KONVEKTA AG

Konvekta CO2 Wärmepumpe

CO2-Wärmepumpe 2.0

Die Zeit ist reif!

Effektiver Klimaschutz mit dem Kältemittel CO2

 

Zuverlässig und effizient –
Die Konvekta-CO
2-Wärmepumpenvarianten

Diese Klimasysteme, speziell für Elektrobusse, zeichnen sich durch Nachhaltigkeit sowie eine sparsame und effiziente Nutzung der begrenzten Energie aus. Nach dem erfolgreichen Start der Serienproduktion in 2018 wurde das Produktportfolio der Konvekta-CO2 Wärmepumpe erweitert. Die Konvekta CO2-Wärmepumpen sind Klimasysteme für E-Busse, die optimalen Komfort für Menschen und höchste Energieeffizienz für das Fahrzeug bieten. Mit 0-Emissionen wird der Jahresenergieverbrauch zum Kühlen und Heizen um über 50% gesenkt. Das System bezieht bis zu 75 % (COP bis 4) der benötigten Wärme oder Kälte nicht aus fossilem Brennstoff oder Strom, sondern aus der Natur – aus der Umgebungsluft und ist somit hocheffizient.

 

 

  • Wie funktioniert eine Wärmepumpe?

    Das Prinzip ist ganz einfach: Einer natürlichen Energiequelle (Luft) wird Wärme oder Kälte entzogen, um sie für den Heizbetrieb im Winter oder Kühlbetrieb im Sommer zu nutzen. Aus 1 KW Energie werden 4 KW Leistung. (COP Coefficient of Performance = 3)
    Die Konvekta CO2-Wärmepumpe nutzt CO2 (R-744) als Trägermittel.
    Im Kreislauf der Wärmepumpe übernimmt das Kältemittel CO2 (R-744) die Aufgabe, die Wärme oder Kälte zu übertragen und zu transportieren.


  • Schritt 1: Das Kältemittel CO2 (R-744) „verdampft“

    Im Verdampfer „kocht“ das Kältemittel schon bei sehr niedrigen Temperaturen und die
    dabei aufgenommene Energie/Wärme wird gespeichert.

  • Schritt 2: Unter Druck wird das Gas heiß

    Jetzt wird das Volumen des Kältemittelgases CO2 (R-744) im Verdichter reduziert = verdichtet.
    Dabei steigen der Druck und die Temperatur des Kältemittels.

  • Schritt 3: Kältemittel CO2 (R-744) kühlt ab und nimmt erneut Wärme auf

    Das heiße Kältemittel strömt nun weiter zum Gaskühler (Kondensator).
    Hier wird die gewonnene Umweltwärme auf den Innenraum des Fahrzeugs übertragen und das Kältemittel kühlt sich ab. 

  • Schritt 4: „Entspannung“ durch das Expansionsventil

    Durch das Expansionsventil wird das Kältemittel anschließend auf niedrigeren Druck und Temperatur entspannt und kann somit wieder neue Wärme aus der Umwelt aufnehmen. Der Kreislauf beginnt also wieder von vorne.

Die Konvekta-CO2-Wärmepumpe verbindet Effizienz mit Reichweite

Das Konvekta-CO2-Wärmepumpen-Management ist die Lösung für diesen Kompromiss. Speziell entwickelte Hochleistungskomponenten werden durch eine intelligente Steuerungseinheit zu einem effizienten und reibungslos funktionierenden Klima-Heizmanagement verbunden. 

Der zentrale Teil bildet die Konvekta-CO2-Wärmepumpe - betrieben mit dem Kältemittel CO2 (R77, Kohlendioxid). Die Wärmepumpe ist die cleverste und effektivste Heiztechnik im Bereich der E-Mobilität, sie bezieht die Wärme nicht aus einem Brennstoff oder durch Strom sondern aus der Natur – aus der Umgebungsluft. Aus einem Bruchteil an zugeführter Energie erhält man ein Vielfaches zurück und erzielt dabei einen hohen Wärmekomfort. Mit dem richtigen System bietet unsere Umgebungsluft eine unerschöpfliche Energiequelle - die CO2-Wärmepumpe nutzt genau diese Energie.

Um 100% Wärme zu erzielen, benötigt die Konvekta CO2-Wärmepumpe nur 1/4 Antriebsstrom aus der Batterie. Die restliche benötigte Energie holt die Wärmepumpe über den thermodynamischen Kreisprozess kostenlos aus der Umwelt. Somit werden, im Vergleich zum elektrischen Heizen, 3/4 der normal benötigten Energie eingespart. Dies entspricht einem COP von 4 (aus 1 kW Antriebsenergie werden bei optimalen Bedingungen 4 kW Heizleistung gewonnen). Das System funktioniert mit dem „passenden“ Kältemittel zu jeder Jahreszeit. Auch bei -15°C Außentemperatur werden immer noch aus 1 kW Antriebsenergie 2,2 kW Heizleistung gewonnen.
Je nach Fahrzeug benötigt z.B. bei -10°C die CO2-Wärmepumpe ca. 45 kWh im Vergleich zu konventionellen elektrischen Heizkomponenten, die ca. 100 kWh pro 100 km verbrauchen.

CO2 Wärmepumpe

Mehr Reichweite - weniger Treibhausgase

Im Bereich der Elektromobilität lässt sich durch die Verwendung des natürlichen Kältemittels CO2 die Reichweite von Elektrofahrzeugen um bis zu 40% steigern.

Dabei benötigen CO2 Wärmepumpensysteme keine Elektro- oder Dieselzusatzheizung. Das heißt, es entstehen keine Kosten für die Beheizung des Fahrzeugs und auch keine Abgase.

Das Ergebnis: Eine Verbesserung der Luftqualität in Innenstädten!

Wir sparen bares Geld für Sie

Das gesamte Klimasystem wurde noch leistungsfähiger und kann nicht nur die Nebenverbraucher gleichzeitig beheizen und kühlen, sondern auch nahtlos zwischen dem Kühl- und Heizzustand wechseln. Die zukünftige 2. Generation der Konvekta-CO2-Wärmepumpe 2.0 wird einen thermischen Wirkungsgrad (COP = Coefficient of Performance) von 4 besitzen und ist damit energetisch hoch effizient.

100 % Klimaabdeckung im Jahr heißt:

Jedes System braucht eine Zusatzheizung. Die Frage ist nur wie oft man eine Zusatzheizung benötigt .

Wenn man das durchschnittliche Klima in Deutschland betrachtet, stellt man fest, dass es ein Temperaturfenster gibt von -13°C bis 35. (Fahrtzeit von 5:00 - 23:00 Uhr) 

Die Konvekta CO2 Wärmepumpe 2.0 deckt 98% dieses Fensters ab. Das heißt: auch bei einer Außentemperatur von -10°C ist es im Fahrzeuginneren angenehm warm und im Sommer ist es auch bei 40°C noch angenehm kühl.

Bei den anderen Varianten benötigt man schon sehr früh eine Zusatzheizung, diese kostet Geld oder reduziert die Reichweite des Fahrzeugs.

Wirtschaftliche Vorteile - reduzieren Sie Kosten

  • Keine Kosten für Heizung

    Die Konvekta CO2 Wärmepumpe 2.0 (WP CO2) benötigt keine Diesel- Zusatzheizung und somit auch keine fossilen Brennstoffe (z.B. Dieselkraftstoff). Das heißt: es entstehen keine Kosten für die Beheizung des Fahrzeugs und auch keine Abgase.

    Andere Systeme (z.B. eine Wärmepumpe mit R134a) benötigen sehr oft im Jahr zusätzliche Heizenergie, um den Passagierraum zu klimatisieren. Hierdurch entstehen hohe Kosten.

    Um einen Stadtbus ein Jahr zu beheizen, benötigt man den gleichen Kraftstoffbedarf wie für ein kleines Einfamilienhaus. 

     

    Pushen Sie Ihr Image und werden Sie grün!

    Kältemittel CO2 - der Umwelt zu liebe

    Der jährliche Ausstoß von Abgasen einer Diesel-Zusatzheizung beträgt 68.364.000 mg. Diese Summe enstpricht einem Dieselverbrauch von 2.700 Litern. Dies trägt maßgeblich zur Feinstaubbelastung unserer Städte bei.

  • CO2 Wärmepumpen: Null Emissionen, höchste Energieeffizienz

    Mit natürlichem CO2 als Kältemittel lassen sich erhebliche Energieeinsparungen im Kühl- und Heizbetrieb erzielen. Denn CO2 hat einen bis zu 20% höheren Wirkungsgrad als chemische Kältemittel, dementsprechend wird die Zieltemperatur auch 20% schneller erreicht. (© UBA Umweltbundesamt - Verbrauchstest 2011)

    Besonders geeignet ist CO2 für die Anwendung in Wärmepumpen.

    Durch den Einsatz von CO2 als Kältemittel benötigen diese Systeme bis zu 75% weniger Energie als bisherige Systeme.

  • Kältemittel CO2 bietet zahlreiche technische Vorteile

    In thermodynamischer Hinsicht zeichnet sich CO2 (Kohlendioxid) durch geringe Viskosität und gute Wärmeübergangswerte aus. Des Weiteren hat CO2 ein günstiges Druckverhältnis und eine 5- bis 8-mal höhere volumetrische Leistung als konventionelle Kältemittel.

    Diese Eigenschaften bewirken, dass CO2 Systeme, unter europäischen Bedingungen, energieeffizienter als konventionelle Systeme mit synthetischen Kältemitteln sind. 

     

     

  • Einsparpotenzial der Servicekosten von ca. 70 %.

    Im Bereich Service und Wartung ergibt sich mit CO2 eine erhebliche Kosten- bzw. Zeitersparnis. Das ist darauf zurückzuführen, dass keine Notwendigkeit zur Rückgewinnung oder Entsorgung dieses Kältemittels (R744) nach eventuellen Wartungs- oder Reparaturarbeiten besteht.

    Durch die einfache und ungefährliche Handhabung von R-744 minimieren sich die Servicezeiten im Vergleich zu R-134a um mehr als die Hälfte. Da R-744 kein chemisches Kältemittel ist, unterliegt es nicht der ChemKlimaSchutzVO.
    Die Anschaffungskosten für das Kältemittel pro kg sind um über 90 % geringer.

    Ein weiterer Nutzen liegt in der Verwendung der UltraLight-Technologie. Der extrem leichte und stabile Hochleistungswerkstoff bildet die Basis für die Aufnahme aller Bauteile, wodurch das Tauschen von Komponenten denkbar einfach wird. In wenigen Sekunden werden Filter, Lüfter und andere Bauteile ersetzt.

    Dadurch ergibt sich im Ganzen ein Einsparpotenzial der Servicekosten von ca. 70 %.