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Leistungszahl

Die Leistungszahl ε ist ein Maß für den Wirkungsgrad von Kälteanlagen und Wärmepumpen.

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Bei Wärmepumpen gibt die Leistungszahl die abgegebene Heizleistung einer Wärmepumpe im Vergleich zur aufgewendeten elektrischen Antriebsleistung für den Verdichter an zu einem bestimmten Betriebspunkt. Sie bewertet ausschließlich die Qualität des Wärmepumpenprozesses. Die Leistungszahl 4,0 bedeutet, dass das vierfache der eingesetzten Anschlussleistung in nutzbare Wärmeleistung umgesetzt wird.

Für die Wärmepumpe mit der Heizleistung Q_H kann geschrieben werden:

$\epsilon_{WP} = \frac{Q_{H}}{W}$

Bei der Wärmepumpe ist die Heizleistung die Summe aus der aufgenommenen Wärme bei Umgebungsbedingungen Q_U und der technischen Arbeit, so dass gilt:

$\epsilon_{WP} = \frac{Q_{H}}{Q_{H} - Q_{U}}$ .

Der Carnotfaktor für eine reversibele Wärmepumpe mit der absoluten Verflüssigungstemperatur T₂ und der Verdampfungstemperatur T₁ beträgt:

$\eta_{c}=\frac{\left| \Delta W \right|}{\Delta Q_{2,rev}}=\frac{T_{2}-T_{1}}{T_{2}}=1-\frac{T_{1}}{T_{2}}$

Der reziproke Wert des Carnotfaktors stellt somit den Grenzfall für die erreichbare Leistungsziffer dar:

$\epsilon_{WP} = \frac{Q_{H}}{W} < {1 \over \eta_{c}}=\frac{T_{2}}{T_{2}-T_{1}}$

Die Leistungszahl von Kälteanlagen (KA) ist als das Verhältnis der aufgenommen Kühlleistung zur eingesetzten technischen Arbeit, so dass gilt:

$\epsilon_{KA} = \frac{Q_{K}}{W}$

$\epsilon_{KA} = \frac{Q_{K}}{Q_{A} - Q_{K}}$ .

Siehe auch:

Leistungszahl für Strömungsmaschinen

Literatur

BUNDESVERBAND WÄRMEPUMPE (BWP) E. V. (Hrsg.): Die Sonnenheizung. Das harmonische Wärmeprinzip

Kategorie: Thermodynamik

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