11. Januar 2023 | Aslan Berse
Foto: EquinumDer innovative Wärmepumpenkern bietet gleich mehrere Vorteile im Vergleich zur klassischen Technologie.
Das französische Start-up Equinum hat einen Wärmepumpenkern entwickelt, der ohne Kühlmittel funktioniert. Stattdessen nutzt das Unternehmen eine Technologie, bei der Helium mittels Schallwellen komprimiert und ausgedehnt wird. Entscheidend dafür ist ein Lautsprecher.
Nach Angaben von Equinum erreicht das System ähnliche Leistungszahlen wie derzeit handelsübliche Wärmepumpen. Der Coefficient of Performance (COP) soll bei drei bis vier liegen. Das bedeutet, dass pro aufgewandter Kilowattstunde Strom drei bis vier Kilowattstunden Wärmeenergie bereitgestellt werden können. Ein Vorteil ist zudem, dass die Geräte höhere Heiztemperaturen ermöglichen sollen.
Das Start-up führt derzeit ausgiebige Feldtests durch und plant, den Wärmepumpenkern Ende 2023 in Serie zu produzieren. Das Konzept von Equinum sieht vor, mit bestehenden Wärmepumpenherstellern zusammenzuarbeiten, die die neuartige Kerntechnologie in ihren Systemen verbauen. Nach Angaben des Herstellers soll die Wärmeleistung rund acht bis zehn Kilowatt betragen.
So funktioniert die thermoakustische Wärmepumpe
Das Prinzip des neuartigen Wärmepumpenkerns ist relativ simpel. Ein Hi-Fi-Lautsprecher regt Helium innerhalb eines geschlossenen Behälters an. Die Schallwellen erzeugen einen Druck von bis zu 30 Bar und komprimieren somit das Gas; dadurch wird Wärme abgegeben. Dehnt sich das Helium wieder aus, nimmt es Wärmeenergie auf. So vermeidet das Gerät den Einsatz eines speziellen Kältemittels, um die aufgenommene Umweltwärme auf höhere oder auch niedrigere Temperaturen zu bringen.
Herkömmliche Wärmepumpen verwenden in der Regel Kohlenwasserstoff als Kältemittel. Dieses verflüssigt ein Verdichter und dehnt es schließlich wieder in die Gasphase aus. Daraus resultiert eine Temperaturgrenze für das System. „In unserem Kern bleibt das Helium in Gasform. Da Helium bis -200 °C gasförmig bleibt, können wir in unserem Wärmepumpenkern höhere Temperaturen erreichen“, erklärte Produktmanager Phillippe Loyer gegenüber dem Branchenportal pv-magazine.
Vorteile der Lautsprecher-Wärmepumpe
Der größte Vorteil der thermoakustischen Wärmepumpe ist, dass kein umweltschädliches Kühlmittel benötigt wird. Dadurch ist der Aufbau sehr einfach gehalten, denn der Bedarf für einen mechanischen Verdichter entfällt – schließlich sorgt der Lautsprecher für die Verdichtung. Anders als erwartet, ist das System so auch im Betrieb extrem leise. Die Schallwellen bleiben im abgeschlossenen Druckbehälter, wodurch laut Equinum Betriebswerte von gerade einmal 30 Dezibel möglich sind. Das entspricht einem leisen Flüstern und ist damit geräuscharmer als derzeitige Technologien.
Die Wärmeenergie der Wärmepumpe wird auf Wasser als Heizmedium übertragen. Damit eignet sie sich besonders für Erdwärme und Wasser-Wärmepumpen. Für den Einsatz mit Luft als Umweltwärme ist ein zusätzlicher Wärmetauscher erforderlich.
Übrigens: Auch andernorts wird an thermoakustischen Wärmepumpen gearbeitet. So bauten israelische Wissenschaftler jüngst ein Wärmepumpensystem auf Stickstoff-Basis. Dieser Aufbau ist im Grunde keine Neuheit. Die Forscher fügten dem System aber noch eine interessante Kleinigkeit hinzu; wie diese für mehr Effizienz sorgt, können Sie hier nachlesen.
Das könnte Sie auch interessieren: Wie funktioniert eine klassische Wärmepumpe?
Wärmepumpen funktionieren, genau wie Kühlschränke, mithilfe eines Kältemittelkreislaufs. Das Kältemittel wird erwärmt, bis es verdampft. Der Dampf wird anschließend in einem Kompressor verdichtet, wodurch sich die Temperatur des Kältemittels erhöht. Nun wird die Wärmeenergie mithilfe eines Wärmetauschers an den Heizkreislauf abgegeben. Nach der Wärmeabgabe liegt das Kältemittel wieder in flüssigem Zustand vor und der Kreislauf beginnt erneut.
Der Vorteil von Wärmepumpen ist, dass die Wärme prinzipiell aus Umweltwärme (Luft, Wasser oder Erdreich) gewonnen wird. Es ist zwar Strom für den Betrieb erforderlich, allerdings wird dieser nicht direkt zum Aufheizen genutzt. Dadurch kann mehr Wärmeenergie freigegeben werden, als elektrische Energie aufgewendet wurde.
Die Installation einer Wärmepumpe für die Zentralheizung oder für das Brauchwasser muss in jedem Fall ein Fachbetrieb übernehmen. Auf Wärmepumpen spezialisierte Betriebe finden Sie bei Heizungsfinder – Heizungsfinder vermittelt Ihnen Spezialisten in Ihrer Region.
Jetzt Wärmepumpen-Spezialisten in Ihrer Nähe finden
Artikel von & Weiterlesen ( Wärmepumpe mit Lautsprechern: Revolutionäre Technik kommt ohne Kühlmittel aus - EFAHRER.com )https://ift.tt/TKj3rL4
Technik
Bagikan Berita Ini
