EXPANSIONSVENTIL
Das Expansionsventil fungiert als Dosiergerät und reguliert den Durchfluss des Kältemittels beim Durchgang durch das System, wodurch eine Reduzierung des Drucks und der Temperatur des Kältemittels ermöglicht wird.
WIE KÜHLT UND HEIZT EINE WÄRMEPUMPE?
Wärmepumpen erzeugen keine Wärme. Sie verteilen die Wärme aus der Luft oder dem Boden neu und nutzen zur Wärmeübertragung ein Kältemittel, das zwischen dem Innengebläsekonvektor (Luftaufbereitungsgerät) und dem Außenkompressor zirkuliert.
Im Kühlmodus nimmt eine Wärmepumpe die Wärme im Inneren Ihres Hauses auf und gibt sie nach außen ab. Im Heizbetrieb nimmt die Wärmepumpe Wärme aus dem Erdreich oder der Außenluft (auch Kaltluft) auf und gibt sie in den Innenbereich ab.
WIE EINE WÄRMEPUMPE FUNKTIONIERT – KÜHLMODUS
Eines der wichtigsten Dinge, die Sie über den Betrieb einer Wärmepumpe und den Prozess der Wärmeübertragung verstehen sollten, ist, dass Wärmeenergie von Natur aus in Bereiche mit niedrigeren Temperaturen und weniger Druck wandern möchte. Wärmepumpen nutzen diese physikalische Eigenschaft, indem sie Wärme mit kühleren Umgebungen mit niedrigerem Druck in Kontakt bringen, sodass die Wärme auf natürliche Weise übertragen werden kann. So funktioniert eine Wärmepumpe.
SCHRITT 1
Flüssiges Kältemittel wird durch ein Expansionsgerät an der Innenschlange gepumpt, die als Verdampfer fungiert. Luft aus dem Inneren des Hauses wird über die Spulen geblasen, wo Wärmeenergie vom Kältemittel absorbiert wird. Die dabei entstehende kühle Luft wird durch die Kanäle im Haus geblasen. Durch die Aufnahme der Wärmeenergie erwärmt sich das flüssige Kältemittel und verdampft in die Gasform.
SCHRITT 2
Das gasförmige Kältemittel durchläuft nun einen Kompressor, der das Gas unter Druck setzt. Durch die Druckbeaufschlagung des Gases erwärmt es sich (eine physikalische Eigenschaft komprimierter Gase). Das heiße, unter Druck stehende Kältemittel bewegt sich durch das System zur Spule im Außengerät.
SCHRITT 3
Ein Ventilator im Außengerät bewegt Außenluft über die Spulen, die im Kühlmodus als Kondensatorspulen dienen. Da die Luft außerhalb des Hauses kühler ist als das heiße komprimierte Kältemittelgas in der Spule, wird Wärme vom Kältemittel an die Außenluft übertragen. Bei diesem Vorgang kondensiert das Kältemittel beim Abkühlen wieder in einen flüssigen Zustand. Das warme flüssige Kältemittel wird durch das System zum Expansionsventil an den Innengeräten gepumpt.
SCHRITT 4
Das Expansionsventil reduziert den Druck des warmen flüssigen Kältemittels, wodurch es deutlich abgekühlt wird. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich das Kältemittel in einem kühlen, flüssigen Zustand und kann zurück zur Verdampferschlange im Innengerät gepumpt werden, um den Kreislauf erneut zu beginnen.
WIE EINE WÄRMEPUMPE FUNKTIONIERT – HEIZBETRIEB
Eine Wärmepumpe im Heizmodus funktioniert genauso wie im Kühlmodus, mit der Ausnahme, dass der Kältemittelfluss durch das treffend benannte Umkehrventil umgekehrt wird. Durch die Strömungsumkehr wird die Außenluft zur Heizquelle (auch bei niedrigen Außentemperaturen) und die Wärmeenergie wird im Inneren des Hauses abgegeben. Die Außenschlange übernimmt nun die Funktion eines Verdampfers und die Innenschlange übernimmt nun die Funktion des Kondensators.
Die Physik des Prozesses ist dieselbe. Die Wärmeenergie wird im Außengerät vom kühlen flüssigen Kältemittel absorbiert und in kaltes Gas umgewandelt. Dann wird Druck auf das kalte Gas ausgeübt, wodurch es in heißes Gas umgewandelt wird. Das heiße Gas wird im Innengerät gekühlt, indem Luft durchströmt, die Luft erhitzt und das Gas zu warmer Flüssigkeit kondensiert wird. Der Druck der warmen Flüssigkeit wird beim Eintritt in das Außengerät entlastet, wodurch sie in kühle Flüssigkeit umgewandelt wird und der Kreislauf erneuert wird.
Anmerkung:
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Zeitpunkt der Veröffentlichung: 08.05.2023