Energie ist spannender als die Schulphysik !

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Der Schlager : Wärmepumpen 

Wärmepumpen funktionieren wie Kühlschränke

Dort wo im Kühlschrank das Kondenswasser gefriert ,wurde das Transportmittel für Wärme verdampft. . Die Wärme ,Medien noch immKühlschrank ist wird dadurch ins Transportmittel geleitet Aus der Umgebung , dem Kühlschrankinneren kann Wärme abgeleitet werden  .

Nach wie vor ,geht die Wärme von alleine von der wärmeren Umgebung  ( Innenraum) zum kältere Medium ( Isobutan, Siedepunkt etwa -21 Grad ) über.. Gleichzeitig muss Wärme abgegeben werden , sonst wäre der Energieerhaltungssatz verletzt.

Dies erfolgt durch einen Transport  zur Außenrückwand des Kühlschranks ,Hier wird mit Hilfe eines Kompressors der Druck auf das Kältemedium  erhöht . Der zusammengepresste Dampf verflüssigt sich . Die zum Verdampfen in Anspruch   genommene Wärmeenergie wird dabei zusammen mit dem Wärmeäquivalent der Motorarbeit mit einem Heizkörper an die Außenluft abgegeben

Soweit der ideale Kühlschrank . Beim realen Kühlschrank  wird zusätzlich zum Wärmeäquivalent der verrichteten Arbeit auch die Stromwärme nach außen  abgegeben. . Beim realen Kühlschrank steigt die Entropie ... . Ob das ansteckend ist, klären wir im Abschnitt Entropie . 

Die Wärmepumpe funktioniert übrigens genauso . 

Die Wärmepumpe hat keine kostenintensive Eigenentwicklung hinter sich . Sie ist schlichtweg in Deutschland zu teuer in der Anschaffung .Dies ist nicht meine  Meinung als Endkunde , sondern die Ansicht eines rheinlandpfälzischen Ingenieurs, der bei einem japanischen Wärmepumpenhersteller  beschäftigt ist und von deutschen,  von der Politik beflügelten, Mondpreisen spricht.

Was mich persönlich an der Wärmepumpe stört, ist die Schönrechnerei . 

Beginnen wir mal mit der schlechtesten aller Heizlösungen und auch Antiebslösungen .Man muß schon Politiker sein, um in Deutschland auf Wasserstoff zu kommen  wo die kWh elktrischer Energie mit ca 30 Cent zu Buche steht .Jetzt zur Wärmepumpe 

Der Kreisprozess eines Kühlschranks bzw.meiner Wärmepumpe

Der Kreisprozess eines Kühlschranks bzw.meiner Wärmepumpe

Zuerst ganz viel Theorie 

Wir wissen bereits :

 übertragene Wärme /übertragene Entropie = Temperatur 











Auf der vertikalen  Achse ist die Temperatur, auf der horizontalen Achse die Entropie dargestellt.

Durchlaufen wir in Gedanken einen Kreisprozess , sehen wir , dass die Entropie im unteren Querast zunimmt und im oberen Ast abnimmt. Die gesamte Entropieänderung ist also Null. 

Wenn keine Entropieänderung in einem  Prozess stattfindet, ist der Prozess reversibel . Dies ist ein Idealzustand . Im wirklichen Leben wird bei jedem Prozess Entropie erzeugt . Das heißt, es geht Energie verloren, die nicht mehr genutzt werden kann.

Dies setzt den Wirkungsgrad des Prozesses herunter.   

Von der Arbeitsberechnung wissen wir : wir müssen die Fläche unter der Funktion berechnen , Das gilt auch für die Wärme 

Die von der Wärmepumpe angegebene Wärme bereichert dich zu 


Qab = T2 (S2–S1)



 Wzu = ( T2 – T1 ) * ( S2 – S1 )

Damit ergibt sich e = T2 / (T2 - T1) 

Je größer der Temperaturunterschied zwischen den Speichertetemperaturen wird, desto geringer wird die Leistungszahl. Wenn das eine Speichermedium extrem kalte Luft ist und das zweite die gewünschte Innentemperatur, kannst du dir die Leistungszahl  ausrechnen.

Haben ist besser als brauchen und du hast es jetzt! 

Jetzt kommt der Spassbremser,



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