Wärmepumpe

Was ist eine Wärmepumpe?
Eine Wärmepumpe ist ein Gerät, das Wärme von einem niedrigen Temperaturniveau unter Aufwand von Arbeit auf ein höheres Temperaturniveau transportiert.

Funktionsweise von Wärmepumpen:
Wärmepumpen arbeiten prinzipiell wie Kühlschränke, allerdings mit ungekehrter Wirkungsweise. Einer natürlichen Wärmequelle (Wasser, Erdreich oder Luft) wird Wärme entzogen, um diese für den Heizbetrieb im Wohnhaus zu nutzen.

In einem geschlossenen Kreislauf befindet sich in der Wärmepumpe eine FCKW-freie Flüssigkeit als Arbeitsmedium mit sehr niedrigem Siedepunkt. Diese wird durch den Verdampfer bei niedrigen Temperaturen verdampft und nimmt dabei Wärme auf. Durch die Kompression des Verdichters wird das Temperaturniveau des Dampfes weiter erhöht
und gelangt so in den Verflüssiger. Ein Wärmetauscher gibt die Wärme des Dampfes an das Heizmedium ab. Der Dampf wird hierbei verflüssigt (Kondensation). Durch ein Entspannungsventil wird der Druck weiter abgebaut; das so abgekühlte Kältemittel wird wieder vollständig verflüssigt und dem Verdampfer zugeführt. Hier beginnt der Kreislauf erneut.

Betriebsarten:

Monovalent: die Wärmepumpe deckt mit einem Energieträger die gesamte Heizlast eines Gebäudes.

Monoenergetisch: im Bedarfsfall ergänzt eine Zusatzheizung die Wärmepumpe. Der Heizanteil der Wärmepumpe liegt üblicherweise bei mehr als 95%, d.h. nur ca. 5% der Heizenergie werden mit einer Zusatzheizung erzeugt.

Bivalent: es sind zwei unterschiedliche Wärmeerzeuger vorhanden (z.B. Strom und Öl). Wenn die Wärmepumpe bei tiefen Außentemperaturen den Wärmebedarf nicht alleine decken kann, wird diese von einem weiteren Wärmeerzeuger bei der Beheizung eines Gebäudes unterstützt.

Arten der Wärmepumpe:

Luft/Wasser-Wärmepumpe nutzt als Wärmequelle ganzjährig die Außenluft. Ein Ventilator saugt Umgebungsluft über den Verdampfer der Wärmepumpe. Dabei wird Wärme entzogen. Die Pumpe erhöht mechanisch die Temperatur und übergibt sie dem Wasserkreislauf der Heizung.

Wasser/Wasser-Wärmepumpe nutzt das Grundwasser, dass mit seiner ganzjährigen Temperatur von 8 – 12°C gute Bedingungen zum Betrieb einer Wärmepumpe bietet. Über eine Tauchpumpe wird aus dem Förderbrunnen Grundwasser entnommen, über den Verdampfer der Wärmepumpe bzw. einen Zwischenwärmetauscherkreis geleitet und dabei abgekühlt. Über den Schluckbrunnen wird es wieder zurückgeführt.

Sole/Wasser-Wärmepumpe mit Erdkollektoren nutzt das Erdreich, dass die Eigenschaft hat Sonnenwärme in gleichmäßiger Temperatur über einen längeren Zeitraum zu speichern und über das ganze Jahr einen Wärmepumpen-Betrieb mit relativ hohen Arbeitszahlen zu ermöglichen.