Wärmepumpe

Wenn Sie sich entschlossen haben Ihr Haus mit einer Wärmepumpe zu beheizen sind Sie hier genau richtig. Eine Wärmepumpe als Energiesparende Zentralheizung ist bei passenden Vorraussetzungen eine sinnvolle alternative zu herkömlichen Heizsystemen wie Gas oder Ölheizung.

Kleine Themenübersicht

Wärmepumpenheizung

Wir sind von weit mehr nutzbarer Energie umgeben, als sich viele Menschen vielleicht vorstellen können. In der Atmosphäre genauso wie in der Erde unter unseren Füßen ist Wärmeenergie gespeichert, die angezapft werden kann. Dabei ist dies nicht unbedingt vorstellbar, denn wer denkt schon, das in den mittleren Breitengraden, in denen sich der größte Teil Europas befindet, die Luft oder die Erde beim Heizen helfen könnte.
Die meisten Menschen gehen davon aus, das eben gegen genau diese Elemente geheizt wird. Doch das funktioniert und wer nicht so recht daran glauben will, sollte seinen Kühlschrank betrachten, der zwar die in ihm aufbewahrten Produkte kühlt, tatsächlich aber Wärme produziert. Genau das ist der Trick bei einer Wärmepumpe.

Die Funktion einer Wärmepumpe

Es mag sich seltsam anhören, aber Wärmeenergie ist in der uns umgebenden Luft und dem Erdreich mit seinem Grundwasser eigentlich immer vorhanden, bis zum absoluten Nullpunkt bei Minus 273,15 Grad. Glücklicherweise erreicht kein Ort dieser Welt so tiefe Temperaturen und zugegebenermaßen würde eine Wärmepumpe schon bei weit höheren Graden nicht mehr effektiv arbeiten, aber die Technik ist inzwischen soweit, das selbst bei Minus 25 Grad Außentemperatur mit einer Wärmepumpe der Umgebung Wärme entzogen werden kann, die zur Warmwasseraufbereitung nutzbar ist-
Das ganze funktioniert mittels eines Fluids, einer Substanz die sowohl den flüssigen wie gasförmigen Zustand erreicht. Wasser ist ein Fluid, jedoch aufgrund des relativ hohen Siedepunkts ein für diese Zwecke ungeeignetes Fluid.
Viel besser geeignet ist beispielsweise Propan, das den meisten eher als Gas zum Grillen bekannt ist, jedoch den Vorteil besitzt, bei unterschiedlichen Drücken schnell vom flüssigen in den gasförmigen Zustand zu wechseln. Wird Propangas unter Druck gesetzt, verflüssigt es sich, wird der Druck entzogen, entspannt es sich wieder zu Gas. Vereinfacht erklärt wird das Gas mittels Druck verflüssigt und in den Außenbereich, Luft oder Erdreich geleitet. Während dieser Ausleitung über ein spezielles Expansionsventil verringert sich der Druck auf das flüssige Gas und es beginnt zu verdampfen, wobei es sich gleichermaßen ausdehnt und dabei Wärmeenergie aus der Umgebung aufnimmt. Da sich das Gas in einem Kreislauf befindet, wird es im Rücklauf zusammen mit der Wärme wieder unter Druck gesetzt, es verflüssigt sich wiederum und gibt dabei die in ihm gespeicherte Wärmeenergie ab.
Um dies realisieren zu können, werden für eine Wärmepumpe vier grundlegende Bestandteile benötigt, deren Funktionalität sich bildlich am besten anhand eines Kühlschrankes erklären lässt, der genau wie eine Wärmepumpe funktioniert, nur umgekehrt. Zuerst befindet sich das Gas im Verdampfer, das ist das Gitter auf der Rückseite des Kühlschrankes. Es wird nun vom Verdichter, das ist der Kompressor im unteren Teil, angesaugt, über den Kondensator verflüssigt und daran anschließend über das Expansionsventil in das Kühlschrankinnere geleitet, was heute bei modernen Kühlschränken nicht mehr direkt sichtbar ist. Das Gas nimmt dort während der Ausdehnung die vorhandene Wärme auf und leitet sie wiederum an den Verdampfer, der die aufgenommene Wärme an die Umgebungsluft abgibt.
Darum kühlen, wie Eingangs erwähnt, Kühlschränke, produzieren dabei aber Wärme, nämlich die Wärme, die die Produkte im Kühlschrankinneren an das Gas abgeben. Genauso funktioniert eine Wärmepumpe zum Beheizen eines Hauses, wobei Luft und Erdreich das Kühlschrankinnere darstellen und das Haus der Ort, an dem die Wärme abgegeben wird.

Die Luft/Wasser Wärmepumpe

Die Luft/Wasser Wärmepumpe oder einfach Luftwärmepumpe funktioniert in der Form, das die Wärmeenergie der Umgebungsluft entzogen wird. Natürlich ist der Wirkungsgrad einer Luftwärmepumpe von der jeweiligen Außentemperatur abhängig, sie besitzt dementsprechend in den warmen Jahreszeiten eine höhere Effektivität als während des Winters. Im Prinzip unterteilt sich die Luftwärmepumpe in drei verschiedene Funktionstypen, wobei die Technik der Energieaufnahme aus der Außenluft gleichbleibend ist, hingegen die Wärmeabgabe im Haus unterschiedlich ausfällt. Bei Luft-Luft-Wärmepumpen genauso wie bei Direktwärmepumpen erfolgt im Prinzip die Wärmeabgabe ohne zwischengeschaltetes Speichermedium. Bei der dritten Version, der Luft-Wasser-Wärmepumpe erfolgt die Wärmeabgabe an einen Wärmetauscher, die Energie wird folglich gespeichert und kann nach Bedarf abgerufen werden. Der Vorteil liegt auf der Hand. Zudem lassen sich Luft-Wasser-Wärmepumpen zum einen praktisch überall mit relativ wenig Aufwand und Platzbedarf installieren, auch in Alt- oder Bestandsbauten, und zum anderen mit anderen Heizsystemen kombinieren. Luft/Wasser Wärmepumpen sind in der Anschaffung und Installation recht preisgünstig, besitzen aber aufgrund der hohen jahreszeitlich bedingten Temperaturschwankungen nicht dieselbe Effektivität wie andere, ähnliche Systeme, wobei durch Nutzung der sogenannten Inverter-Technologie der Nutzungsgrad erheblich verbessert werden kann.

Die Sole/Wasser Wärmepumpe

Die Erdwärmepumpe oder Sole/Wasser Wärmepumpe kommt in einem Bereich zum Einsatz, der eine wesentlich höhere Temperaturbeständigkeit aufweist, wobei es auch hier wiederum verschiedene Typen der Erdwärmepumpe gibt. Unsere Erde besitzt einen aus größtenteils extrem heißem, verflüssigtem Gestein bestehenden Kern, genannt Magma. Dieser eigentlich gigantische Kern heizt die Erdkruste beziehungsweise den Erdmantel, der gerade einmal durchschnittlich 40 Kilometer dick ist, ständig auf und bricht auch schon mal durch, etwa bei einem Vulkanausbruch. Dieser innere Ofen unseres Planeten ist für uns ebenso wichtig wie die Sonne, denn ohne das ständig rotierende Magma im Erdinnern besäße die Erde unter anderem kein Magnetfeld, dass sie und alle Lebewesen darauf vor der starken UV-Strahlung der Sonne schützt.
Die Erdwärme kann mittels einer Sole/Wasser Wärmepumpe zum Heizen des Hauses genutzt werden, wobei wiederum zur Speicherung der dem Erdmantel entzogenen Wärmeenergie ein Wärmetauscher verwendet wird. Im Außenbereich kommen grundsätzlich zwei verschiedene Ausführungen der Erdwärmepumpe zur Anwendung.
Zum einen sind dies Wärmepumpen mit angeschlossenen Erdwärmekollektoren. Das sind in relativ geringer Tiefe, etwa 1 bis 1, 5 m, verlegte Erdwärmesonden, die wie eine Fußbodenheizung horizontal eingegraben sind und in diesem Bereich großflächig der Erde die Wärme entziehen. In dieser geringen Tiefe ist für die Erwärmung des Erdbodens weniger der heiße Erdkern verantwortlich, sondern weitgehend von oben kommende Einflüsse wie Regenwasser oder auch Grundwasser, weshalb die darüber liegende Erdoberfläche nicht versiegelt sein sollte.
Zum anderen sind dies Erdwärmesonden, die in tiefgehende Bohrlöcher versenkt werden. Je nach geologischer Gegebenheit können das Bohrungen von 50 m tiefe sein, aber auch von weit über 100 m. Die in diesen Tiefen vorkommende Erdwärme besitzt eine ganzjährige Stabilität, da sie unabhängig von Witterungseinflüssen ist.
Eine Kombination aus den beiden Systemen Erdwärmekollektor und Tiefenbohrung stellen Spiralkollektoren dar, die in mittleren Tiefen eingegraben werden.Alle Wärmepumpen-Systeme werden erst dann sowohl aus ökologischer wie ökonomischer Sicht besonders effektiv, wenn die zum Betrieb notwendige elektrische Energie wiederum durch regenerative Systeme wie Solar- oder Windanlagen gewonnen wird.

 

Durch das Fortsetzen der Benutzung dieser Seite, stimmst du der Benutzung von Cookies zu. mehr Informationen

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

schließen