43463,"date":"2019-10-12T06:37:50","date_gmt":"2019-10-12T05:37:50","guid":{"rendered":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/was-ist-reversible-warmepumpe-heizen-und-kuhlen-definition\/"},"modified":"2020-03-05T14:53:53","modified_gmt":"2020-03-05T13:53:53","slug":"was-ist-reversible-warmepumpe-heizen-und-kuhlen-definition","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/de\/was-ist-reversible-warmepumpe-heizen-und-kuhlen-definition\/","title":{"rendered":"Was ist reversible W\u00e4rmepumpe – Heizen und K\u00fchlen – Definition"},"content":{"rendered":"
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Reversible W\u00e4rmepumpen arbeiten in beide Richtungen, um den Innenraum zu heizen oder zu k\u00fchlen.\u00a0Reversible W\u00e4rmepumpen – Heizen und K\u00fchlen.\u00a0W\u00e4rmetechnik<\/div>\n<\/div>\n
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W\u00e4rmepumpe – Wie funktioniert es?<\/h2>\n
\"W\u00e4rmepumpe<\/a>
W\u00e4rmepumpe, K\u00fchlschrank, Klimaanlage – Grundprinzip<\/figcaption><\/figure>\n

Der Begriff\u00a0W\u00e4rmepumpe<\/strong>\u00a0ist normalerweise f\u00fcr ein Ger\u00e4t reserviert, das im Winter ein Haus heizen kann, indem ein Elektromotor verwendet wird, der W\u00e4rme\u00a0Q\u00a0kalt<\/sub><\/strong>\u00a0von au\u00dfen bei niedriger Temperatur entnimmt und W\u00e4rme\u00a0Q\u00a0hei\u00df<\/sub><\/strong>\u00a0an das w\u00e4rmere Innere des Hauses\u00a0abgibt\u00a0.<\/p>\n

Das Funktionsprinzip von\u00a0K\u00fchlschr\u00e4nken<\/strong>\u00a0,\u00a0Klimaanlagen<\/strong>\u00a0und\u00a0W\u00e4rmepumpen<\/strong>\u00a0ist\u00a0dasselbe<\/strong>\u00a0und es ist genau das\u00a0Gegenteil<\/strong>\u00a0einer\u00a0W\u00e4rmekraftmaschine<\/strong><\/a>\u00a0.\u00a0Im Allgemeinen ist eine\u00a0W\u00e4rmepumpe<\/strong>\u00a0ist eine Vorrichtung ,\u00a0die W\u00e4rmeenergie von einer \u00fcbertr\u00e4gt\u00a0W\u00e4rmequelle<\/strong>\u00a0zu einer \u201e\u00a0W\u00e4rmesenke<\/strong>\u00a0\u201e, aber in diesem Fall ist\u00a0die \u00dcbertragung erfolgt in der entgegengesetzten Richtung der spontanen W\u00e4rme\u00fcbertragung durch\u00a0W\u00e4rmeaufnahme<\/strong>\u00a0aus einem\u00a0kalten Raum<\/strong>\u00a0und\u00a0loslassen<\/strong>\u00a0zu ein\u00a0w\u00e4rmeres<\/strong>.\u00a0Wie in der Figur dargestellt, wird durch Ausf\u00fchren einer externen Arbeit W W\u00e4rme aus einem Niedertemperaturbereich (W\u00e4rmequelle) entnommen und eine gr\u00f6\u00dfere W\u00e4rmemenge bei einer h\u00f6heren Temperatur (W\u00e4rmesenke) abgegeben.<\/p>\n

Der am weitesten verbreitete thermodynamische Kreislauf oder die am weitesten verbreitete Methode zur Beheizung, Klimatisierung, K\u00fchlung und W\u00e4rmepumpe ist der\u00a0Dampfkompressionskreislauf<\/strong><\/a> .<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

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Reversible W\u00e4rmepumpen<\/span><\/h2>\n

\"Reversible<\/a>Reversible W\u00e4rmepumpen<\/span><\/strong>\u00a0arbeiten in beide Richtungen, um\u00a0den Innenraum\u00a0zu\u00a0<\/span>heizen<\/span><\/strong>\u00a0oder zu\u00a0<\/span>klimatisieren<\/span><\/strong>\u00a0(zu k\u00fchlen).\u00a0Sie verwenden ein\u00a0<\/span>Umsteuerventil<\/span><\/strong>\u00a0die Str\u00f6mung von K\u00e4ltemittel von dem Kompressor durch den Kondensator und Verdampfungs Spulen umzukehren.<\/span><\/p>\n

Heizung und Klimaanlage<\/span><\/strong><\/p>\n

Im\u00a0<\/span>Heizmodus<\/span><\/strong>\u00a0sind W\u00e4rmepumpen beim Heizen drei- bis viermal effektiver (dh sie k\u00f6nnen COP = 4 haben) als einfache elektrische Widerstandsheizungen, die dieselbe Strommenge verwenden.\u00a0Die typischen Installationskosten f\u00fcr eine W\u00e4rmepumpe sind etwa 20-mal h\u00f6her als f\u00fcr Widerstandsheizungen.\u00a0Im Heizmodus ist die Au\u00dfenspule ein Verdampfer, w\u00e4hrend die Innenspule ein Kondensator ist.<\/span><\/p>\n

Im\u00a0<\/span>K\u00fchlmodus<\/span><\/strong>\u00a0ist der Durchfluss umgekehrt und die Au\u00dfenspule ist ein Kondensator, w\u00e4hrend die Innenspule ein Verdampfer ist.\u00a0Im Heizmodus ist die Au\u00dfenspule ein Verdampfer, w\u00e4hrend die Innenspule ein Kondensator ist.\u00a0Der COP f\u00fcr den K\u00fchlmodus ist geringer als f\u00fcr den Heizmodus, da die vom Kompressor geleistete Arbeit nur w\u00e4hrend des Heizmodus verwendet wird.<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

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Leistungskoeffizient – W\u00e4rmepumpe, K\u00fchlschrank, Klimaanlage<\/span><\/h2>\n

Im Allgemeinen ist die\u00a0<\/span>thermische Effizienz<\/span><\/strong><\/a>\u00a0,\u00a0<\/span>\u03b7\u00a0<\/span><\/em><\/strong>th<\/span><\/sub><\/em><\/strong>\u00a0, ein\u00a0<\/span>W\u00e4rmekraftmaschine<\/span><\/a>\u00a0als das Verh\u00e4ltnis der\u00a0<\/span>Arbeits<\/span><\/a>\u00a0es tut,\u00a0<\/span>W<\/span><\/strong>\u00a0, an den\u00a0<\/span>W\u00e4rmeeingang<\/span><\/a>\u00a0bei der hohen Temperatur, Q\u00a0<\/span>H<\/span><\/sub>\u00a0.<\/span><\/p>\n

\"Formel<\/a><\/p>\n

Der\u00a0<\/span>thermische Wirkungsgrad<\/span><\/strong>\u00a0,\u00a0<\/span>\u03b7\u00a0<\/span><\/em><\/strong>th<\/span><\/sub><\/em><\/strong>\u00a0, stellt den Anteil an\u00a0<\/span>W\u00e4rme<\/span><\/strong>\u00a0,\u00a0<\/span>Q\u00a0<\/span><\/strong>H<\/span><\/sub><\/strong>\u00a0, die konvertiert wird ,\u00a0<\/span>zu arbeiten<\/span><\/strong>\u00a0.<\/span><\/p>\n

\"W\u00e4rmepumpe<\/a>
W\u00e4rmepumpe, K\u00fchlschrank, Klimaanlage – Grundprinzip des Betriebs<\/span><\/figcaption><\/figure>\n

Bei\u00a0<\/span>W\u00e4rmepumpen<\/span><\/strong>\u00a0und\u00a0<\/span>K\u00fchlschr\u00e4nken<\/span><\/strong>\u00a0ist die Arbeit jedoch keine Ausgabe.\u00a0Bei einer K\u00e4lte- oder W\u00e4rmepumpe gibt der thermische Wirkungsgrad an, inwieweit die durch Arbeit hinzugef\u00fcgte Energie in Nettow\u00e4rmeleistung umgewandelt wird.\u00a0Aus wirtschaftlicher Sicht ist der\u00a0<\/span>beste K\u00e4ltekreislauf<\/span><\/strong>\u00a0einer,\u00a0<\/span>der die gr\u00f6\u00dfte W\u00e4rmemenge<\/span><\/strong>\u00a0aus dem Inneren des K\u00fchlschranks (K\u00e4ltespeicher) f\u00fcr den geringsten Aufwand an mechanischer Arbeit oder elektrischer Energie\u00a0abf\u00fchrt<\/strong>\u00a0.\u00a0Das relevante Verh\u00e4ltnis ist daher, je gr\u00f6\u00dfer dieses Verh\u00e4ltnis ist, desto besser ist der K\u00fchlschrank.\u00a0Wir nennen dieses Verh\u00e4ltnis den\u00a0<\/span>Leistungskoeffizienten<\/span><\/strong>\u00a0, der mit\u00a0<\/span>COP<\/span><\/strong>\u00a0bezeichnet wird\u00a0.<\/span><\/p>\n

Der\u00a0<\/span>Leistungskoeffizient<\/span><\/strong>\u00a0, \u00a0\u00a0<\/span>COP,<\/span><\/strong>\u00a0definiert auch f\u00fcr W\u00e4rmepumpen, aber an diesem Punkt folgen wir dem Netz W\u00e4rme auf das hei\u00dfe Reservoir zugesetzt.\u00a0Der\u00a0<\/span>COP<\/span><\/strong>\u00a0\u00fcberschreitet normalerweise 1, insbesondere bei W\u00e4rmepumpen, da nicht nur Arbeit in W\u00e4rme umgewandelt wird, sondern\u00a0<\/span>zus\u00e4tzliche W\u00e4rme<\/span><\/strong>\u00a0von einer W\u00e4rmequelle dorthin gepumpt wird, wo die W\u00e4rme ben\u00f6tigt wird.<\/span><\/p>\n

Im Allgemeinen\u00a0h\u00e4ngt\u00a0<\/span>COP<\/span><\/strong>\u00a0stark von den Betriebsbedingungen ab, insbesondere von der absoluten Temperatur und der relativen Temperatur zwischen K\u00fchlk\u00f6rper und System.<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

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Leistungskoeffizient – K\u00fchlschrank, Klimaanlage<\/span><\/h2>\n

Der\u00a0<\/span>Leistungskoeffizient<\/span><\/strong>\u00a0,\u00a0<\/span>COP<\/span><\/strong>\u00a0, einen\u00a0<\/span>K\u00fchlschrank<\/span><\/strong>\u00a0als die aus dem kalten Reservoir Q entfernt W\u00e4rme definiert ist\u00a0<\/span>kalt<\/span><\/sub>\u00a0, (dh in einem K\u00fchlschrank) durch die Arbeit W unterteilte die W\u00e4rme (dh der durch den Kompressor geleistete Arbeit) durchgef\u00fchrt zu entfernen.<\/span><\/p>\n

\"COP<\/a><\/p>\n

Wie zu sehen ist, ist der K\u00fchlschrank umso besser (effizienter), wenn\u00a0f\u00fcr eine bestimmte Menge an Arbeit\u00a0mehr W\u00e4rme\u00a0<\/span>Q\u00a0<\/span>K\u00e4lte<\/span><\/sub><\/strong>\u00a0aus dem Inneren des K\u00fchlschranks abgef\u00fchrt werden kann.\u00a0Da der\u00a0<\/span>erste Hauptsatz der Thermodynamik<\/span><\/a>\u00a0auch in diesem Fall g\u00fcltig sein muss (Q\u00a0<\/span>kalt<\/span><\/sub>\u00a0+ W = Q\u00a0<\/span>hei\u00df<\/span><\/sub>\u00a0), k\u00f6nnen wir die obige Gleichung umschreiben:<\/span><\/p>\n

\"COP<\/a><\/p>\n

F\u00fcr einen idealen K\u00fchlschrank (ohne Verluste und Irreversibilit\u00e4ten) kann Folgendes abgeleitet werden:<\/span><\/p>\n

\"COP<\/a><\/p>\n

Diese Formeln werden auch f\u00fcr eine\u00a0<\/span>Klimaanlage<\/span><\/strong>\u00a0angewendet\u00a0, die sehr \u00e4hnlich wie ein K\u00fchlschrank funktioniert.<\/span><\/p>\n

Andererseits sind die COP zum Heizen und K\u00fchlen unterschiedlich.<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

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Leistungskoeffizient – W\u00e4rmepumpe<\/span><\/h2>\n

Zum Heizen ist der\u00a0<\/span>COP<\/span><\/strong>\u00a0das Verh\u00e4ltnis der dem System zugef\u00fchrten W\u00e4rme (hei\u00dfer Speicher).\u00a0Unter Verwendung des ersten Hauptsatzes der Thermodynamik definieren Sie COP auch als die dem K\u00e4ltespeicher entzogene W\u00e4rme plus die Eingangsarbeit zur Eingangsarbeit.<\/span><\/p>\n

\"Leistungskoeffizient<\/a><\/p>\n

F\u00fcr eine ideale W\u00e4rmepumpe (ohne Verluste und Irreversibilit\u00e4ten) kann Folgendes abgeleitet werden:<\/span><\/p>\n

\"Leistungskoeffizient<\/a><\/p>\n

Beachten Sie, dass diese Gleichungen eine\u00a0<\/span>absolute Temperaturskala<\/span><\/strong>\u00a0(T\u00a0<\/span>kalt<\/span><\/sub>\u00a0, T\u00a0<\/span>hei\u00df<\/span><\/sub>\u00a0) verwenden m\u00fcssen und es sich nur um einen\u00a0<\/span>theoretischen maximalen Wirkungsgrad handelt<\/span><\/strong>\u00a0.\u00a0Gem\u00e4\u00df der obigen Formel w\u00e4re der maximal erreichbare COP f\u00fcr T\u00a0<\/span>hei\u00df<\/span><\/sub>\u00a0= 35 \u00b0 C (308 K) und T\u00a0<\/span>kalt<\/span><\/sub>\u00a0= 0 \u00b0 C (273 K) 8,8.\u00a0In Wirklichkeit liegen die besten Systeme jedoch bei 4,5.<\/span><\/p>\n

Wie zu sehen ist, kann der COP eines W\u00e4rmepumpensystems durch Verringern der\u00a0<\/span>Temperaturdifferenz<\/span><\/strong>\u00a0(T\u00a0<\/span>hei\u00df<\/span><\/sub>\u00a0– T\u00a0<\/span>kalt<\/span><\/sub>\u00a0)\u00a0verbessert werden\u00a0.\u00a0Daher ist die Reduzierung der Ausgangstemperatur (T\u00a0<\/span>hot<\/span><\/sub>\u00a0) sehr effizient, erfordert jedoch eine sehr effiziente W\u00e4rme\u00fcbertragung vom W\u00e4rmepumpensystem in die Umgebung (dh Verwendung von Rohrboden).\u00a0Eine Erh\u00f6hung der Eingangstemperatur (T\u00a0<\/span>kalt<\/span><\/sub>\u00a0) bedeutet beispielsweise eine \u00fcbergro\u00dfe Bodenw\u00e4rmequelle.<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

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Beispiel – W\u00e4rmepumpe – Heizung und Klimaanlage<\/span><\/h2>\n

Eine\u00a0<\/span>reversible W\u00e4rmepumpe<\/span><\/strong>\u00a0hat einen Leistungskoeffizienten von\u00a0<\/span>COP = 3,0<\/span><\/strong>\u00a0, wenn sie im\u00a0<\/span>Heizmodus betrieben wird<\/span><\/strong>\u00a0.\u00a0Sein Kompressor verbraucht\u00a0<\/span>1500 W<\/span><\/strong>\u00a0elektrische Energie.<\/span><\/p>\n

    \n
  1. Berechnen Sie die W\u00e4rmemenge (\u00a0<\/span>Q\u00a0<\/span><\/strong>hot<\/span><\/sub><\/strong>\u00a0), die die W\u00e4rmepumpe einem Raum hinzuf\u00fcgen kann?<\/span><\/li>\n
  2. Wenn die\u00a0<\/span>W\u00e4rmepumpe<\/span><\/strong>\u00a0zum gedreht wurde\u00a0<\/span>K\u00fchlmodus<\/span><\/strong>\u00a0(dh als eine Klimaanlage im Sommer zu handeln), was w\u00fcrden Sie erwarten ,\u00a0dass seine\u00a0<\/span>Leistungszahl<\/span><\/strong>\u00a0sein?\u00a0Angenommen, alles andere bleibt gleich und vernachl\u00e4ssigen Sie alle anderen Verluste.<\/span><\/li>\n<\/ol>\n

    L\u00f6sung:<\/span><\/p>\n

    Aus der\u00a0<\/span>COP<\/span><\/strong>\u00a0, die definiert ist als:<\/span><\/p>\n

    \"Leistungskoeffizient<\/a><\/p>\n

    Die W\u00e4rmemenge, die die W\u00e4rmepumpe einem Raum hinzuf\u00fcgen kann, entspricht:<\/span><\/p>\n

    Q\u00a0<\/span><\/strong>hei\u00df<\/span><\/sub><\/strong>\u00a0= COP-\u00a0<\/span>Erw\u00e4rmung<\/span><\/sub>\u00a0x B = 3 x 1500 =\u00a0<\/span>4500 W oder 4500 J \/ s<\/span><\/strong><\/p>\n

    Im\u00a0<\/span>K\u00fchlmodus<\/span><\/strong>\u00a0kann die W\u00e4rmepumpe (Klimaanlage) mit\u00a0<\/span>1500-W-<\/span><\/strong>\u00a0Motor die W\u00e4rme\u00a0<\/span>Q\u00a0<\/span>kalt<\/span><\/sub><\/strong>\u00a0aus dem Inneren des Hauses aufnehmen und dann Q\u00a0<\/span>hot<\/span><\/sub>\u00a0= 4500 W nach au\u00dfen ablassen.\u00a0Unter Verwendung des ersten Hauptsatzes der Thermodynamik, der besagt:<\/span><\/p>\n

    Q\u00a0<\/span>kalt<\/span><\/sub>\u00a0+ W = Q\u00a0<\/span><\/strong>hei\u00df<\/span><\/strong>\u00a0,<\/span><\/sub><\/p>\n

    erhalten wir die W\u00e4rme,\u00a0<\/span>Q\u00a0<\/span>kalt<\/span><\/sub>\u00a0= 3000 W<\/span><\/strong>\u00a0.\u00a0Aus der Definition:\u00a0<\/span>COP-\u00a0<\/span>K\u00fchlung<\/span><\/sub><\/strong>\u00a0= 3000\/1500 =\u00a0<\/span>2<\/span><\/strong>\u00a0.<\/span><\/p>\n

    Beachten Sie, dass wir in diesem Beispiel viele Annahmen haben.\u00a0Zum Beispiel haben wir angenommen, dass die Temperaturdifferenz (T\u00a0<\/span>hei\u00df<\/span><\/sub>\u00a0– T\u00a0<\/span>kalt<\/span><\/sub>\u00a0) f\u00fcr beide Modi gleich ist.\u00a0Wir haben jedoch die Reservoire getauscht, ohne dass dies Auswirkungen auf die COP hat.\u00a0Es ist nur ein anschauliches Beispiel.<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

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    <\/div>\n<\/div>\n
    \n
    \n
    \n

    ……………………………………………………………………………………………………………………………….<\/p>\n

    Dieser Artikel basiert auf der maschinellen \u00dcbersetzung des englischen Originalartikels. Weitere Informationen finden Sie im Artikel auf Englisch. Sie k\u00f6nnen uns helfen. Wenn Sie die \u00dcbersetzung korrigieren m\u00f6chten, senden Sie diese bitte an: translations@nuclear-power.com oder f\u00fcllen Sie das Online-\u00dcbersetzungsformular aus. Wir bedanken uns f\u00fcr Ihre Hilfe und werden die \u00dcbersetzung so schnell wie m\u00f6glich aktualisieren. Danke.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

    Reversible W\u00e4rmepumpen arbeiten in beide Richtungen, um den Innenraum zu heizen oder zu k\u00fchlen.\u00a0Reversible W\u00e4rmepumpen – Heizen und K\u00fchlen.\u00a0W\u00e4rmetechnik W\u00e4rmepumpe – Wie funktioniert es? W\u00e4rmepumpe, K\u00fchlschrank, Klimaanlage – Grundprinzip Der Begriff\u00a0W\u00e4rmepumpe\u00a0ist normalerweise f\u00fcr ein Ger\u00e4t reserviert, das im Winter ein Haus heizen kann, indem ein Elektromotor verwendet wird, der W\u00e4rme\u00a0Q\u00a0kalt\u00a0von au\u00dfen bei niedriger Temperatur entnimmt … Weiterlesen<\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":[],"categories":[9],"tags":[],"yoast_head":"\nWas ist reversible W\u00e4rmepumpe - Heizen und K\u00fchlen - Definition<\/title>\n<meta name=\"description\" content=\"Reversible W\u00e4rmepumpen arbeiten in beide Richtungen, um den Innenraum zu heizen oder zu k\u00fchlen. 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