Die solare Latentwärmepumpe

Die patentierte Permasolar Solar-Latentwärmepumpe stellt sicher, dass unabhängig von der Außentemperatur und Sonneneinstrahlung, Heizung und Warmwasser stets und ausreichend verfügbar sind – das bedeutet Kosteneinsparung und Umweltschutz ohne Komfortverzicht.

Permasolar Solar-Latentwärmepumpen nutzen neben der Sonnenenergie die vorhandene Wärme des Erdreichs und die entstehende Latentwärme des Wassers, die beim Phasenübergang vom flüssigen zum festen Aggregatzustand durch kontrolliertes Gefrieren des Wassers freigesetzt wird. Dieses Prinzip ist seit langem bekannt, doch erst mit unserem patentiertem System wird durch regelmäßiges Enteisen der Verdampferplatten eine dauerhafte Nutzung möglich.

Es können Leistungszahlen > 4 erreicht werden, d.h. pro eingesetzter kWh elektrischen Stroms können mindestens 4 kWh nutzbarer Wärme gewonnen werden.

Exkurs: Funktionsweise Wärmepumpen

Wärmepumpen entziehen einer Wärmequelle (Luft, Erde, Wasser) Energie und erhöhen diese durch technische Arbeit (zumeist elektrisch). Das dadurch entstandene erhöhte Temperaturniveau wird an den Heizkreis abgegeben. Der Stromverbrauch pro Wärmeeinheit ist dabei umso geringer, je niedriger die Temperaturdifferenz zwischen der Ausgangstemperatur der Wärmequelle und der benötigten Vorlauftemperatur ist. Das Verhältnis eingesetzter elektrischer Energie zur bereitgestellten Wärmemenge – die sog. „LZ“ Leistungszahl steigt.

Im Winter, bei niedrigem Sonnenstand, können die Permasolar Solarkollektoren Temperaturen von 5° bis 45° erzielen. Zu wenig für den Wärmespeicher im Haus, hochinteressant für die Einspeisung in den Niedertemperaturspeicher. Hier können diese wert­vollen „Energiepakete“ effektiv verwertet, die Leistungszahl der Solar-Latentwärmepumpe erhöht und somit Strom gespart werden.

Wärme aus Eis

Sinkt die Temperatur in der Regenwasserzisterne unter ca. 3°C produziert die Solar-Latentwärmepumpe an den Edelstahl-Verdampferplatten Eis. Der zusätzliche Energieertrag beim Phasenübergang vom flüssigen zum festen Aggregatzustand (beim Gefrieren von Wasser), die sogenannte Latentwärme, wird durch die Solar-Latentwärmepumpe nutzbar gemacht.

Die Oberflächenstruktur der Edelstahl-Verdampferplatten verstärkt die „Eisnukleation“ (Eiskeimbildung) zur Gewinnung der Latentwärme. Der Einsatz von Platten gegenüber Rohrleitungen hat den entscheidenden Vorteil, daß sich kein geschlossener schwer zu lösender „Eispanzer“ um den Absorber bildet.

Durch regelmäßiges, kurzfristiges Erwärmen (Umkehr des Wärme/Kälte Kreislaufes), löst sich das entstandene Eis sofort von den Verdampferplatten und fällt kleinstückig in die Eiszisterne. Dieses patentierte Verfahren ist nur durch unsere einzigartige Anordnung der Verdampferplatten außerhalb des Wassers möglich.

Das Eis-Wasser wird durch Erdwärme und solare Erträge - also auf natürlichem Vorgang - wieder erwärmt; Eis schmilzt. Flüssiges Wasser steht dem System erneut zur Nutzung zur Verfügung. Der Ertrag der Latentwärme beträgt 93 kWh/m³ Wasser und kann konsequent genutzt werden. Das entspricht dem Betrag, den man erhält, wenn man einen m³ Wasser von 80° auf 0°C abkühlt. Diese Energie wird zusätzlich zur Energie aus der Bodenwärme und der solaren Erwärmung gewonnen.
Die Nutzung der Latentwärme mittels der Latentwärmepumpe macht die Besonderheit des Permasolar Systems aus und ist der Grund, warum mit relativ kleinen, unisolierten Wasserspeichern und Solarkollektoren ganze Häuser so günstig beheizt werden können.

Die Nutzung dieser nachhaltigen, erneuerbaren Energieerträge bedarf keiner Genehmigungsverfahren. Auf aufwendige oder genehmigungspflichtige Tiefenbohrungen oder das Verlegen von Erdwärmekollektoren kann verzichtet werden.

Vorteile der Latentwärmepumpe

Wärmepumpen sind heutzutage ausgereifte Systeme. Die Vorteile der Latentwärmepumpe ergeben sich aus den patentierten Modulen und der Kombination mit den anderen Systemteilen.

• Die Latentwärmepumpe arbeitet stets im idealen Modus.
• Im Gegensatz zu erdgestützten Wärmepumpen gibt es im Permasolar System keine Rücklauftemperaturen unter 0°C - auch nicht im tiefsten Winter.
• Wann immer die Sonne scheint, erhält die Latentwärmepumpe solar vorgewärmtes Wasser - gerade im Winter.
• Die Latentwärmepumpe arbeitet auf den Pufferspeicher und taktet deshalb kaum (damit entfällt der Hauptalterungsfaktor für Wärmepumpen).
• Gegenüber herkömmlichen Systemen arbeitet die Latentwärmepumpe in der Regel nur 50% der Betriebsstunden – das steigert ihre Lebensdauer erheblich.
• Die Latentwärmepumpe steht in den Leistungsklassen 6, 9, 12, 18 und 30 KWh zur Verfügung. Größere Leistungen werden auf Anfrage gefertigt.
• Da die Latentwärmepumpe zumeist außerhalb des Hauses steht (über der Eiszisterne) benötigt sie einen „Schutzraum“ in Form eines kleinen Gartenhäuschens oder ähnlichem (es reichen wetterfeste Styropurplatten). Der Raum muß isoliert sein.