Erhitzen mit geringer Entropieproduktion

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Heizungen mit geringer Entropieproduktion Verwendung des Modells "Ideale Wärmepumpe" zur Veranschaulichung neuer Energiesparanforderungen. Die wirtschaftlichste Heizung muss nicht nur die Energieverluste, sondern auch die Energieverschlechterungen so weit wie möglich reduzieren.
von Ortograf-fr


Die Entropieproduktion ist eine Verschlechterung der Energie, die insbesondere auftritt Jedes Mal, wenn nicht kalorische Energie in Wärme umgewandelt wird oder wenn Wärme zwischen zwei Körpern bei unterschiedlichen Temperaturen ausgetauscht wird.
Es ist gleichbedeutend mit einem Verlust an Energieressourcen, Wie hier durch den Vergleich der Gebäudeheizungsbudgets mit den folgenden drei Fällen veranschaulicht wird:
a) Erwärmung durch einen elektrischen Heizkörper: hohe Entropieproduktion,
b) Heizen mit einer echten Wärmepumpe: geringe Entropieproduktion,
c) Erhitzen mit einer idealen Wärmepumpe: ohne Entropie zu erzeugen.

1 °) Die "ideale" Wärmepumpe, eine nicht realisierbare Referenz, aber vollkommen bekannt, und die einer Erwärmung ohne Entropieerzeugung entspricht.

Gebäudeheizung ohne Entropieproduktion ist unmöglich, aber sehr leicht vorstellbar.
Dies würde mit der besten vorstellbaren Wärmepumpe erreicht, dh mit einer „idealen“ Wärmepumpe.
Sein Elektromotor würde weder Reibung noch Joule-Effekt zeigen. Und vor allem würde der Teil der Wärmepumpe, der zum Heizen der Wohnung verwendet wird, eine sehr wenig höhere Temperatur haben und praktisch gleich der der Wohnung sein, gleichzeitig mit dem Teil der Wärmepumpe, der zum Entziehen von Wärme aus der Wohnung verwendet wird Die Außentemperatur hätte eine sehr niedrige Temperatur, die praktisch der dieser Umgebung entspricht.
Mit anderen Worten, die beiden von der Pumpe durchgeführten Wärmeaustausche würden jedes Mal mit einer infinitesimalen Temperaturdifferenz auftreten.

Heizungsphysiker und -spezialisten wissen sehr gut, wie die Effizienz einer solchen Anlage berechnet werden kann. Sie können es nennen "theoretische maximale Ausbeute". Es kommt nur auf die zwei Temperaturen an, die eingreifen: die der Zeitluft und die der Wohnung, die man heizt.
Um eine Wohnung bei 20 ° C und einer Außentemperatur von 15 ° C zu halten, würde die Ausbeute 6000 betragen, mit anderen Worten XNUMX%.
Bei einer Außentemperatur von 10 ° C würde diese Ausbeute 30 betragen, dh 3000%.
Der Wirkungsgrad einer idealen Wärmepumpe ist daher üblicherweise 10- bis 30-mal höher als der von echten Wärmepumpen, was selbst drei- oder viermal höher ist als der Wirkungsgrad von 100% eines elektrischen Heizkörpers.

2) Heizen ohne Entropieproduktion: der neue Maßstab für die Messung der Leistung eines Heizsystems.

Durch den Vergleich der drei Geräte: elektrischer Heizkörper, echte Wärmepumpe und ideale Wärmepumpe kommen wir zu folgenden Schlussfolgerungen:

a) Eine Ausbeute von 100%, die Erwärmung ohne Energieverlust bedeutet, ist nicht mehr ideal für die Erwärmung, da man mit einer Wärmepumpe üblicherweise eine drei- oder viermal bessere Ausbeute erzielt.

b) Die ideale Wärmepumpe ist eigentlich das einfachste Bildungsmodell, um dies zu zeigen Das neue Benchmark-Modell zur Messung der praktischen Leistung eines Heizsystems heizt ohne Entropie zu erzeugen.
Jede Entropieproduktion ist in der Tat gleichbedeutend mit einem Verlust an Energieressourcen.
Die beste Leistung, die für eine Heizungsanlage vorstellbar ist, entspricht der Erwärmung ohne Entropieerzeugung, und ihr Wert liegt bei allen üblichen Energieressourcen weit über 100%.

c) In einem realen Heizgerät kann der Ressourcenverbrauch aufgrund der Entropieproduktion viel höher sein als der aufgrund des Energieverlusts.
Beispielsweise hat bei der Erwärmung durch einen elektrischen Heizkörper die Energie aufgrund der Entropieerzeugung bereits mehr als 95% ihres Wertes verloren, wenn sie in Form von Wärme in der Luft vorliegt von der Wohnung und Sie verliert nur die wenigen verbleibenden Prozent, wenn sie die Wände des Hauses überquert, um die Luft der Zeit aufzuwärmen.

Siehe auch das Dokument: "Alle herkömmlichen Heizungen sind mit einem guten Management unserer Energieressourcen nicht kompatibel."

d) Um die Entropieproduktion zu minimieren, müssen die Anzahl der Energieumwandlungen und die Anzahl der Wärmeaustausche auf ein Minimum reduziert werden. Das beste Gerät in diesem Sinne ist nicht die Wärmepumpe, sondern die Erwärmung durch KWK. In diesem Fall ist die verwendete Wärme einfach die Wärme, die von einem Kernkraftwerk oder einem Generator abgegeben wird.

3 °) Zinsen:
Bis zu 100% Wirkungsgrad für eine Heizungsanlage waren bisher die besten, auf die wir hoffen konnten.
Während wir natürlich viel besser abschneiden können, hat ein Mangel an Sprache dazu beigetragen, dass wir uns mit dieser sehr schlechten Leistung zufrieden geben.

Wenn ein Wirkungsgrad 100% überschreitet, entscheiden wir uns, ihn nicht als „Effizienz“ zu bezeichnen, und wir nennen ihn „COP“, dh „Leistungskoeffizient“. Dies ist das Wort, das im Zusammenhang mit Wärmepumpen verwendet wird. Auf diese Weise glauben viele Menschen immer noch, dass eine Rendite 100% nicht überschreiten kann.

Als Ergebnis Die technologische Forschung wird nicht durch die sehr schlechte Leistung unserer Heizungen im Vergleich zu dem, was wir erwarten dürfen, beflügelt.

Mit anderen Worten, wir vernachlässigen es, uns zu entwickeln Kraft-Wärme-Kopplung, die ebenso viel Wärme und Strom liefert und dabei halb so viel Energie verbraucht.

Das ökologische Interesse und der wirtschaftliche Anteil des neuen Heizbedarfs bei geringer Entropieproduktion werden dann in einem Kontext deutlich, in dem ökologische Anforderungen mit der Begrenzung der Ressourcen kombiniert werden, um den Verbrauch dieser Ressourcen zu reduzieren.

http://alrg.free.fr/ortograf/entropiegaspi
Siehe auch "Ökologie durch Kraft-Wärme-Kopplung" auf der Homepage von
http://ortograf.fr