Wärmepumpen Forum | Effizient & nachhaltig Heizen
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Eine Wärmepumpe ist ein cleveres Gerät, das Umweltwärme aus verschiedenen Quellen – dem Erdreich, Grundwasser oder der Luft – zur Heizung von Gebäuden und zur Warmwasseraufbereitung nutzt. Es entzieht der Umwelt Wärmeenergie, die mittels eines Kältekreislaufs auf ein höheres, nutzbares Temperaturniveau gebracht wird. Dieser Kältekreislauf wird durch einen mit Strom angetriebenen Kompressor betrieben.
Effizienzvoraussetzungen
Für einen wirtschaftlichen und effizienten Betrieb von Wärmepumpen ist eine hervorragende Wärmedämmung des Gebäudes essenziell. Zudem ist ein Niedertemperatur-Wärmeabgabesystem, etwa eine Fußboden- oder Wandheizung, die mit Vorlauftemperaturen unter 35°C arbeitet, ideal. Es ist zwar möglich, Wärmepumpen bei höheren Vorlauftemperaturen zu betreiben, allerdings reduziert sich mit steigender Vorlauftemperatur die Effizienz des Systems. In unserem Wärmepumpen Forum findest Du weitere Informationen zum Heizen mit Umweltwärme.
Einfache Funktionsweise
Im Herzen der Wärmepumpe zirkuliert ein Kältemittel. Dieses entzieht einer Wärmequelle (z.B. Erdreich, Luft oder Grundwasser) Wärme und verdampft dabei. In einem mit Strom betriebenen Kompressor wird das dampfförmige Kältemittel verdichtet, wodurch sich seine Temperatur deutlich erhöht. Über einen Wärmetauscher wird diese Wärme anschließend an das Heizsystem des Gebäudes abgegeben. Dabei kondensiert das Kältemittel und wird wieder flüssig. Es wird durch ein Expansionsventil entspannt und der Kreislauf startet erneut – ähnlich wie bei einem umgekehrten Kühlschrank.
Arten von Wärmepumpen und ihre Energiequellen
Die Art der Wärmepumpe wird durch die gewählte Wärmequelle definiert. Man unterscheidet grundsätzlich zwischen Erd-, Luft- und Grundwasserwärmepumpen. Generell gilt: Je höher die Temperatur der Wärmequelle ist, desto höher ist die Effizienz der Wärmepumpe (oft ausgedrückt als Jahresarbeitszahl) und desto niedriger sind die Betriebskosten.
Erd-Wärmepumpe
Diese Variante entzieht dem Erdreich Wärme. Man unterscheidet hier zwischen verschiedenen Technologien: Sole-Wärmepumpen, die eine Mischung aus Wasser und Frostschutzmittel verwenden; Flächenkollektoren, die in geringer Tiefe im Boden verlegt werden; und Erdwärme-Sonden, die tief ins Erdreich reichen.
Luft-Wärmepumpe
Die Luft-Wärmepumpe zieht ihre Energie aus der Außenluft. Bei dieser Technologie sind bestimmte Aspekte, wie beispielsweise die Installation in Gebieten mit ausreichend Luftzirkulation, besonders wichtig, ebenso wie die Berücksichtigung der Außentemperaturen, da diese die Effizienz beeinflussen.
Grundwasser-Wärmepumpe
Diese Pumpen nutzen das Grundwasser als Wärmequelle. Vor der Installation einer solchen Wärmepumpe müssen wesentliche Punkte beachtet werden, wie die Verfügbarkeit und Qualität des Grundwassers und die rechtlichen Voraussetzungen für die Nutzung des Grundwassers.
Wärmepumpen sind somit eine umweltfreundliche und effiziente Option zur Heizung von Gebäuden, die jedoch eine sorgfältige Planung und Abstimmung mit den gegebenen Bedingungen erfordert.