Fragen zur Wärmepumpe

Wissenschaft Naturwissenschaften allgemein
#1

Hallo Experten!
Hoffentlich hab ich hier das passende Brett gefunden!
Ich brauche mal paar Informationen und Eure Meinung über Wärmepumpen.
Der Hintergrund ist folgender:
In der Zeit ständig steigender Energiepreise ist in eine KFZ- Werkstatt, die ich in Zukunft betreiben will,
eine Heizungsanlage einzubauen. Ich kann mir für vielleicht 10 000 Euro eine normale Heizung einbauen, aber es gibt vielleicht noch andere Wege. Es ist übrigens nicht möglich, Heizkörper zu montieren (aus Platzgründen) , statt dessen soll Warmluft über einen Kanal an der Decke zugeführt werden.
Ich habe mich soweit wie möglich im Internet über Wärmepumpen informiert, und halte das durchaus für möglich, weil gleich hinter der Werkstatt ein natürlicher Teich ist, auch ein Brunnen ist in unmittelbarer Nähe.

Ich habe da verschiedene Bauarten von Wärmepumpen gefunden:

  • Die normalen, mit elektrisch angetriebenen Kompressor,
  • Absorber-Wärmepumpen
  • Mit Dieselmotor und Generator angetriebene elektrische Wärmepumpen

Nun meine Fragen:
-Absorber Wärmepumpen scheinen in D. sehr selten zu sein, warum ist das so ? Schlechter Wirkungsgrad ?
-Ich hab bei den Absorbern die Funktion des thermischen Verdichters nicht so richtig verstanden,
kann das jemand idiotensicher erklären oder kennt jemand einen Link?
-wäre es sinnvoll, aus einem vorhandenen VW-Dieselmotor mit Generator und Wärmepumpe etwas zu konstruieren ? Für mich persönlich sollte das erstellen solch einer Anlage kein Problem darstellen.

Danke schon mal,
Steffen!

#2

Hallo Steffen,

so richtig fachlich fundiert kann ich Dir auf die Schnelle nicht
antworten. Bin nämlich kein richtiger Experte.
Allerdings habe ich mit damit auch schon beschäftigt.

ein natürlicher Teich ist, auch ein Brunnen

Mit Teich und Brunnen technisch wohl möglich. Der Teich sollte nur
tief genug sein.
Das größte Problem hierbei könnten die behördlichen Auflagen und
Genehmigungen sein (grrrrr.)

  • Mit Dieselmotor und Generator

Das ist wohl die praktikabelste Möglichkeit. Allerdings dürfte schon
der kleinste PKW-Diesel viel zu groß sein (je nach Werkstattgröße
:wink:) ) Nimm einfach als Fausformel Wirkungsgrad des Motors etwa 30%.
Bei 40KW Abgabe hat der also intern 93 KW Verluste. Gesamtleistung
133 KW.
Da Du bei geschickter Auslegung durch den Wärmepumpenantrieb auf eine
rund vierfach höher Nutzwärme kommst, kannst Du mit so einem Motor
ein ganzes Hochhaus heizen und Warmwasser erzeugen. Die nicht
benutzbaren Wärmeverluste entstehen dann nur durch den Abgasstrom,
der noch so viel Energie haben muß, daß er aufsteigen kann. Ist er so
heruntergekühlt, daß er beim Ausströmen aus dem Abgasrohr die
Umgebungstemperatur hat, bleibt er am Boden und hüllt Dich und Deine
Werkstatt in eine Abgaswolke.
Alle anderen Verluste im Motor kannst Du hier also thermisch für Dich
ausnutzen.
Den niedrigsten spezifischen Verbrauch und damit den höchsten
Wirkungsgrad hat der Motor bei der Drehzahl des höchsten
Drehmomentes.
Er sollte so ausgelegt werden, daß die mechanische Last im Punkt des
höchsten Drehmomentes 100% erreicht.
Dann kannst Du das höchste Verhältnis eingesetzter Kraftstoff zu
erhaltener Wärmepumpenleistung erreichen.
Die gesamten Motorverluste (Abgas*, Wärme, Reibung) bleiben Dir als
nutzbare Wärme.
Also typenspezifische Daten befragen. Abnehmen der Last mit
Wärmepumpe und/oder Generator. Da Dein el. Verbrauch nicht konstant
ist, also den Strom nur zur Wassererwärmung benutzen.

Ich hoffe, das reicht erstmal als Denkanstoß.

Gruß
TeeBird

*siehe Restenergie im Text

#3

Hallo!

Das war doch schon mal eine gewaltige Hilfe!

Der Teich, Brunnen usw. ist alles auf meinem Grundstück, Wassernutzungsrechte sind auch vorhanden, da sehe ich kaum Probleme.
Die Werkstatt wird z. Zt. nur gelegentlich benutzt und derzeit mit so einer Heizölbetriebenen Heißluft-Kanone aus DDR-Zeiten beheizt.
Diese hat einen Verbrauch von 1,75 L / h und wohl 29 KW. Ist aber aus
aus verschiedenen Gründen schlecht geeignet für eine Werkstatt.
Allerdings weiß ich, dass die 29 KW völlig ausreichend sind.
Also brauche ich: Dieselmotor mit etwa 5 KW, ergibt etwa 10KW nutzbare Abwärme. Die Heizleistung der Wärmepumpe dürfte 15KW
(5 KW * ca. 3) betragen. Ich gehe nun davon aus, dass die 10KW Abwärme zu den 15 KW Wärmepumpenleistung hinzuaddiert werden können und ich am Ende mit 25 KW rechnen könnte??

Schwierige Sache, ist vielleicht doch besser, da etwas „Fertiges“ zu kaufen.
Weiterhin stellt sich mir die Frage, ob sich Aufwand und Nutzen in einem sinnvollen Verhältnis bewegen.
Hast Du bitte noch mal für mich den Kraftstoffverbrauch eines normalen Dieselmotors in g / KWh?
Dann könnte ich mir den Sinn solch einer Anlage durchrechnen.
Oder mal mit den Stromkosten einer elektrischen WP vergleichen.

Gruß, Steffen!

#4

Na, da freut man sich ja, wenn jemand mit ner Info was anfangen kann.
Habe Dir per e-mail noch 2 pdf-Files mit Daten und Formeln geschickt.
Übern Daumen rechne mal mit 270 -280 g/KWh
Gekauft ist so ein Aggregat aber verdammt teuer. Wenn Du die Zeit und
die Möglichkeit hast, ist selber bauen die bessere Alternative. Ist
dann auch maßgeschneidert.

Gruß
TeeBird