Verbrennungsmotor

Sollten Sie über den Kauf einer Wärmepumpe nachdenken, so ist eine Möglichkeit der Funktionsweise der Einsatz von Gas- Verbrennungsmotoren. Dabei ist der Gasmotor eine Untergruppe dieses Motoren-Typs, der sich als Kraftstoff anstelle von Benzin oder Diesel, zum Beispiel Erdgas, zunutze macht. Da sich das Gas durch die Erwärmung ausdehnt, werden die Kolben bewegt. Im konventionellen Einsatz werden diese Motoren lediglich für die Nutzung der Kraft optimiert, und, zur Schonung des Motors, wird die anfallende sogennannte “Abwärme” über die Kühler möglichst effizient in die Umgebung abgeleitet.

Aufgrund der Kraft-Wärme-Kopplungs-Funktionsweise wird dagegen die sonst nicht genutzte Wärme bei Wärmepumpen verwendet und somit die Ausnutzung des eingesetzten Brennstoffs dementsprechend optimiert. Die Abwärme des Gas-Verbrennungsmotors ist also im Heizbetrieb auf diese Weise für die Funktion von Wärmepumpen als Energiequelle dienlich. Im Kühlbetrieb und auch im Heizbetrieb bei mäßigen Außentemperaturen wird diese Wärme mittels eines optionalen Wärmetauschers zur Warmwasserbereitung verwendet. Daher arbeitet eine Wärmepumpe, die von einem Verbrennungsmotor angetrieben wird, viel wirtschaftlicher als ein elektrisches Gerät.

Falls Sie also den Kauf einer solchen Wärmepumpe in Betracht ziehen, so ist diese Apparatur gegenüber anderen Kühl- beziehungsweise Heizsystemen nicht nur energetisch, sondern auch ökologisch vorteilhaft. Gaswärmepumpen tragen damit zur Verminderung der CO2 Emissionen bei und schonen gleichzeitig die Ozonschicht.

Sie haben die Wahl zwischen der

–    Gasmotor-Wärmepumpe
–    Absorptions-Wärmepumpe
–    Adsorptions-Wärmepumpe

Die Funktionsweise der Gasmotor-Wärmepumpe

Die Apparatur, die von einem Gasmotor angetrieben wird, ist der Elektrowärmepumpe verwandt. Analog zu dieser Vorrichtung wird die Umgebungswärme mit Hilfe eines Kältemittels von einem tieferen zu einem höheren Temperaturlevel gepumpt. Hier durchläuft das Kältemittel, auch “Arbeitsmedium” genannt, kontinuierlich denselben Kreislauf, wobei es im Verflüssiger (Kondensator) seinen Zustand von gasförmig zu flüssig ändert und dabei die aufgenommene Umgebungswärme abgibt. Danach nimmt das flüssige Arbeitsmedium im Verdampfer die Wärme der Umgebung auf und verdampft, wird also wieder gasförmig, so dass der Kreislauf im Kompressor von neuem beginnt.

Die Absorptions-Wärmepumpe

Hier wird die Wärme der Umgebung mit Hilfe eines Kreislaufs des Arbeitsmediums von einer tieferen zu einer höheren Temperatur gepumpt. Dieses Arbeitsmedium ist in diesem Fall Ammoniak, das innerhalb der Vorrichtung abwechselnd gasförmig und in Wasser gelöst ist. Der Kreislauf wird durch einen Gasbrenner angetrieben, der die Lösung von Ammoniak-Wasser erhitzt und auf diese Weise das Ammoniak als Gas aus dem Wasser absorbiert. Das heiße Ammoniak-Gas kommt in den Kondensator, in den es seine Wärme als Heizenergie abgibt und wieder flüssig wird. Anschließend gelangt nun das flüssige Ammoniak in den so genannten “Verdampfer”, in dem es Umgebungswärme aufnimmt und wieder einen gasförmigen Zustand annimmt. Im Absorber angekommen, löst sich das Ammoniak-Gas in Wasser auf und gibt auf diese Weise die aufgenommene Wärme ab. Von hier wird das Gemisch wiederum in den “Austreiber” gepumpt, so dass der Kreislauf von vorne beginnen kann. Auch bei dieser Apparatur besteht die Möglichkeit, durch das Umkehren des Kreislaufs zu kühlen statt zu heizen.

Die Adsorptions-Wärmepumpe

Die kompakte und geschlossene Apparatur funktioniert ähnlich wie ein Brennwertkessel. Sie ist mit einem unter Vakuum stehenden Zeolith-Modul (Zeolithe sind eine Gruppe von Mineralien) verbunden, das Wasser, mikroporöse Keramik-Kugeln sowie hydraulische Elemente enthält. Bei der Adsorptionsphase wird das sich in einem Vakuumtank im unteren Teil der Wärmepumpe befindende Wasser erhitzt und wandelt sich in Dampf um. Wegen der Mikroporosität des Zeolith-Moduls ist es möglich, dass ein großer Teil dieses Wasserdampfes im Mineral festgehalten werden kann. Diesen Vorgang nennt der Fachmann “Adsorptionsphase”. Hierbei wird die Adsorptionsphase frei gesetzt und kann nun zur Beheizung Ihrer Immobilie genutzt werden.

Bei der Desorptionsphase wird das Mineral erhitzt, sobald das Zeolith-Modul mit Wasser vollgesogen ist. Das sich im Zeolith befindende Wasser wird als Dampf, der sogenannten “Desorption”, freigesetzt. Dieser Dampf sinkt nun in den unteren Teil der Apparatur, kondensiert wiederum und setzt auf diese Weise Wärme frei.

Die Phasen beruhen auf physikalischen Reaktionen, die die Struktur des Zeolith-Moduls nicht verändern, so dass der Kreislauf sich unbegrenzt wiederholen kann.