Wärmepumpe

Wärmepumpe

Eine Wärmepumpe nutzt die kostenlose Wärmeenergie der Umwelt um Heizwasser zu erwärmen. Die Energiequellen für die Wärmepumpe können sein, Grundwasser, Erdreich oder Luft.  Wärmepumpen nutzen selbst niedrige Temperaturen um Wasser zu erwärmen. Diese umweltschonende Methode der Wärmeerzeugung ist unabhängig von fossilen Brennstoffen und hilft so, die CO2 Emission zu verringern. Eine Wärmepumpe kann je nach Bauart Innen oder außen aufgestellt werden.
Wärmepumpen für die Erwärmung von Trinkwasser werden auch Brauchwasser Wärmepumpen genannt. Diese Geräte sollten in einem Raum aufgestellt sein, wo Abwärme von Geräten wie Beispielsweise, Kühltruhen, Heizungsanlagen oder ähnliches vorhanden sind. Diese Abwärme nutzt die Wärmepumpe um das Trinkwasser bzw. Brauchwasser zu erwärmen.

Vorteile einer Wärmepumpe

• geringer Wartungsaufwand
• geräuscharme Betriebsweise
• lange Lebensdauer
• unabhängig von steigenden Öl- und Gaspreisen
• hohe Wirtschaftlichkeit, da Heizkosten gesenkt werden

Bestandteile einer Wärmepumpe

Eine Wärmepumpe setzt sich zusammen aus, Verdampfer, Verdichter, Verflüssiger und einem Entspannungsventil. Die einzelnen Komponenten haben jeweils folgende Aufgabe.

Funktionsweise einer Wärmepumpe

Eine Wärmepumpe nutzt die Wärmeenergie der Luft oder des Erdreiches, um Heizwasser bzw. Trinkwasser zu erwärmen. Im Verdampfer befindet sich Kältemittel, das einem geringen Druck ausgesetzt ist. Da die Temperaturen der Umgebungsluft bzw. des Erdreiches höher sind als die Siedetemperatur des Kältemittels, kann die Wärmeenergie auf das Arbeitsmedium übertragen werden. Durch die aufgenommene Wärme wird das Kältemittel vom flüssigen in einem Gasförmigen Zustand umgewandelt. Das gasförmige Kältemittel wird nun vom Verdichter angesaugt und verdichtet. Dadurch steigt sowohl der Druck als auch die Temperatur des Kältemittels. Vom Verdichter gelangt das Arbeitsmedium zum Verflüssiger (Kondensator), der vom Heiz- oder Brauchwasser umgeben ist. Das gasförmige Kältemittel kann so die Wärme auf das Wasser übertragen. Da  Heizwasser bzw. Trinkwasser niedrigere Temperaturen  als das Kältemittel besitzen, kühlt das Kältemittel ab und wird in den flüssigen Zustand zurück versetzt. Das flüssige Kältemittel (Arbeitsmedium) gelangt anschließen über das Expansionsventil zurück zum Verdampfer und der Kreislauf kann von neuem beginnen. Das Expansionsventil sorgt dafür, dass das unter hohem Druck stehende Kältemittel auf den niedrigen Druck des Verdampfers entspannt wird.

Erdwärme Wärmepumpe

Wärmepumpen die die Erdwärme nutzen, können mit einer Erdsonde oder auch mit sogenannten Erdkollektoren betrieben werden. 

Erdsonde: Das Erdreich ist eine sehr gute Wärmequelle, da der Boden bereits ab einer Tiefe von ca. 10 m – 15 m eine Temperatur von 10 Grad besitzt. Selbst im Winter, gibt das Erdreich ausreichend Wärme ab. Eine Erdsonde wird vertikal im Erdreich verlegt. Wie tief die Erdsonde in den Boden eingelassen wird,  hängt dabei vom Wärmebedarf des Haushaltes ab. Eine Wärmepumpe mit Erdsonde ist platzsparend und daher besonders für kleinere Grundstücke geeignet. Bei der Erdwärmesonde liest das Arbeitsmittel durch zwei Rohre, die sich im inneren der Sonde befinden() und entzieht dem Erdreich Wärme.

Erdkollektor: Die Kollektoren (Rohrsystem) werden horizontal unter der Frostgrenze des Bodens verlegt. Die benötigte Fläche wird bei einem Einfamilienhaus mit ca. 200 bis 250 m² berechnet. Das Überbauen dieser Fläche ist nicht gestattet. Bei Kollektoren fliest das Kältemittel durch das verlegte Rohrsystem und nimmt die Wärme des Bodens auf.

Luft Wärmepumpe

Die Wärmepumpe entzieht beziehungsweise nutzt die Umgebungstemperatur um Heizungswasser zu erwärmen und dem Heizkreislauf, der Heizungsanlage zuzuführen.  Durch Ventilatoren an der Wärmepumpe wird die Luft angesaugt und an den Verdampfer weitergeleitet. Dort wird der Luft die Wärmeenergie entzogen und auf das Kältemittel übertragen. So kann es anschließend dem Heizkreislauf zugeführt werden.